MSI设计：组合逻辑电路

（1）用4位二进制加法器74LS283和与非门74LS00设计4位二进制码转换成8421BCD码的电路。

74LS283是带超前进位的4位二进制加法器，其双列直插式封装的外引脚排列如图4.4（a）所示，图4.4（b）是逻辑符号，其中，CI0是低位进位输入，A3A2A1A0、B3B2B1B0是两个4位二进制加数，S3S2S1S0是A3A2A1A0、B3B2B1B0与CI0进行二进制相加的和，CO是进位输出。

图4.4　74LS283的引脚排列和逻辑符号

（a）74LS283引脚排列；（b）74LS283逻辑符号

设计思路如下：

根据逻辑问题列出4位二进制码与8421BCD码的对照真值表，见表4.2。从表4.2中发现，当输入代码小于1010时，输出代码与输入代码完全相同；当输入代码大于或等于1010时，Y0和D0完全相同，但D3D2D1总比Y4Y3Y2Y1小3，所以只要D3D2D1≥101时加011，即可获得高位代码输出Y4Y3Y2Y1。所以可用一个4位二进制全加器集成电路来实现，如图4.5所示。图4.5中虚线框内是一个D3D2D1≥101判别电路，当D3D2D1≥101时，其输出F=1，否则F=0。这样便实现了当D3D2D1≥101时，D3D2D1加011得到Y4Y3Y2Y1；当D3D2D1<101时，Y3Y2Y1=D3D2D1，Y4=0；而Y0总是和D0相同。

表4.2　4位二进制码与8421BCD码的对照真值表(www.xing528.com)

D3D2D1≥101判别电路是一个组合逻辑电路，其卡诺图如图4.6所示，由此得

图4.5　4位二进制码转换成8421BCD码

图4.6　输入代码大于或等于1010判别电路的卡诺图

这个设计方案不是唯一的，还可以有别的方案。比如说可用以下规则进行代码转换：当输入代码小于1010时，输出代码与输入代码完全相同；当输入代码大于等于1010时，输出代码Y4Y3Y2Y1Y0比输入代码D3D2D1D0多0110，所以只要在D3D2D1≥101时D3D2D1D0加0110，即可获得输出代码Y4Y3Y2Y1Y0。

（2）用数据选择器设计组合逻辑电路。数据选择器是中规模集成电路中较有用的组合逻辑器件之一，用数据选择器设计组合逻辑电路的方法可参见实验三。