简易加减计算器设计(数电)
简易加减计数器
1．设计目的1、综合运用相关课程中所学到的知识去完成设计课题。
2、学会电路的设计与仿真。
3、能自己熟练连接实现逻辑电路。
4、掌握Proteus的基本用法。
5、掌握74LS283N芯片的逻辑功能和译码显示器的使用方法。
2．设计要求1、用于两位以下十进制的加减运算。
2、以合适方式显示输入数据及计算结果。
3、设计要求被减数大于或等于减数。
3．总体设计3．1电路方框图图1电路方框图3．2工作原理先利用单刀双掷开关将加数（减数）与被加数（被减数）置入，然后通过将加数（减数）通过异或门进行逻辑组合，再通过74LS283N 实现8421码的转换，最后接上7段数码管显示结果。
4．单元电路设计与分析4.1加法电路加法电路原理图如图1所示：图1加法电路4.2减法电路图2减法电路4.3元件清单以及元件介绍2、设计思路第一步，置入两个四位二进制数。
例如（1001）,（0011）和（0101），（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。
第二步，通过开关选择加（减）运算方式；第三步，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；第四步，前面所得结果通过另外两个七段译码器显示。
即：若选择加法运算方式，则（1000）+（0110）=（1110）十进制8+6=14并在七段译码显示器上显示14。
若选择减法运算方式，则（0101）-（1000）=（10011）十进制5-8=-3，并在七段译码显示器上显示-3。
3、运算方案方案一通过开关J1-J8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，J1-J4控制第一个数A，J5-J8控制第二个数B，译码显示器U12和U13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74LS283N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J9上，另一输入端分别接开关J5-J8，通过开关J5-J8控制数B的输入。
数电实验二：简易计算器（设计报告）
数电实验2设计报告实验名称：简易计算器 实验目的：1.熟练掌握综合逻辑电路的设计方法及调试方法2.掌握Verilog HDL 数字系统设计方法3.熟悉PLD 实验箱的结构和使用及QuartusII 软件的基本操作4.掌握采用Quartus II 软件和实验箱设计实现逻辑电路的基本过程设计任务及要求：利用LPM 例化元件和适当的中小规模时序、组合逻辑电路设计一个4位简易计算器，实现2个4位二进制数的加、减、乘、除运算，完成主要模块的波形仿真，并将设计下载到实验箱进行功能测试。
要求：1、 用8个开关分别作为2个4位输入数据2、 运算结果用数码管显示电路设计过程：1、 设定加、减、乘、除四个LPM 例化元件加法器：2个四位二进制输入（加数、被加数），1个4位二进制输出（和）减法器：2个四位二进制输入（减数、被减数），1个4位二进制输出（差）乘法器：2个四位二进制输入（乘数、被乘数），1个8位二进制输出（积）除法器：24位二进制输出（分别代表商和余数）2、加入组合逻辑电路和4选一数据选择器，控制进行运算的种类（1）组合逻辑电路输入：功能：为了利用矩阵键盘对计算器对输入数字的加减乘除进行控制，我们画了这个组合逻辑电路，将矩阵键盘的行管脚和列管脚分别为输入后，当（1,1）位置的按键按下，则输出端输出2位2进制数11（控制减法操作），当（2,2）位置的按键按下，则输出端输出2位2进制数10（控制加法操作），当（3,3）位置的按键按下，则输出端输出2位2进制数01（控制乘法操作），当所有按键都没有按下时，输出默认为00，即控制除法操作。
（2）4选一数据选择器功能X1,y1为想要计算的两个4位2进制数，当S0,S1为11的时候，将X1,y1送入减法器输入端，当S0,S1为10的时候，将X1,y1送入加法器输入端，当S0,S1为01的时候，将X1,y1送入乘法器输入端，当S0,S1为00的时候，将X1,y1送入除法器输入端。
加减计算器电子课程设计
加减计算器电子课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解加减计算器的基本原理，掌握电子元件的功能和使用方法。
2. 学生能运用所学的数学知识，设计并搭建一个简单的加减计算器电路。
3. 学生了解电子技术在日常生活中的应用，理解电子计算器的发展历程。
技能目标：1. 学生能运用所学知识，分析问题，提出解决方案，具备初步的电子电路设计和搭建能力。
2. 学生能通过实际操作，提高动手能力，培养观察能力和问题解决能力。
3. 学生能通过团队合作，学会沟通与协作，提高项目执行能力。
情感态度价值观目标：1. 学生对电子技术产生兴趣，激发学习热情，培养科技创新意识。
2. 学生在课程学习中，培养耐心、细心和专注的品质，养成严谨的科学态度。
3. 学生通过实践，体会团队合作的重要性，培养集体荣誉感和责任感。
课程性质：本课程为实践性课程，结合数学和电子技术知识，培养学生的动手能力和问题解决能力。
学生特点：六年级学生具备一定的数学知识基础，好奇心强，喜欢动手操作，但可能对电子技术了解较少。
教学要求：教师需引导学生运用所学知识，注重实践操作，鼓励学生思考、提问，培养其创新精神和团队合作能力。
通过课程目标的具体分解，使学生在实践中达成学习成果，提高综合素养。
二、教学内容1. 电子元件基础知识：介绍电子元件的分类、功能及使用方法，如电阻、电容、二极管、三极管等。
- 教材章节：电子技术基础2. 加减计算器原理：讲解加减计算器的基本工作原理，引导学生理解数字电路的运算过程。
- 教材章节：数字电路基础3. 电路设计与搭建：指导学生运用电子元件，设计并搭建一个简单的加减计算器电路。
- 教材章节：电路设计与实践4. 数学知识应用：结合教材中的数学知识，分析加减计算器电路中的数值计算过程。
- 教材章节：数学基础知识5. 电子计算器发展史：介绍电子计算器的发展历程，使学生了解科技进步对社会发展的推动作用。
- 教材章节：电子技术发展史6. 团队合作与沟通：通过分组合作，培养学生的团队协作能力和沟通能力。
简易加减计算器设计
简易加减计算器设计一、引言计算器是一种用于进行数学计算的设备，它可以帮助我们进行各种加减乘除等运算。
本篇文章将介绍如何设计一个简易的加减计算器，该计算器基于数字电路的原理，通过逻辑门电路实现加法和减法运算。
二、设计思路1.确定输入和输出2.设计加法电路加法可以通过逻辑门电路实现，其中最基本的逻辑门是异或门。
我们可以使用多个异或门来实现加法，具体的实现方法如下：-使用8个异或门分别对两个二进制数的对应位进行异或运算，得到8个中间结果；-使用7个与门分别对中间结果和进位信号进行与运算，得到7个进位信号；-使用7个或门分别对进位信号进行或运算，得到进位输出；-使用一个或门对中间结果和进位输出进行或运算，得到最终的结果。
3.设计减法电路减法可以通过将减数取反然后与被减数进行加法运算来实现。
具体的实现方法如下：-对减数取反，可以使用8个反相器实现；-将取反后的减数和被减数输入到加法电路中进行加法运算，得到结果。
三、电路实现根据上述设计思路，我们可以使用数字集成电路来实现加减计算器。
以下是一个基于数字集成电路74LS83A的简易加减计算器电路图：```______________，---，A+B，----，S_______，，_____________，______---，M，---_______，，_________________-----------，B'+1=B__________```在上述电路图中，A和B分别表示两个8位二进制数的输入，S表示计算结果的输出，M表示减号操作符的输入，B'+1表示减数的取反。
四、测试与验证为了验证电路的正确性，我们需要进行测试。
我们可以编写一个测试程序，将各种情况的输入输入到电路中，并检查输出结果是否符合预期。
测试例子如下：输入：M=0预期输出：输入：M=1预期输出：通过编写测试程序，并根据预期结果检查输出结果，可以验证电路设计的正确性。
五、总结本篇文章介绍了如何设计一个简易的加减计算器，该计算器基于数字电路的原理，通过逻辑门电路实现加法和减法运算。
简易加减计算器
简易加减计算器河南城建学院河南城建学院数字逻辑电路课程设计报告简易加减计算器设计姓名: 张凯学号: 061408255 专业班级: 计算机科学与技术指导老师: 樊晓虹、周焱、赵红梅、梁成武所在院系: 计算机科学与工程系2010年9月 3 日河南城建学院本科课程设计报告1摘要这次的课程设计的任务是设计一个具备加减运算功能的电路，能够通过开关控制进行加法计算和减法计算，并利用LED灯显示计算结果。
通过对计数器功能的研究和上网查了多方面的资料。
我们拟定了如下的设计方案:该方案主要有3个主要版块组成:编码输入电路、加减运算电路和显示电路。
输入电路: 我们通过开关的闭合和开通来代表电平的高地位继而代表0和1来输入所要计算的十进制数字。
加减运算电路:加减运算电路主要由,,,,1,,(双全加器)的级联电路组成。
通过异或门将原码全部转换为补码，然后采用个位和个位相加，十位和十位的相加的原则，将两个的个位的代码送入到一个加法器中，将进位依次传递。
但是加法器只可以做加法运算，不满足我们的设计要求，于是我们将减法也变成加法进行运算，运算都走补码，最后再将结果在转换为原码，通过LED灯显示出来。
显示电路:显示电路时通过7段显示译码器来实现的。
河南城建学院本科课程设计报告2指导教师评语:课程设计成绩评定成绩等级:指导教师签字:年月日3目录一(概述 ..................................................................... . (5)1.1 设计题目 ..................................................................... . (5)1.2 设计任务和要求 ..................................................................... .. 51.3 设计方案 ..................................................................... ............. 5 二(系统总体方案 ..................................................................... (7)2.1 输入电路设计 ..................................................................... .. (7)2.2 加减运算电路 ..................................................................... .. (7)2.3显示电路 ..................................................................... . (8)2.4总体电路的设计 ..................................................................... .. (9)三(软件仿真 ..................................................................... (10)3.1仿真结果: .................................................................... ........... 10 四(设计体会 ..................................................................... (11)参考文献: .................................................................... .. (11)4概述1.1 设计题目简易加减法计数器设计1.2 设计任务和要求1、选器件制作一个简易计算器实现二位以下十进制数的加减计算2、一步掌握数字电子技术课程所学的理论知识。
数电实验简易计算器
北京邮电大学数电综合实验报告题目：简易计算器学院：信息与通信工程学院班级：学号：班内序号：姓名：数字电路综合实验报告简易计算器一、实验课题及任务要求设计并实现一个简易计算器。
基本要求：1.利用4X4 小键盘作为输入，包括：数字键0-9，清除键，等号键及‘+’‘-’‘*’运算符号键；2.实现输入为99 以内自然数的加、减、乘运算；3.能够实现多次连续计算（无优先级，从左到右计算结果），如：12+34×2-78=14；4.最大结果为99999（五位），溢出报警；5.用数码管显示输入的数字和结果，最左侧数码管用来表示数字的正负，其他五位数码管表示结果；结果的绝对值大于99999时，数码管显示‘Error’。
提高要求：1.实现输入为9999 以内自然数的加、减法；2.除法运算，不能除尽时小数保留1 位有效数字；3.能够区分运算优先级（先乘除，后加减），如：12+34×2-78=2 ；4.自拟其他功能。
二、系统设计2.1系统总体框图2.2逻辑流程图2.3MDS图2.4分块说明程序主要分为6个模块：分频器模块，键盘扫描模块，防抖模块，控制模块，数码管模块，报警模块。
VHDL文件devider包括分频器模块，keyboard包括键盘扫描模块，datain 包括防抖模块，控制模块，数码管模块，报警模块。
1.分频器模块系统时钟是50MHz，利用分频器得到25赫兹的时钟用于键盘扫描；100赫兹的时钟用于键盘去抖；1000赫兹的时钟用于数码管显示。
2.键盘扫描模块本模块主要完成是4×4键盘扫描，然后获取其键值，并对其进行编码，从而进行按键的识别。
键盘扫描的实现过程如下：对于4×4键盘，连接为4行、4列，因此要识别按键，只需要知道是哪一行和哪一列即可。
为了完成这一识别过程，在时钟的上升沿输出列扫描信号其中一列输出低电平，另外三列输出高电平；在时钟的下降沿读入行值，当四行全为1时，表明无键按下；若某一列的行值为0，表示该行有键被按下。
数电课程设计简易计算器
数电课程设计简易计算器辽宁工业大学数字电子技术基础课程设计（论文)题目：简易计算器课程设计(论文）任务及评语摘要这次的课程设计的任务是设计一个具备加减乘运算功能的电路,能够通过开关控制进行加减法计算和乘法计算，并利用LED灯显示计算结果。
本次设计通过开关的闭合和开通来代表电平的高地位继而代表0和1来输入所要计算的十进制数字.加减运算电路主要由74LS283的级联电路组成。
通过异或门将原码全部转换为补码，然后采用个位和个位相加，十位和十位的相加的原则，将两个的个位的代码送入到一个加法器中，将进位依次传递.但是加法器只可以做加法运算，不满足我们的设计要求,于是我们将减法也变成加法进行运算，运算都为补码，最后再将结果在转换为原码，通过LED灯显示出来。
乘法运算电路主要由移位寄存器74LS194和加法器74LS283组成。
显示电路主要由7段显示译码器构成,将加减和乘法运算电路计算所得的运算结果每4为输入到一块7448芯片中，按高低位排列就得到了我们所需要的十进制的运算结果了。
关键词：运算；反码；LED显示;移位寄存器目录第1章绪论 (1)1。
1简易计算器概况 (1)1。
2本文设计要求 (1)1.3方案论证 (2)1。
4总体设计方案 (2)第2章简易计算器各单元电路设计 (3)2。
1简易计算加法电路设计 (3)2.2简易计算器减法电路设计 (4)2。
3乘法运算电路设计 (5)2.4译码显示电路设计 (6)第3章简易计算器整体电路设计 (8)3。
1系统原理图 (8)3.2部分电路仿真 (9)3.2.1 加法电路仿真 (9)3。
2。
2 减法电路仿真 (10)第4章设计总结 (11)参考文献 (12)附录 (13)第1章绪论1.1简易计算器概况提起计算器，值得我们骄傲的是最早的计算工具诞生在中国.中国古代最早采用的一种计算工具叫筹策，又叫做算筹，这种算筹多用竹子制成，也有用木头、兽骨充当材料的，约270,枚一束,放在布袋里克随身携带.17世纪初，西方国家的计算工具有了较大的发展,英国数学家纳皮尔发明的“纳皮尔算筹”,英国牧师奥却德法发明了圆柱形对数计算尺，这种计算尺不仅能做加减乘除、乘方、开方运算，甚至可以计算三角函数、指数函数和对数函数，这些计算工具不仅带动了计算机的发展，也为现代计算器的发展奠定了良好的基础,计算器已经成为现代社会应用广泛的计算工具。
简易加减计算器 数电课程设计
电子课程设计题目：简易加减计算器系别：电气与电子工程系专业：自动化姓名：李恒学号：092409218指导教师：杨帆河南城建学院2011年6月23日目录一设计任务和要求 (2)二原理电路设计 (2)三仿真实验数据整理 (8)四器件清单 (8)五设计总结 (8)六参考文献 (9)七成绩评定 (10)简易加减计算器的设计一设计任务和要求1、自选器件制作一个简易计算器实现二位以下十进制数的加减计算2、进一步掌握数字电子技术课程所学的理论知识。
3、熟悉几种常见的二——十进制编码器芯片、加法器芯片和LED显示芯片，掌握其工作原理及其使用方法，并能够熟的练将其组合连接，使其构成简单的加减计算器，实现二位以下的十进制数的加减计算。
4、了解数字系统设计的基本思想方法，学会科学分析和解决问题，培养认真严谨的工作作风和实事求是的工作态度。
二原理电路设计1、编码输入电路：采用二——十进制编码器作为编码输入器件，它可将我们输入的十进制数对应的编译成对应的二进制BCD代码，输入到运算电路。
电路如右图所示2、加减计算电路二进制和（DCBA）进位输出（CO）进位信号Y1010 0 11011 0 11100 0 11101 0 11110 0 11111 0 10000 1 10001 1 10010 1 1（1）加法运算进位问题：因为74LS283是四位全加器，它可以进行十六进制加法运算，在此我们需要的是十进制加法器，当两个四位二进制数相加的和大于9时即产生进位信号，如上表所示，由表可知进位信号Y=DB+DC+CO=D(B+C)+CO设计一个进位信号，这里我们采用两片74LS283，第一片运算编码电路送过来的代码，当其运算结果大于９时，由组合逻辑电路产生进位信号。
当运算结果为16、17、18时，将进位输出信号与组合逻辑电路进位信号做或运算，这样就得到了合适的进位了。
可是怎样才可以得到正确的十进制数的代码呢，在其进行加法运算时，在第二片加法器上认为加上0110代码，将其与第一片加法器的运算结果做和，这样就得到了我们所需要的运算结果了，电路图如下加法运算和进位原理图（2）①减法运算的转换：加法器只可以做加法运算，不满足我们的设计要求，因此，我们采用异或门电路，将1和作为减数的代码与异或门电路进行异或运算，目的是取反，得到其反码，再将进位信号接入异或门控制电路，进位相当于加一，这样我们就得到了减数的补码。
简易加减法计算器
电子技术课程设计题目：简易加减法计算器一、设计课题：简易加减法计算器二、设计任务和要求：1、用于两位以下十进制数的加减运算。
2、以合适方式显示输入数据及计算结果。
三、原理电路设计1、方案的比较对于简单加减计算器可有三种不同的方案①用数/模转换，与模拟电路中的加减计算器进行简单的加减计算。
先用74LS147二-十进制优先编码器转化为二进制进行输A，然后数模转化模拟信号，进行加减计算后，转化为数字信号输出。
此方案思路较明确，但经过二次数模相互转换，精确率较低；具体输出时的负数效应，与单输入的二进制转化为十进制时电路较复杂，无成块的集成电路，致使误差率较大。
②可用数字电路中4位超前进位加法器74LS283与方案一输入相同；后用三态输出CMOS门电路进行选择输入，进行加法运算后输出，输出时，注意负数的问题与在输出中2进制与10进制关系的问题。
还有寄存器的问题。
此方案思路明确，比较精确，此中的2进制与10进制问题需复杂门电路解决无现成集成元件，存在太多的散元件。
减法运算需要反码进行运算，况且在其触发过程中需要考虑同步问题。
③可运用数字电路中的单时钟同步十进制加/减计数器74LS190进行加减计算。
方案以上升沿进行输入，触发加减计算。
本方案输入方式不同于一般输入方式，需要有所改进。
但思路明了，不十分复杂，对于负数运算较复杂，可集成程度较高。
终上所述，最好是相互结合，以③为本。
2、单元电路设计3、元件的选择对于计数器来说需要选同时可以进行加减计数的计数器进行加减，因此选用单时钟十进制加/减计数器74LS190.其电路图及功能表如下：中间由于1/0的输出不能够持久的进行保持，因此可用RS触发器进行保持。
对于加/减，等于触发需要74LS194进行触发保持4、整体电路（见附图）5、工作原理主要运用十进制加/减计数器74LS190加/减计数功能与74LS194的触发功能。
六、设计总结我们以为，在这学期的实验中，在收获知识的同时，还收获了阅历，收获了成熟，在此过程中，我们通过查找大量资料，请教别人，以及不懈的努力，不仅培养了独立思考、动手操作的能力，在各种其它能力上也都有了提高。
加减法运算器的设计
中央民族大学数字电路实验报告加减法运算器的设计姓名：王瑞琦学号: ******** 班级：13级计算机一班所在院系：信息工程学院指导老师：***完成日期：2015/03/28-2015/03/29目录一、实验目的 (3)二、实验设备 (3)三、实验内容 (3)四、实验功能概要 (3)五、设计详细描述 (4)5.1四位行波进位加减法运算器 (4)5.1.1功能描述 (4)5.1.2封装模块图 (4)5.1.3总电路图 (4)5.1.4组成模块 (5)5.1.5程序设计 (6)5.1.6功能仿真波形图 (8)5.2四位超前进位加法运算器 (9)5.2.1功能概述 (9)5.2.2封装模块图 (9)5.2.3程序设计 (9)5.2.4功能仿真波形图 (11)六、实验注意事项 (11)七、实验问题及解决方法 (12)一、实验目的1、掌握加减法运算器的Verilog HDL语言描述方法2、理解超前进位算法的基本原理3、掌握基于模块的多位加减运算器的层次化设计方法4、掌握溢出检测方法和标志线的生成技术5、熟悉QuartusⅡ 10.0和DE2-115使用方法二、实验设备PC机+ QuartusⅡ10.0 + DE2-115三、实验内容1、在PC机上安装QuartusⅡ10.0或更高版本并破解。
（注意：QuartusⅡ10.0版本以上软件不再包含仿真组件，因此需要在安装QuartusⅡ10.0同时选择安装第三方仿真工具，我们可以选择安装免费的Modelsim-Altera，学习如何编写Verilog HDL格式的仿真测试文件Testbench。
）2、在PC机上安装DE2-115的驱动程序。
3、使用Verilog HDL语言实现一个4位行波（串行）进位的加减法运算器，要求有溢出和进位标志，仿真正确后封装成模块。
4、使用Verilog HDL语言实现一个4位超前（并行）进位加减运算器，要求有溢出和进位标志，仿真正确后封装成模块。
四则运算计算器数字电路设计
四则运算运算计算器数字电路设计由于加减乘除计算器的各电路较复杂，就不将其组合在一起了，以下是各个加法，减法，乘法，除法计算器的单独电路图，其中输入均采用二进制四位输入。
一．加法计算器这个较为简单，可以直接利用中规模四位全加器74LS283，即可制成加法计算器。
电路图：A4 A3 A2 A1 为二进制被加数;B4 B3 B2 B1 为二进制加数;SUM4 SUM3 SUM2 SUM1 为二进制得数。
加上输入输出后如图所示：仿真图形为：前四个图像为被加数，中间四位为加数，后四位为得数。
由此可看出，已成功制成加法计算器。
二．减法计算器电路图：利用数据选择器和四输入与非门，可以实现减法计算器的功能，其中，C1 C2 C3 C4为四位二进制被减数输入端；B1 B2 B3 B4 为四位二进制减数输入端；输出端 27 26 25 24 为得数。
加上输入输出后如图所示：仿真图形如下：前四位为被减数，中间四位为减数，最下面四位为得数，由仿真图形可看出，已成功制成减法计算器。
三．乘法计算器利用中规模四位全加器74LS283和而输入与门可以实现乘法计算器功能。
其中，输入端4 3 2 1 为二进制四位被乘数，输入端5 6 7 8 为二进制四位乘数，输出端54 50 51 52 53 49 48 46 47为得数。
电路图如下：加上输入输出后：仿真图形为：1被乘数和乘数：2得数：由仿真图形可以看出，已成功制成了乘法计算器。
四．除法计算器这个实在是太难了，想了好久也没想到怎么设计，作业催的紧，就只好先不做了，请老师见谅，哈！以上就是四则计算器的数字电路设计与仿真。
毕业设计简易加减乘除计算器
毕业设计题目简易加减乘除计算器系别专业班级姓名学号指导教师日期设计任务书设计题目：简易加减乘除计算器设计要求：1．根据所学内容运用编程做一个简易加减乘除计算器，实现加、减、乘、除、等以及清零的功能。
2.设置一组数码管, 使其能够显示程序运行，按键动作的内容。
3.设置一组按键，使其键依次对应0——9、“+”、“-”、“*”、“/”、“=”和清除键。
4．可以进行小于255的数的加减乘除运算，并可连续运算。
当键入值大于255时，将自动清零，可重新输入。
设计进度要求：第一周：确定题目，寻找单片机和计算器设计的相关资料；第二周：读懂资料，有初步的设计思路；第三周：绘制硬件电路图；第三周：设计软件框图；第四周：相应软件设计（程序设计）；第五周：进行程序调试并且修改；第六周：写毕业设计论文；第七周：修改并提交毕业设计；第八周：准备论文答辩；指导教师（签名）：摘要在很多领域的数据处理中要用到数学运算，作为计算机自动处理系统更显得重要。
此项目设计以单片机为核心部件的计算器，采用4*4矩阵式键盘，16个键依次对应0——9、“+”、“-”、“*”、“/”、“=”和清除键。
使用单片机最小应用系统1模块，简单方便。
采用静态显示，显示器由5个共阴极数码管组成。
输入只有两个信号，它们是串行数据线DIN和移位信号CLK。
5个串/并行移位寄存器芯片74LS164首尾相连。
每片的并行输出作为LED数码管的段码。
本计算器系统简单，实用性强，成本低，使用维护方便，软件功能强，运行稳定可靠等优点。
关键词：单片机，计算器，键盘，静态显示前言随着半导体集成工艺的不断发展，单片机的集成度将更高、体积将更小、功能将更强。
在单片机家族中，80C51系列是其中的佼佼者，加之Intel公司将其MCS –51系列中的80C51内核使用权以专利互换或出售形式转让给全世界许多著名IC制造厂商，如Philips、 NEC、Atmel、AMD、华邦等，这些公司都在保持与80C51单片机兼容的基础上改善了80C51的许多特性。
简易加减计算器设计
电子课程设计题目：简易加减计算器设计专业：电子信息工程姓名：学号：指导教师：电气与信息工程学院2013年6月28日成绩评定·指导教师评语：成绩等级：指导教师签字：年月日目录一、设计的任务及要求 (2)1.1、设计题目1.2、设计任务和要求二、原理电路设计 (2)2.1、方案比较2.2、单元电路设计2.3、元件选择2.4、整体电路2.5、电路工作原理三、实验及仿真 (8)四、电路对比分析 (9)五、设计总结 (10)5.1、设计过程中遇到的问题及解决方法5.2、设计体会5.3、对设计的建议六、参考文献 (11)一、设计的任务和要求1.1、设计题目： 简易加减计算器 1.2、技术指标与要求：1.2.1、自选器件制作一个简易计算器实现二位以下十进制数的加减计算； 1.2.2、进一步掌握数字电子技术课程所学的理论知识；1.2.3、熟悉几种常见的二——十进制编码器芯片、加法器芯片和七段字符型 LED 显芯片，掌握其工作原理及其使用方法，并能够熟练的将其组合连接 使其构成简单的加减计算器；1.2.4、以合适的方式显示输入的数据及计算结果；1.2.5、发现问题，分析问题，科学的解决问题，培养认真严谨的工作作风和 实事求是的工作态度。
二、原理电路设计2.1、方案比较方案一： 原理电路图如下：图（1）方案一原理电路图方案二： 原理电路图如下：图（2）方案二原理电路图2.2、单元电路设计2.2.1、输入电路的设计我们通过高低电平的高低位继而代替1和0来输入要计算的十进制数字每位十进制数用四位二进制代码表示，并通过七段LED数码转化为可操作的十进制来说明操作的方便性。
图（3）图（3）输入电路2.2.2、算法优化电路的设计加减运算电路主要由采用74LS283（四位全加器）和进位信号门电路组成。
因此，这个算法的优化电路的设计主要是为了减法而设计，因为74LS283 主要是加法，所以在进行减法运算时要进行码制的转换，既把减法运算电路转换成加法运算电路。
简易加减计算器设计(数电)
电子技术课程设计电气与信息工程学院建筑电气与智能化专业题目：简易加减计算器设计姓名：徐雪娇学号：094412110指导教师：祁林简易加减计算器设计一、设计目的1、在前导验证性认知实验基础上，进行更高层次的命题设计实验.2、在教师指导下独立查阅资料、设计、特定功能的电子电路。
3、培养利用数字电路知识，解决电子线路中常见实际问题的能力.4、积累电子制作经验，巩固基础、培养技能、追求创新、走向实用。
5、培养严肃认真的工作作风和严谨的科学态度。
二、设计要求1、用于两位一下十进制的加减运算。
2、以合适方式显示输入数据及计算结果。
三、总体设计第一步置入两个四位二进制数。
例如（1001）2,（0011）2和（0101）2，（1000）2，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。
第二步通过开关选择加（减）运算方式；第三步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；第四步前面所得结果通过另外两个七段译码器显示。
即：方案一通过开关J1-J8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U10和U13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J5-J8，通过开关J5-J8控制数B的输入。
当开关S1接低电平时，B与0异或的结果为B，通过加法器74LS283完成两个数A和B的相加。
当开关J1接高电平时，B与1异或的结果为B非，置入的数B在74LS283的输入端为B的反码，且74LS283的进位信号C0为1，其完成S=A+B（反码）+1，实际上其计算的结果为S=A-B完成减法运算。
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）时加上6（0110）2，产生的进位信号送入译码器U12来显示结果的十位，U11 2显示结果的个位。
数字电路课程设计简易计算器文档
数字电路课程设计（不含单片机等，需用芯片完成主要功能）
功能：-8到7的加减计算器
-8，-7，…，-1，0，1，2，…，7为加减数的范围，运算结果可以有-8+(-8)=-16或,7+7=14有：正加正，负加负，正加负，负加正，0也在运算范围内。
要求：
输入部分：正负号（设置两个按键），若输入正数不按，负数则按代表负的按键；
加减法（设置两个按键，尽量与正负号共用两个按键），加减法都要按下按键；
数字（0-8设置九个代表数字的按键，一个按键代表一个数）
如：-3+1，则先按下代表负的按键，再按代表3的按键，其次按代表加号的按键，最后按代表数字1的按键。
显示部分：共七个数码管，进行运算的两个数各两个，其中代表符号位，若为正数，数码管不显示（或显示0），若为负数，显示“-”（负号，即数码管8字中间一横）。
运算结果用三个数码管，后两个显示数字，若结果只有一位，则只显示其中一个；若结果为两位，则全部显示。
前一个为符号位，同样，正数不显示（或显示0，需统一，要么都显示0，要么都不显示），负数显示负号。
如果增加一个区分加减的显示会更好。
提示：-8到7可用含符号四位补码表示
求补码用异或（74LS86）运算，正数各位与0异或，负数各位与1。
通过正负号控制加法器（74LS283）的进位来满足负数求补码加一。
可使用芯片（供参考，没有限制）：74LS0074LS0474LS0874LS13874LS14774LS151 74LS16074LS16574LS28374LS37374LS37474LS4874LS7474LS7674LS85 NE555。
数电课程设计-简单加减运算电路的设计模板
沈阳工程学院┊┊课程设计设计题目：简单加/减运算电路系别自控系班级测控本091学生姓名学号指导教师职称讲师起止日期：2011 年8月29日起——至2011 年9月4日止沈阳工程学院课程设计任务书课程设计题目：简单加/减运算电路系别自控系班级测控本091学生姓名学号指导教师职称讲师课程设计进行地点：B222任务下达时间：2011 年8 月29 日起止日期：2011年8月29日起——至2011年9月4日止教研室主任2011 年8月29日批准简单加/减运算电路的设计1简单加/减运算电路1.1设计目的（1）掌握1位十进制数加法运算电路的构成、原理与设计方法；（2）熟悉QuartusII的仿真方法。
1.2基本要求（1）实现二进制数的加/减法；（2）设计加数寄存器A和被加数寄存器B单元；（3）实现4bit二进制码加法的BCD调整；（4）根据输入的4bitBCD编码自动判断是加数还是被加数。
1.3发挥部分（1）拓展2位十进制数；（2）MC存储运算中间值；（3）结果存储队列；（4）其他。
2设计过程及论文的基本要求2.1设计过程的基本要求：（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；（2）符合要求的设计报告一份，其中包括逻辑电路图、实际接线图各一份；（3）设计题目必须仿真通过，设计过程的资料草稿上交；（4）成绩的组成：考勤、每天任务的完成工作量、答辩情况、报告；2.2课程设计论文的基本要求：（1）蓝黑色或黑色钢笔或碳素笔书写，不允许用圆珠笔。
项目齐全、字迹工整，有条件的可以打印。
（2）装订顺序：封面、任务书、成绩评定表、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（逻辑电路图与实际接线图）。
3时间进度安排沈阳工程学院数字电子技术课程设计成绩评定表中文摘要数字电子技术的迅速发展，为人们的文化、物质生活提供了优越的条件，空调、电子计算机等，都是典型的技术应用实例。
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电子技术课程设计电气与信息工程学院建筑电气与智能化专业题目：简易加减计算器设计
姓名：徐雪娇
学号：094412110
指导教师：祁林
简易加减计算器设计
一、设计目的
1、在前导验证性认知实验基础上，进行更高层次的命题设计实验.
2、在教师指导下独立查阅资料、设计、特定功能的电子电路。
3、培养利用数字电路知识，解决电子线路中常见实际问题的能力.
4、积累电子制作经验，巩固基础、培养技能、追求创新、走向实用。
5、培养严肃认真的工作作风和严谨的科学态度。
二、设计要求
1、用于两位一下十进制的加减运算。
2、以合适方式显示输入数据及计算结果。
三、总体设计
第一步置入两个四位二进制数。
例如（1001）2,（0011）2和（0101）2，（1000）2，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。
第二步通过开关选择加（减）运算方式；
第三步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；
第四步前面所得结果通过另外两个七段译码器显示。
即：
方案一
通过开关J1-J8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U10和U13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J5-J8，通过开关J5-J8控制数B的输入。
当开关S1接低电平时，B与0异或的结果为B，
通过加法器74LS283完成两个数A和B的相加。
当开关J1接高电平时，B与1
异或的结果为B非，置入的数B在74LS283的输入端为B的反码，且74LS283
的进位信号C0为1，其完成S=A+B（反码）+1，实际上其计算的结果为S=A-B
完成减法运算。
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）
时加上6（0110）2，产生的进位信号送入译码器U12来显示结果的十位，U11 2
显示结果的个位。
由于减法运算时两个一位十进制数相减不会大于10，所以不
会出现上述情况，用一片芯片U11即可显示结果。
方案二
由两异或门两与门和一或门组成全加器，可实现一位二进制加逻辑运算，四
位二进制数并行相加的逻辑运算可采用四个全加器串行进位的方式来实现，将低
位的进位输出信号接到高位的进位输入端，四个全加器依次串行连接，并将最低
位的进位输入端接逻辑“0”，就组成了一个可实现四位二进制数并行相加的逻辑电路。
通过在全加器电路中再接入两个反相器可组成一个全减器，实现一位二进制减逻辑运算，将来自低位的错位信号端接到向高位借位的信号端，依次连接四个全减器，构成可实现四位二进制数并行进行逻辑减运算的电路。
在两组电路置数端接开关控制置数输入加法还是减法运算电路，电路输出端接LED灯显示输出结果，输出为五位二进制数。
通过对两种方案的比较，为实现设计要求，首先在不计入数码管所需芯片的情况下，方案二一共需要十二个芯片，电路的连接相当复杂，产生接线错误和导线接触不良的几率大大增加，而且耗费较高；而方案一一共需要七或九个芯片，且其中几个芯片只用到一两个门，相对接线较简单，容易实现。
其次，方案二采用串行进位和借位的方式来实现四位逻辑加减运算，任意一位的逻辑运算必须在前一位的运算完成之后才能进行，相较而言运算速度不高；而方案一采用的是超前进位的方式来实现四位逻辑运算的，每位的进位只有加数和被加数决定，而与低位的进位无关，它的运算速度较方案二高出很多。
综上所述，方案一较方案二更加优秀，不仅电路简单而且运算速度更快，经综合小组各设计方案，被选为小组共同方案。
四、各部分电路设计
1、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。
由于一位8421BCD数A加一位数B有0到18这十九种结果。
而且由于显示的关系,当大于9的时候要加六转换才能正常显示，所以设计的时候有如下的
0 1 0 1 1 1 11
需要装换
0 1 1 0 0 1 12
0 1 1 0 1 1 13
0 1 1 1 0 1 14
0 1 1 1 1 1 15
1 0 0 0 0 0 16
1 0 0 0 1 0 17
1 0 0 1 0 0 18
由前16项得：
1
3
2
3
1
2
3
1
2
3
2
1
3
1
2
3
1
2
3
1
2
3S
S
S
S
S
S
S
S
S
S
S
S
S S
S
S
S S
S
S
S
S
S
S
S
S
S
S
Y+
=
+
+
+
+
+
=
由后10项得：
Y=C4=1
由以上两式得
1
4323
Y C S S S S
=++
43231
C S S S S
=••
加法电路
图4.1加法实现电路
2、减法电路的实现
图4.2减法实现电路
3、译码显示电路
译码显示电路是由一个七段LED译码驱动器74HC4511和一个七段LED数码显示器组成。
在74HC4511中，经前面运算电路运算所得的结果输入74HC4511的D3D2D1D0，再译码输出，最后在七段LED显示器中显示出来．
图4.3译码显示电路
4、电路图的仿真及检测
通过学习Multisim软件和对前面加减法运算电路的研究，总结出一套简单方便又可达到要求的方案，并设计出以下电路图：
五、整体电路图与仿真
六、设计总结
这次实习我感觉是我收获最大的一次，首先因为它较上几次实习，有一定的难度，我们第一次接触这种课程设计，刚开始觉得无从下手，还要花时间学multisim软件，这么短的时间，确实有点担心，怕到时候完不成任务。
可是完成后，我才发现，一件看似很难的事，当你完成的时候，会感到无比的自豪，我从图书馆借来了一本multisimy原理图仿真书，试着学习这个软件，当我觉得差不多的时候开始设计电路，在这个过程中，我不断地翻阅资料和上网查一些信息，还积极请教老师和同学，结果效果图初步完成了。
当进行仿真的时候，出现了各种问题，我们不断地对照线路的连接，结果检查出了问题，是一个开关连错了。
当排除了这个问题后，我们的成果终于完成了。
通过这次课程设计，加强了我们动手、思考和解决问题的能力。
尤其学习软件Multisim，除了可以提高仿真能力、综合能力和设计能力外，还可进一步提高实践能力。
初步掌握一种电子电路计算机辅助分析和设计软件对学习模拟电子技术基础课很有必要。
对我们而言，知识上的收获重要，精神上的丰收更加可喜。
挫折是一份财富，经历是一份拥有。
它提高了我应对挫折和解决问题的能力，增强了我的团队合作意识和与他人的交流能力。
同时我也深深体会到对专业知识一定要熟练掌握，没有理论的实践，难于上青天，感谢老师把知识传授与我，同时，对给过我帮助的所有同学和各位指导老师再次表示忠心的感谢！
七、参考文献
[1] 秦曾煌，姜三勇.电子技术（第七版）.高等教育出版社，2009.
[2] 聂典.Multisim10原理图仿真与PowerPCB5.0.1印制电路板设计.电子工业出版社,2008.
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