加法运算器(数电课设).docVIP

目录 第一章 设计题目 1 1.1 设计任务 1 1.2 设计要求 1 1.3 课程设报告的基本要求 2 第二章 设计框图 2 第三章 设计思路 3 第四章 原理图设计 4 4.1编码器74147的电路设计 4 4.2寄存器74LS374N的电路设计及工作原理 5 4.2.1寄存器74LS194N电路设计及工作原理 7 4.3 加法器74S283N的连接及工作原理 8 4.3.1 加法电路真值表 9 第五章 工作过程 10 第六章 元器件清单 11 6.1主要元器件介绍 11 6.1.1功能表 11 6.2 寄存器74LS374N 12 6.2.1 引脚图及功能表如图6.3、6.4所示 12 6.3 加法器74S283N 13 6.3.1 引脚图及功能表 13 第七章 总结 15 第八章 致谢 16 设计题目 1.1 设计任务 本周课程设计，我选择的题目是第4个“加法运算电路”。根据本次课程设计要求，我需要设计能进行四位二进制数加法运算电路，以及发挥部分的显示结果和进行减法运算 置入两个四位二进制数（要求置入的数小于1010），如（1001）2和（0111），同时在两个七段译码显示器上显示出对应的十进制数；通过开关选择运算方式加或者减；若选择加运算方式，所置数送入加法运算电路进行运算，同理若选择减运算方式，则所置数送入减法运算电路运算；前面所得结果通过另外两个七段译码器显示。 1.2 设计要求 基本要求： （1）设计全加器工作单元; （2）能进行四位二进制数的加法运算电路； （3）用数码管以十进制形式显示最后运算结果 发挥部分：（1）减法运算电路；（2）按键声音 总体要求： （1）基本部分必须完成，发挥部分可以在已给的范围或自己寻找资料的范围内任选几个方向，至少完成1个发挥方向； （2）符合要求的设计报告一份，其中包括逻辑电路图、印刷电路板图各一份； （3）设计过程的资料、草稿。 （4）考勤情况、每天任务的完成情况、答辩情况 1.3 课程设报告的基本要求 报告必须打印。项目齐全、字迹工整，字数不少于3000字。装订顺序：封面、中文摘要、关键词、目录、正文（正文的具体要求按老师讲课要求）、总结及致谢、参考文献、附录（逻辑电路图与印刷电路板图）。 设计框图 ↓ ↓ ↓ ↓ 设计思路 我这次设计的题目是加法运算电路。其中有几个难点：如何实现2位十进制和怎样利用寄存器把数据传输到加法器中。 于是我想我的加法电路应有键盘与编码器输入数据，寄存器接收数据存储数据并把数据输入到加法器中，加法器接受数据运算后输入进译码器，译码器及显示装置接受数据并显示这几个部分。 因为经键盘及编码器输出的是2进制数，那么寄存器接受并输出的数据也是2进制数，所以加法器输出的数据应是8421BCD码，使显示装置最终显示十进制数。因为1位十进制数的8421BCD码与二进制数表现形式相同，但2位十进制数的8421BCD码与二进制数不同，所以我设计的加法运算装置是由两个74S283N芯片来实现2位十进制数的输出。原理是让第二个芯片的一个输入端接第一个芯片的输出端，另一个输入端进行对第一个芯片的运算结果进行判断，大于等于10时输入6即2进制数的0110，反之输入0。输出结果即为2位十进制数的8421BCD码。 寄存器的设计是由一个74LS374N芯片和两个74S194N芯片组成的，其中两个74S194N芯片并联后与74LS374N芯片串联。74LS374N芯片的脉冲由键盘的数字键提供，使得按下数字键后该寄存器就存储输入的数字，并通过译码显示器显示。两个74S194N芯片的脉冲分别由键盘的+号和=号提供，分别存储加数与被加数并输入到第一个74S283N芯片中运算。最后通过译码显示器显示运算结果。 原理图设计 4.1编码器74147的电路设计 编码器74147实现将十进制数转换成二进制数，如图4.1所示 图4.1 编码器电路图 上图为74LS147N编码器，是低电平有效的器件，当在键盘上按下相应的按键时便会有相应的电信号输入到编码器中，编码器接收的电信号就会把其经过编码后输出8421BCD码，它由9个输入端和4个输出端构成数据传输，可以对1到9的数字进行编码。 4.2寄存器74LS374N的电路设计及工作原理 寄存器74LS374N实现数据的暂存与输出，如图4.2所示 74LS374N的由8个输入端、8个输出端、CP端及高阻态端构成。这里我用到4个输入端、四个输出端及CP端，其中CP端与键盘的数字键相连接，输入端与编码器相连接。当按下键盘的数字键时编码器把数据传输到寄存