课程设计报告 补码变换器

长沙学院课程设计说明书

题目补码变换器的设计

系(部) 电子与通信工程

专业(班级) 电气一班

姓名周鹏

学号 2010042113

指导教师谢明华、刘亮、瞿曌

起止日期 5.21—5.25

数字电子技术课程设计任务书(17) 系（部）：电子与通信工程系专业：电气工程及其自动化指导教师：谢明华课题名称补码变换器的设计

设计内容及要求（1）课题内容：

①．设计一个4位的补码变换器，输入为4位的补码，采用2个数码管显示该补码的原码值。

②．数码管高位显示该补码的符号，如果该补码大于等于0，该符号位数码管显示“0”，反之，显示“一”；数码管低位显示该补码的原码值。

（发挥部分：设计8位的补码变换器）

（2）主要任务：完成该系统的硬件设计，调试好后并能通过仿真，最后就课程设计本身提交一篇课程设计说明书。

设计工作量1、系统整体设计；

2、系统设计及仿真

3、在Multisim或同类型电路设计软件中进行仿真并进行演示；

4、提交一份完整的课程设计说明书，包括设计原理、仿真分析、调试过程，参考文献、设计总结等。

进度安排起止日期（或时间量）设计内容（或预期目标）备注第1天课题介绍，答疑，收集材料，设计方案论证

第2天系统设计

第3天系统设计及仿真

第4天系统设计及仿真

第5天系统验收，编写设计说明书

教研室

意见

年月日系（部）主

管领导意见

年月日

长沙学院课程设计鉴定表

姓名周鹏学号2010042

113 专业电气工程及其自动

化

班级一

设计题目补码变换器的设计指导教师谢明华指导教师意见：

评定等级：教师签名：日期：

答辩小组意见：

评定等级：答辩小组长签名：日期：

教研室意见：

教研室主任签名：日期：

系（部）意见：

系主任签名：日期：

说明课程设计成绩分“优秀”、“良好”、“及格”、“不及格”四类；

目录

补码变换器 (5)

一、设计目的： (5)

二、设计要求和内容： (5)

三、设计思考： (5)

四、真值表及逻辑表达式： (6)

五、模块单元电路： (7)

六、总电路图： (8)

七、仿真截图： (9)

八、设计器材清单 (10)

九、结论与心得： (10)

十、参考文献： (11)

补码变换器

一、设计目的：

本次课程设计通过设计一个补码变换器，然后将其在multisim或者同类型的电子仿真软件上将其仿真出来，以此来引导我们提高自己的独立思维能力、动手能力和实际解决问题的能力，并且能加强我们对数字电子技术这门理论课程的理解和对相关芯片的认识和使用，等等。

数字电子技术课程设计是一个实践性教学环节，同“数字电子技术基础”理论课程有密不可分的关系，起着相辅相成的作用，也是在“数字电子技术基础”课的基础上，进一步深化的实践环节。

课程设计目的是一方面使我们能够进一步理解课程内容，基本掌握数字系统设计和调试的方法，增加集成电路应用知识，培养我们的实际动手能力以及分析、解决问题的能力。另一方面也可使我们更好地巩固和加深对基础知识的理解，学会设计中小型数字系统的方法，独立完成调试过程，增强我们理论联系实际的能力，提高电路分析和设计能力。通过实践引导我们在理论指导下有所创新，为专业课的学习和日后工程实践奠定基础。通过设计，一方面可以加深我们的理论知识，另一方面也可以提高我们考虑问题的全面性，将理论知识上升到一个实践的阶段。

二、设计要求和内容：

（1）课题内容：

①．设计一个4位的补码变换器，输入为4位的补码，采用2个数码管显示该补码的原码值。

②．数码管高位显示该补码的符号，如果该补码大于等于0，该符号位数码管显示“0”，反之，显示“一”；数码管低位显示该补码的原码值。

（2）主要任务：完成该系统的硬件设计，调试好后并能通过仿真，最后就课程设计本身提交一篇课程设计说明书。

三、设计思考：

1、需要两个数码显示管来显示输出的高位和低位；

2、如何更有效的利用与非门来完成设计；

3、数码管需要用CD4511芯片来驱动以及该芯片的引脚图和功能是怎样的；

4、如何控制数码管显示在“—”和“0”之间的转换；

5、如何将二进制补码转换成二进制原码输出；

6、电路中各种元件的排版，怎样才会最整齐，美观。

四、真值表及逻辑表达式：

1、真值表

输入输出

CD4511输入端数码管X Y Z W D C B A 高位低位

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

0 0 0 1 0 0 0 1 0 1

0 0 1 0 0 0 1 0 0 2

0 0 1 1 0 0 1 1 0 3

0 1 0 0 0 1 0 0 0 4

0 1 0 1 0 1 0 1 0 5

0 1 1 0 0 1 1 0 0 6

0 1 1 1 0 1 1 1 0 7

1 0 0 0 1 0 0 0 1 8

1 0 0 1 0 1 1 1 1 7

1 0 1 0 0 1 1 0 1 6

1 0 1 1 0 1 0 1 1 5

1 1 0 0 0 1 0 0 1 4

1 1 0 1 0 0 1 1 1 3

1 1 1 0 0 0 1 0 1 2

1 1 1 1 0 0 0 1 1 1

2、逻辑表达式

A=W

B= X Z+XZW+ZW

C=Y Z W+XY+XYZ+XYW

D=XY Z W