项目二一位十进制加法计算器的逻辑电路设计与制作共100页文档

项目2一位加法计算器的设计与制作

根据编码的概念，编码器的输入端子数N和输出端子数n应满足如下关系：
N
≤
2
n
编码器按编码方式不同，可分为普通编码器和优先编码器。按输出代码的种类不同，又可分为二进制编码器和二-十进制编码器等。
图2-3 三位二进制普通编码器的逻辑图
1．普通编码器普通编码器的特点是在任一时刻，只允许输入一个编码信号，否则输出发生混乱。如图2-3所示的电路是用与非门及非门组成的三位二进制普通编码器的逻辑图。该电路的输入端子数为7，输出端子数为3。
[项目实施]
工作任务名称一位加法Biblioteka 算器的设计与制作元器件选择
仪器设备 1．直流稳电源 2．万用表 3．面包板（或者印制电路板和电烙铁） 4．集成电路测试装置（配16脚和14脚的集成电路插座） 5．示波器
序号
型号规个序号名称型号规格个数格数 6×6×1 2套，显示译码按键S1～ 0mm 1 18 5 74LS48 2 器IC6、 S9 （标注 IC7 个 1～9） LED显示 LG5011A 编码器IC1、 2 74LS147 2 6 2 器IC8、 IC2 H IC9 名称 3 六反相器 IC3、IC4 74LS04 2 7 编码器限流电阻R 1kΩ 18
74LS147的功能见表2-3所示。表2-3 74LS147的功能表
3．编码器的应用 74LS148优先编码器的功能扩展。【例2-1】用两片74LS148优先编码器扩展成为16线-4线优先译码器。解设16线-4线优先编码器的编码输入端为 I15 ~ I 0 ，二进制代码的输出端为 Y ~ Y 0 。
该编码器任何时刻都不允许有两个或两个以上输入信号同时请求编码，否则输出将发生混乱。

课程设计-十进制加法计算器设计

课程设计(论文)任务书电气学院电力系统专业12（1 ）班一、课程设计(论文)题目：十进制加法计算器设计二、课程设计(论文)工作自2015年1 月12 日起至2015 年1月16 日止。

三、课程设计(论文) 地点: 电气学院机房10-303四、课程设计(论文)容要求：1．课程设计的目的（1）综合运用单片机原理及应用相关课程的理论知识和实际应用知识，进行单片机应用系统电路及程序设计，从而使这些知识得到进一步的巩固，加深和发展；（2）熟悉和掌握单片机控制系统的设计方法，汇编语言程序设计及proteus 软件的使用；（3）通过查阅图书资料、以及书写课程设计报告可提高综合应用设计能力，培养独立分析问题和解决问题的能力。

2．课程设计的容及任务课程设计容:利用单片机及一些外围电路设计一个简易的十进制加法计算器，硬件电路设计大概主要包括：键盘电路，显示电路以及复位电路和晶振电路。

软件方面的设计主要包括：LED显示程序设计、数值送显示缓存程序设计、读键子程序设计、运算程序的设计。

课程设计任务：设计一个键盘显示装置，键盘上除了定义0~9共10个数字键外，还要相应的功能健，其它键不定义无响应。

利用此系统可分别输入十进制被加数和加数，实现两个数相加并将结果以十进制形式显示出来。

3.课程设计说明书编写要求（1）设计说明书用A4纸统一规格，论述清晰，字迹端正，应用资料应说明出处。

（2）说明书容应包括（装订次序）：题目、目录、正文、设计总结、参考文献等。

应阐述整个设计容，要重点突出，图文并茂，文字通畅。

（3）报告容应包括方案分析;方案对比;整体设计论述;硬件设计（电路接线，元器件说明，硬件资源分配）;软件设计（软件流程，编程思想，程序注释，）调试结果;收获与体会;附录（设计代码放在附录部分，必须加上合理的注释）（4）学生签名：2015年1月16 日课程设计(论文)评审意见（1）总体方案的选择是否正确；正确（）、较正确（）、基本正确（）（2）程序仿真能满足基本要求；满足（）、较满足（）、基本满足（）（3）设计功能是否完善；完善（）、较完善（）、基本完善（）（4）元器件选择是否合理；合理（）、较合理（）、基本合理（）（5）动手实践能力；强（）、较强（）、一般（）（6）学习态度；好（）、良好（）、一般（）（7）基础知识掌握程度；好（）、良好（）、一般（）（8）回答问题是否正确；正确（）、较正确（）、基本正确（）、不正确（）（9）程序代码是否具有创新性；全部（）、部分（）、无（）（10）书写整洁、条理清楚、格式规；规（）、较规（）、一般（）总评成绩优（）、良（）、中（）、及格（）、不及格（）评阅人：年月日摘要随着社会科技的发展和进步，计算器因其功能强大而早已成为人们日常生活中必不可少的工具，最简单的计算器就能实现简单的加减乘除运算，这让人们免去了复杂的计算过程，大大提高了工作效率。

加法计算器电路

E2 A E2 B
1 × 0 0 0 0 0 0 0 0
1 1 1 1 1 1 1 1 1 0
Y7 Y6 Y5 Y4 Y3 Y2 Y1 Y0
1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1
项
目
三
一位加法计算器的设计与制作
目录
学习目标
项目要求项目引导
项目学习制作指导项目验收
学习目标
知识目标
了解编码器、译码器、常用显示器、显示译码器、加法器的逻辑功能和主要用途，掌握编码器、译码器、常用显示器、显示译码器、加法器的基本应用，初步掌握一位十进制加法计算器的逻辑电路的设计方法。能力目标能借助资料读懂集成电路的型号，明确各引脚功能。能完成一位十进制加法计算器的逻辑电路的设计与制作。
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1、十进制
数码为：0—9；基数是10。十进制数的权展开式：运算规律：逢十进一，即：9＋1＝10。
103、102、101、100称为十进制的权。各数位的权是10的幂。
５× １０３＝５０００５× １０２＝５００
５× １０１＝５０
５×
５５５５
１００＝
任意一个十进制数都可以５表示为各个数位上的数码＋与其对应的权的乘积之和，＝５５５５称权展开式。
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注意：输入逻辑0(低电平）有效，输出：反码输出
2.二-十进制编码器
74LS147 把I0～I9的十个状态分别编码成十个BCD码。其中I9 的优先权最高，I0的优先权最低。

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46、我们若已接受最坏的，就再没有什么损失。——卡耐基 47、书到用时方恨少、事非经过不知难。——陆游 48、书籍把我们引入最美好的社会，使我们认识各个时代的伟大智者。——史美尔斯 49、熟读唐诗三百首，不会作诗也会吟。——孙洙 50、谁和我一样用功，谁就会和我一样成功。—自己选择的路、跪着也要把它走完。 17、一般情况下)不想三年以后的事，只想现在的事。现在有成就，以后才能更辉煌。
18、敢于向黑暗宣战的人，心里必须充满光明。 19、学习的关键--重复。
20、懦弱的人只会裹足不前，莽撞的人只能引为烧身，只有真正勇敢的人才能所向披靡。

十进制加法计数器课程设计

实验十九计数、译码、显示电路一、实验目的1、掌握中规模集成计数器74LS90的逻辑功能。

2、学习使用74LS48、BCD译码器和共阴极七段显示器。

3、熟悉用示波器测试计数器输出波形的方法。

二、实验原理计数、译码、显示电路是由计数器、译码器和显示器三部分电路组成的，下面分别加以介绍。

1、计数器：计数器是一种中规模集成电路，其种类有很多。

如果按各触发器翻转的次序分类，计数器可分为同步计数器和异步计数器两种；如果按照计数数字的增减可分为加法计数器、减法计数器和可逆计数器三种；如果按计数器进位规律可分为二进制计数器、十进制计数器、可编程N进制计数器等多种产品。

常用计数器均有典型产品，不须自己设计，只要合理选用即可。

本实验选用74LS90二—五进制计数器，其功能如下表所示。

6263（1） R 0(1)和R 0(2)为直接复位端，R 9(1)和R 9(2)为直接置位端，可以预置数字“9”（Q D = Q A = 1，Q B = Q C = 0）。

（2） A 为二分频计数器的输入，Q A 的输出频率为CP A 的1/2。

B 为五进制计数器的输入，把Q A 输出作为五进制计数器B 的输入，即构成8421BCD 码十进制计数器。

2、译码器：这里所说的译码器是将二进制数译成十进制数的器件。

我们选用的74LS48是BCD 码七段译码器兼驱动器。

其外引线排列图和功能表如下所示。

1234567891011121314GNDVCC 74LS48B1615CLTBI/RBORBIDAgabcdef十进制数或功能输入LT RBI D C B A 0123H H H H H X X X L L L L L L L H L L H L L L H H BI/RBO H H H H 输出a b c d e f g H H H H H H L L H H L L L L H H L H H L H H H H H L L H 字型注4567H H H H X X X X L H L L L H L H L H H L L H H H H H H H L H H L L H H H L H H L H H L L H H H H H H H H L L L L H H H X X X H L L L H L L H H L H L H H H H H H H H H H H H H L L H H L L L H H L H L L H H L L H 891011H X H L H H H H H H X X X H H L L H H L H H H H L H H H L H L L L H H H L L H L H H L L L H H H H L L L L L L L 12131415H X H H H H H 1BI RBI LTX H LX XL X X X X X X X XL L L L L L HL L L L L L L L L L L L L L H H H H H H H2 34（1）要求输出数字0～15时，“灭灯输入”（BI ）必须开路或保持高电平。

项目二一位十进制加法计算器的逻辑电路设计及制作

根据以上逻辑表达式可以绘制出8421BCD码编码器的逻辑电路，如图2-3所示。返回上一页
任务二译码器逻辑电路设计与制作

【技能目标】能设计并使用译码器。

【知识目标】（1）掌握编码技术。（2）掌握集成LED译码器的使用方法。
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任务二译码器逻辑电路设计与制作
【实践活动】 1.实践活动任务描述
【实践活动】 5.活动提示

（1）LED正、负板间加正向电压时导通，一般电压大于2V 时发光，不加电压或加反向电压时不导通，LED不亮，应与 LED串联一100~1000 Ω的电阻保护LED不致因过流而损坏。（2）10个按钮开关代表0~9这10个十进制数，输出4个信号控制4个LED的显示。（3）此设计为组合逻辑，用集成逻辑门实现，设计方法可见后面的知识链接。

【技能目标】能设计并制作BCD码编码器。【知识目标】掌握编码技术。【实践活动】 1.实践活动内容
BCD编码器实验。
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任务一 BCD编码器的逻辑电路设计与制作
【实践活动】 2.实践活动任务描述

在电路输入端按下代表0~9的任何一个按钮开关，在输出端， LED就会显示与该十进制数对应的二进制数值。任何时刻只允许输入一个有效信号。
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任务三一位十进制加法器的逻辑电路设计与制作
【知识链接2：数据选择器、数据分配器及数值比较器】

3.数值比较器数据比较器是用来判断输入数据大小的逻辑器件，数值比较器可以按位数分为一位数值比较器和多位数值比较器，首先简要介绍一位数值比较器的功能和特点。其真值表如表2-11所示。由真值表可以得到下列逻辑表达式： Li Ai Bi

十进制加法计数器

十进制加法器设计1课程设计的任务与要求课程设计的任务1、综合应用数字电路知识设计一个十进制加法器。

了解各种元器件的原理及其应用。

2、了解十进制加法器的工作原理。

3、掌握multisim 软件的操作并对设计进行仿真。

4、锻炼自己的动手能力和实际解决问题的能力。

5、通过本设计熟悉中规模集成电路进行时序电路和组合电路设计的方法，掌握十进制加法器的设计方法。

课程设计的要求1、设计一个十进制并运行加法运算的电路。

2、0-9十个字符用于数据输入。

3、要求在数码显示管上显示结果。

2十进制加法器设计方案制定加法电路设计原理图1加法运算原理框图如图1所示第一步置入两个四位二进制数。

例如（1001）2,（0011）2和（0101）2，（1000），同时在两个七段译码显示器上显示出对应的十进制数9，3和5，8。

2第二步将置入的数运用加法电路进行加法运算。

第三步前面所得结果通过另外两个七段译码器显示。

即：加法运算方式，则（1000）2+（0110）2=（1110）2 十进制8+6=14 并在七段译码显示出14。

运算方案通过开关S1——S8接不同的高低电平来控制输入端所置的两个一位十进制数，译码显示器U8和U9分别显示所置入的两个数。

数A直接置入四位超前进位加法器74LS283的A4——A1端，74LS283的B4——B1端接四个2输入异或门。

四个2输入异或门的一输入端同时接到开关S1上，另一输入端分别接开关S5——S8，通过开关S5——S8控制数B的输入,通过加法器74LS283完成两个数A和B的相加。

由于译码显示器只能显示0——9，所以当A+B>9时不能显示，我们在此用另一片芯片74LS283完成二进制码与8421BCD码的转换，即S>9（1001）2时加上3（0011）2，产生的进位信号送入译码器U10来显示结果的十位，U11显示结果的个位。

3十进制加法器电路设计加法电路的实现用两片4位全加器74LS283和门电路设计一位8421BCD码加法器。

十进制加法计数器

十进制加法器设计1课程设计的任务与要求课程设计的任务1、综合应用数字电路知识设计一个十进制加法器。

了解各种元器件的原理及其应用。

2、了解十进制加法器的工作原理。

3、掌握multisim 软件的操作并对设计进行仿真。

4、锻炼自己的动手能力和实际解决问题的能力。

5、通过本设计熟悉中规模集成电路进行时序电路和组合电路设计的方法，掌握十进制加法器的设计方法。

课程设计的要求1、设计一个十进制并运行加法运算的电路。

2、0-9十个字符用于数据输入。

3、要求在数码显示管上显示结果。

2十进制加法器设计方案制定加法电路设计原理图1加法运算原理框图如图1所示第一步置入两个四位二进制数。

例如（1001）2,（0011）2和（0101）2，（1000），同时在两个七段译码显示器上显示出对应的十进制数9，3和5，8。

2第二步将置入的数运用加法电路进行加法运算。

第三步前面所得结果通过另外两个七段译码器显示。

即：加法运算方式，则（1000）2+（0110）2=（1110）2 十进制8+6=14 并在七段译码显示出14。

运算方案通过开关S1——S8接不同的高低电平来控制输入端所置的两个一位十进制数，译码显示器U8和U9分别显示所置入的两个数。

数A直接置入四位超前进位加法器74LS283的A4——A1端，74LS283的B4——B1端接四个2输入异或门。

四个2输入异或门的一输入端同时接到开关S1上，另一输入端分别接开关S5——S8，通过开关S5——S8控制数B的输入,通过加法器74LS283完成两个数A和B的相加。

由于译码显示器只能显示0——9，所以当A+B>9时不能显示，我们在此用另一片芯片74LS283完成二进制码与8421BCD码的转换，即S>9（1001）2时加上3（0011）2，产生的进位信号送入译码器U10来显示结果的十位，U11显示结果的个位。

3十进制加法器电路设计加法电路的实现用两片4位全加器74LS283和门电路设计一位8421BCD码加法器。

十进制加法计数器

十进制加法器设计1课程设计的任务与要求课程设计的任务1、综合应用数字电路知识设计一个十进制加法器。

了解各种元器件的原理及其应用。

2、了解十进制加法器的工作原理。

3、掌握multisim 软件的操作并对设计进行仿真。

4、锻炼自己的动手能力和实际解决问题的能力。

5、通过本设计熟悉中规模集成电路进行时序电路和组合电路设计的方法，掌握十进制加法器的设计方法。

课程设计的要求1、设计一个十进制并运行加法运算的电路。

2、0-9十个字符用于数据输入。

3、要求在数码显示管上显示结果。

2十进制加法器设计方案制定加法电路设计原理图1加法运算原理框图如图1所示第一步置入两个四位二进制数。

例如（1001）2,（0011）2和（0101）2，（1000），同时在两个七段译码显示器上显示出对应的十进制数9，3和5，8。

2第二步将置入的数运用加法电路进行加法运算。

第三步前面所得结果通过另外两个七段译码器显示。

即：加法运算方式，则（1000）2+（0110）2=（1110）2 十进制8+6=14 并在七段译码显示出14。

运算方案通过开关S1——S8接不同的高低电平来控制输入端所置的两个一位十进制数，译码显示器U8和U9分别显示所置入的两个数。

数A直接置入四位超前进位加法器74LS283的A4——A1端，74LS283的B4——B1端接四个2输入异或门。

四个2输入异或门的一输入端同时接到开关S1上，另一输入端分别接开关S5——S8，通过开关S5——S8控制数B的输入,通过加法器74LS283完成两个数A和B的相加。

由于译码显示器只能显示0——9，所以当A+B>9时不能显示，我们在此用另一片芯片74LS283完成二进制码与8421BCD码的转换，即S>9（1001）2时加上3（0011）2，产生的进位信号送入译码器U10来显示结果的十位，U11显示结果的个位。

3十进制加法器电路设计加法电路的实现用两片4位全加器74LS283和门电路设计一位8421BCD码加法器。

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拉
60、生活的道路一旦选定，就要勇敢地走到底，决不回头。 ——左
项目二一位十进制加法计算器的逻辑电路设计与制作
11、战争满足了，或曾经满足过人的好斗的本能，但它同时还满足了人对掠夺，破坏以及残酷的纪律和专制力的欲望。 ——查·埃利奥特 12、不应把表现在一切生活领域—— 生产、日常生活、学校、文化等领域中努力的结果。— —马卡连柯(名言网)
13、遵守纪律的风气的培养，只有领导者本身在这方面以身作则才能收到成效。—— 马卡连柯 14、劳动者的组织性、纪律性、坚毅精神以及同全世界劳动者的团结一致，是取得最后胜利的保证。—— 列宁摘自名言网
15、机会是不守纪律的。——雨果
56、书不仅是生活，而且是现在、过去和未来文化生活的源泉。 ——库法耶夫 57、生命不可能有两次，但许多人连一次也不善于度过。— —吕凯特 58、问渠哪得清如许，为有源头活水来。—— 朱熹 59、我的努力求学没有得到别的好处，只不过是愈来愈发觉自己的无知。 ——笛卡儿