74LS00与非门：4个典型应用电路分析

74LS00是基于与非门（NOT-AND）的芯片，它有14个引脚，全部与4个与非门连接。由于与非门被称为通用门，74LS00可以很容易地转换为或非门。该IC采用三种封装：SOIC、PDIP和SOP。

在数字电子学中，与非门是一种逻辑门，只有当所有输入都为真时，它才会产生错误的输出；因此它的输出与与门的输出互补。

在本文中，小编简单整理4个简单易用的74LS00与非门电路图，包括方波发生器电路、 脉冲发生器电路、  LED灯电路。此外，还将详细分析将定时器变成倒计时器的电路。

方波发生器电路

以下是一个方波发生器电路，该电路包含一块74LS00与非门集成电路。 

该电路图中：

• 与非门1、2和外部RC时间常数元件组成振荡电路
• 与非门3是 缓冲输出级。

只要改变C的容量，就可以获得不同频率的方波输出。

脉冲发生器电路

电路原理图如下所示，这是一个简单的脉冲信号发生器电路。信号发生器主要采用两块TTL集成电路（74LS00和74LS221）。那么为什么选择这两个电路呢？这是因为这两个电路可以用来产生τ=4μs的脉冲信号。此外，它使用的元件较少，便于调试和维护。

LED灯电路

该电路采用NE555、74LS00、74LS154、74LS193和LED灯制作而成，制作过程非常简单。当我们打开电源时，它的工作原理如下： 

• 当74LS154译码器的输出Q0为低电平时，  74LS193 为正计数器。此时，从D1...D16的LED分别点亮；
• 当74LS154译码器的输出Q15为低电平时，  74LS193 是一个倒计数器。此时，D16...D1 中的 LED 分别点亮。

从上图可以看出：LED灯从D1亮到D16，再从D16回到D1，以此类推。

将计时器变成倒计时器

一般来说，将定时器变成倒数定时器有两种设计思路：一是更换定时器中的计数芯片；二是改变定时器内部的计数芯片。二、复位芯片的功能。

除此之外，其实还有另一种方法可以达到这个目的：通过应用74LS00和74LS20芯片将显示上的结果“反转”，从而达到倒计时的目的。

方案设计

定时器每一位显示的结果都是一个增量值，如0.1.2.3.4.5.6.7.8.9。然而，倒计时器显示递减的值，例如 9.8.7.6.5.4.3.2.1.0。只要 用合适的逻辑电路完成显示结果的转换，就可以将定时器变成倒数定时器。

首先，我们需要找到定时器显示结果和倒计时器显示结果之间的逻辑关系。下面的表1列出了定时器和倒定时器各显示结果对应的BCD码。从这张表中，可以轻松找到定时器和倒计时器的BCD码：

• 最低位Q1和Y1相反；而Q2和Y2是相同的；
• Q3和Y3的关系：倒数定时器的Y3是定时器Q3和Q2的异或；
• Q4和Y4的关系：倒计时计时器的Y4位是计时器的Q4、Q3和Q2的“或”的相反值，也等于Q4、Q4、Q2的非“与”。

上述逻辑表达式为：

因此，只要选择能够完成上述逻辑转换关系的电路，就可以实现从定时器到倒数定时器的设计。下图显示了两位数定时器电路：

添加上面的转换电路后，就成为下图所示的倒计时电路：

方案设计实施

这里使用了74LS00和74LS20两种芯片。前者是四个二输入与非门，用于完成Y1的转换并产生Q4、Q3和Q2的求反。后者是两个四输入NAND门，用于从Q4、Q3和Q2的非“与”运算中获得Y4。综上所述，我们可以遵循如下逻辑关系：

具体逻辑图如下所示：

知道可以完成异或门操作，就可以完成Y3转换。上述Y4、Y3、Y1转换具体实物的连接电路图如下所示，相对来说应该设计比较简单：

此外，下图显示了倒计时器的实际图片：

至此，计时器就变成了倒计时器。通过这样的设计方法，不需要改变原来的计数器电路，是不是特别省事呢？