電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)09565

1、目錄摘要21計(jì)算器總體方案論證31.1計(jì)算器的設(shè)計(jì)任務(wù)和要求31.2實(shí)現(xiàn)加減計(jì)算器的基本方法32硬件電路設(shè)計(jì)42.1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖42.2芯片分析42.3外部接線圖53結(jié)果模擬與分析73.1加法電路的實(shí)現(xiàn)73.2減法電路的實(shí)現(xiàn)7總結(jié)9參考文獻(xiàn)10摘要加減法計(jì)算器，就是能夠通過(guò)開關(guān)控制進(jìn)行加法運(yùn)算和減法運(yùn)算，并利用數(shù)碼管 顯示計(jì)算結(jié)果。通過(guò)對(duì)計(jì)數(shù)器功能的認(rèn)真研究和上網(wǎng)查了諸多方面的資料。本簡(jiǎn)易加 減法計(jì)數(shù)器主耍rh 3個(gè)主耍版塊組成：編碼輸入電路、加減運(yùn)算電路和顯示電路。輸 入屯路：通過(guò)開關(guān)的閉合和開通來(lái)代表電平的高地位繼而代表0和1來(lái)輸入所耍計(jì) 算的十進(jìn)制數(shù)字。加減運(yùn)算屯路：加減運(yùn)算屯路主要ftl

2、 74ls283 （雙全加器）的級(jí) 聯(lián)屯路組成。通過(guò)非門將原碼全部轉(zhuǎn)換為反碼，再把74ls283輸入進(jìn)位置為1,然 后采用個(gè)位和個(gè)位相加，十位和十位的相加的原則，將兩個(gè)的個(gè)位的代碼送入到一個(gè) 加法器中，將進(jìn)位依次傳遞。但是加法器只可以做加法運(yùn)算，不滿足我們的設(shè)計(jì)要求, 丁是我們將減法也變成加法進(jìn)行運(yùn)算，運(yùn)算都用補(bǔ)碼，最后再將結(jié)果在轉(zhuǎn)換為原碼， 通過(guò)數(shù)碼管燈顯示出來(lái)。顯示屯路：顯示屯路吋通過(guò)7段顯示譯碼器來(lái)實(shí)現(xiàn)的。本課題通過(guò)proteus仿真達(dá)到了課題的各項(xiàng)耍求，證明了木課題真實(shí)、可靠。 關(guān)鍵詞：74ls238； 74ls47；數(shù)碼管；計(jì)算器1計(jì)算器總體方案論證1.1計(jì)算器的設(shè)計(jì)任務(wù)和要求任務(wù)：

3、完成一個(gè)簡(jiǎn)易加減計(jì)算器的設(shè)計(jì)。要求：(1) 用于兩位以下十進(jìn)制數(shù)的加減運(yùn)算。(2) 以合適方式顯示輸入數(shù)據(jù)及計(jì)算結(jié)果。1.2實(shí)現(xiàn)加減計(jì)算器的基本方法該方案由三個(gè)模塊組成：編碼輸入電路、加減運(yùn)算電路和顯示電路。通過(guò)開關(guān)j1j8接不同的高低電平來(lái)控制輸入端所置的兩個(gè)一位十進(jìn)制數(shù)，譯碼 顯示器u10和u13分別顯示所置入的兩個(gè)數(shù)。數(shù)a直接置入四位超前進(jìn)位加法器 74ls283的a4a1端，74ls283的b4b1端接四個(gè)2輸入異或門。四 個(gè)2輸入異或門的一輸入端同時(shí)接到開關(guān)s1上，另一輸入端分別接開關(guān)j5j8, 通過(guò)開關(guān)j5j8控制數(shù)b的輸入。當(dāng)開關(guān)s1接低電平時(shí)，b與0異或的結(jié)果 為b,通過(guò)加法器

4、74ls283完成兩個(gè)數(shù)a和b的相加。當(dāng)開關(guān)j1接高電平時(shí)，b 與1異或的結(jié)果為b非，置入 的數(shù)b在74ls283的輸入端為b的反碼，且 74ls283的進(jìn)位信號(hào)co為1,其完成s=a+b (反碼)+1,實(shí)際上其計(jì)算的結(jié)果 為s=a-b完成減法運(yùn)算。曲于譯碼顯示器只能顯示09,所以當(dāng)a+b>9吋不 能顯示，我們?cè)诖擞昧硪黄酒?4ls283完成二進(jìn)制碼與8421 bcd碼的轉(zhuǎn)換，即 s>9 (0110) 2時(shí)加上6 (0110) 2,產(chǎn)生的進(jìn)位信號(hào)送入譯碼器u15來(lái)顯示結(jié)果的 十位，u14顯示結(jié)果的個(gè)位。曲于減法運(yùn)算時(shí)兩個(gè)一位十進(jìn)制數(shù)相減不會(huì)大于10, 所以不會(huì)出現(xiàn)上述情況，用一片

5、芯片u14即可顯示結(jié)果。2硬件電路設(shè)計(jì)2.1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖如圖2.1所示圖2. 1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖2.2芯片分析全加器74ls283的邏輯圖如圖2. 2所示。u20a0soa1s1a2s2a3s3b0b1b2b3coc47974ls283 <text>41310621511531412圖2.2 74ls283引腳圖二進(jìn)制計(jì)算中，主要采用741s283來(lái)實(shí)現(xiàn)功能，其中的異或門來(lái)控制加減計(jì)算， 當(dāng)異或門控制信號(hào)等于0時(shí)，電路執(zhí)行加運(yùn)算，當(dāng)異或門控制信號(hào)為1時(shí)，電路執(zhí)行 減運(yùn)算。全加器74ls283的邏輯功能是將輸入端ia1a4、b1b4的輸入數(shù) 據(jù)作為二進(jìn)制的數(shù)碼進(jìn)行相加，并把運(yùn)算的

6、結(jié)果在輸出端口 s1s4輸出。c4是來(lái) 至低位的進(jìn)位，而co是高位進(jìn)位的輸出。bcd七段譯碼器74ls47簡(jiǎn)介如圖2.3所示。u207726aqabqbcqcdqdbi/rboqerbiqfltqg74ls47 <text>圖2. 3 74ls47引腳圖bcd七段譯碼器74ls47的邏輯功能是將輸入端abcd的輸入在七段反碼ag上顯示。若abcd=o,則輸出顯示為0。2.3外部接線圖該電路運(yùn)用了 bcd七段譯碼器74ls47芯片和全加器74ls283芯片,同吋,電路圖屮也大量的使用與門、非門、與非門和異或門。在這些元器件的重復(fù)使用過(guò)程 屮也就自然的達(dá)到了課程設(shè)計(jì)所要求的結(jié)果。后經(jīng)仿

7、真證實(shí)了該電路設(shè)計(jì)的合理性與 正確性。系統(tǒng)外部接線圖如圖2. 4。i| mm/ w, rd1>.!72%2e.=qjaa/i ! 4_- mfs*;i'乙八：,mh/:帶二可m>3/t * '11"卜:vjmm/mm/ <h3uh/ i 卜© i i :e ： :一 |w,m>12j>3»*|. ! 圖2. 4系統(tǒng)外部接線圖乳3結(jié)果模擬與分析3.1加法電路的實(shí)現(xiàn)用兩片4位全加器74ls183和門電路設(shè)計(jì)一位8421 bcd碼加法器。由于一位8421 bcd數(shù)a加一位數(shù)b冇0到18這十九種結(jié)果。而但由丁顯示的關(guān)系,當(dāng)大丁

8、 9的時(shí)候耍加六轉(zhuǎn)換才能正常顯示。如模擬電路圖3.l該加法電路實(shí)現(xiàn)的功能是24+79=103hjhbjb >3d saailamm=4 一"4g tvbyi : hl * 卜<? * 1 】偉 j - 金-i i wz-j . iliffmbjlime3(j(imdi圖3.1加法電路3.2減法電路的實(shí)現(xiàn)該電路功能為計(jì)算a-bo若n位二進(jìn)制原碼為n底，則與它相對(duì)應(yīng)的補(bǔ)碼為n補(bǔ)=2jn原，補(bǔ)碼與反碼的關(guān)系式為n補(bǔ)=n#1, ab=a+b補(bǔ)2=a+b反+1-2" 因?yàn)閎$l= b非，b由0=b,所以通過(guò)異或門74ls86對(duì)輸入的數(shù)b求其反碼，并將進(jìn)位輸入端接邏輯1以實(shí)

9、現(xiàn)加b由此求得b的補(bǔ)碼。加法器相加的結(jié)杲為a+b反+1，如模擬電路圖3.2。該減法電路實(shí)現(xiàn)的是79-24=55o圖3.2減法實(shí)現(xiàn)電路總結(jié)從木次課程設(shè)計(jì)的過(guò)程中，我發(fā)現(xiàn)口己學(xué)到了很多東西，實(shí)現(xiàn)加強(qiáng)了已經(jīng)學(xué)到的 關(guān)丁電路、數(shù)電的知識(shí)。在課程設(shè)計(jì)的過(guò)程中更垂耍的是我明白了合作對(duì)于一個(gè)團(tuán)體 的重要意義。經(jīng)過(guò)兩個(gè)禮拜的努力，終于幸不辱命，把這個(gè)簡(jiǎn)易加減計(jì)算器做了出來(lái), 功能也基木上滿足了課程任務(wù)書的要求。另外在本次課程設(shè)計(jì)中發(fā)現(xiàn)自己的很多不足，最明顯的感觸就是，課堂上學(xué)的東 西要與實(shí)踐聯(lián)系起來(lái)還是有一段距離，但自己也學(xué)到了很多東西，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度對(duì) 于一個(gè)搞工程的人來(lái)說(shuō)是很重要的，一件優(yōu)秀的工業(yè)設(shè)計(jì)不僅考驗(yàn)一個(gè)設(shè)計(jì)師的才干 和智慧，同時(shí)也更加決定一個(gè)企業(yè)的生存和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)。在以后的學(xué)習(xí)中我們要理論聯(lián) 系實(shí)際，自己能動(dòng)手的多動(dòng)手去做，古人的智慧“紙上得來(lái)終覺(jué)淺，絕知此事要躬行” 是沒(méi)有錯(cuò)的。還有在以后的學(xué)習(xí)中，我們面對(duì)困難要迎難