基于MSI的四位奇偶校驗器設計

喻文倩

西南科技大學，四川綿陽 621010

0 引言

奇校驗電路是當輸入有奇數個1時，輸出為1，否則為0.在存儲器中是按存儲單元為單位進行的，是通過硬件實現的，所以適時性強，但是只能檢查一位錯誤，且沒有糾錯的能力。在位數較少的情況，對于簡單的電路，可以采用奇偶校驗的方法提高系統的可靠性。

1 總體思路

與其他邏輯電路類似，首先需要根據要求，列出四位奇偶校驗的真值表，根據列出的真值表，與三位的進行對比，找出其聯系，運用三位奇偶校驗的邏輯方程推導出四位奇偶校驗的邏輯方程。再根據所要求的器件進行連線，與多個74LS00（與非門）進行配合達到奇偶校驗的目的。

2 電路設計，仿真

2.1 74LS151（8選一數據選擇器）

74LS151是集成數據選擇器，包含三個地址端A,B,C，以及8個輸入端口：D0—D7兩個互補輸出端口Y,W.G為使能端，低電平有效。當G=0時，芯片進入工作狀態，將從數據輸入端口中選擇需要的數據送到輸出端口。

2.2 74LS00（與非門）

74LS00是將輸入端的兩個數據進行先進行“與”關系，然后將得到的結果取反，進行“非”的處理。邏輯表達式為Y=A*B ,從邏輯數字表示，即，當兩個輸入都為高電平（1）時，才會輸出低電平（0），否則都輸出高電平（0）。

2.3 電路設計集仿真

首先列出三位奇偶校驗器的真值表，如圖1所示，其輸出F正好與74LS151的輸入端口相對應，只需要依次連接即可完成目的。然后基于這個步驟，列出四位奇偶校驗器的真值表，如圖2所示。圖2與圖1比較可以得出三位與四位之間的關系：將三位奇偶校驗的結果Z與D、Y構成新的真值表，化簡以后如圖3所示。

由于74LS151只有三個地址輸入端口，而四位奇偶校驗器要求有四個地址輸入端口，如果按照一般的方法，雖然在邏輯上可行，但是在實際的硬件當中卻不能滿足要求，所以需要對輸入端進行化簡。因而想到利用三位奇偶校驗的結果與第四位的輸入相結合進行比較的方式來解決數據地址輸入端口數量不夠的問題。通過觀察比較數據，并且將相同的數據合并之后，得到化簡以后的真值表，從中可以看出，其實就是將三位奇偶校驗的結果輸出值Z與第四位輸入D進行異或關系的比較，即Y=ZD+DZ。得到的結果即為四位奇偶校驗的結果。得到的仿真連線圖如圖4所示。

圖1 三位奇偶校驗器真值表

圖2

圖3 化簡以后的四位奇偶校驗器真值表

圖4

這是理論上的實際思路，在實際與仿真相連接的時候，許多需要注意的地方，為了控制線路中流過電流的大小就通過電阻接地的方式，還有就是題目中有遇見需要進行“非”的操作時，由于要求只能使用與非門，所以只需將輸入端兩端短接即可滿足要求，用與非門完成“非”的操作。通過二極管的明滅的方式表示仿真的結果，輸出高電平（1）時，二極管亮。輸出低電平（0）時，二極管滅。

3 小結

這是MSI中較為簡單的一個設計電路，關鍵在于解決理論輸入與實際輸入端口在數量上的矛盾問題。并且在要求的元器件范圍內達到題目所需要的結果。重要的是解題的過程以及思路方法。利用上一個結果的輸出，作為下一個結果的輸入。并且靈活運用最基本的“與”，“或”，“非”與其他SSI電子器件的關系。正是這個問題的精髓，從而達到使用少量的元器件達到必要結果。

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