74LS138和与非门设计监视交通信号灯状态的电路

Question

在实验箱上完成如下操作，设计实验报告并完成：
用74LS138和与非门设计监视交通信号灯状态的电路，要求：
1.写出分析过程，
2.写出逻辑函数式，
3.画出逻辑电路图，
4.测试其逻辑功能，设计并填写实验报告。

Answer 1

引自微信小程序：皆我百晓生：

实验要求设计一个电路来监视交通信号灯的状态，我们可以使用74LS138译码器和与非门来实现。

分析过程：
我们需要监视红、黄、绿三个信号灯的状态，其中每个信号灯都有亮和灭两种状态。我们可以使用74LS138译码器来实现对信号灯状态的监控。74LS138是一个3-8译码器，可以将3位输入的二进制代码转换为8个输出信号，其中只有一个输出为低电平。

首先，我们需要将3位二进制代码分别与与非门相连，然后将与非门的输出作为74LS138的输入。在74LS138中，我们将AO、BO、CO分别与与非门的输入相连。

根据信号灯状态的真值表，我们可以确定逻辑函数式：

• 信号灯亮时，输入为1；
• 信号灯灭时，输入为0。

信号灯	二进制代码
红灯	001
黄灯	010
绿灯	100

根据上述真值表，我们可以得到逻辑函数式：

• AO = !A & !B & C
• BO = !A & B & !C
• CO = A & !B & !C

逻辑电路图：
根据上述逻辑函数式，我们可以得到如下电路图：

           +-----+ 
           | IN0 |------
           +-----+     |              
                        |    ___   
           +-----+  //--|---|___|-- OUT0
           | IN1 |------         
           +-----+          
                       
           +-----+           
           | IN2 |----      
           +-----+     |                
                        |    ___    
           +-----+\ //--|---|___|-- OUT1
           | NOT |------           
           +-----+           
                        
           +-----+           
           | IN3 |----    
           +-----+     |               
                        |    ___    
           +-----+/ //--|---|___|-- OUT2
           | NOT |------           
           +-----+                

测试逻辑功能：
为了测试电路的逻辑功能，我们可以将信号灯的状态输入到与非门和74LS138中，并观察输出端口的电平变化。可以使用示波器或其他工具来检测和验证输出的正确性。

为了填写实验报告，可以记录以下内容：

1. 电路的分析过程
2. 逻辑函数式
3. 逻辑电路图
4. 实验过程及测试结果
5. 实验结论

希望以上内容对你有所帮助！如果有任何疑问，请随时追问。