《電子技術(shù)課程設(shè)計》word版

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1、目錄 摘要···········································································2 1計算器總體方案論證·······················································3 1.1計算器的設(shè)計任務(wù)和要求················································3 1.2實現(xiàn)加減計算器的基本方法·············································3 2硬件電路設(shè)計·············

2、··················································4 2.1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖································································4 2.2芯片分析··································································4 2.3外部接線圖································································5 3結(jié)果模擬與分析·············

3、···············································7 3.1加法電路的實現(xiàn)··························································7 3.2減法電路的實現(xiàn)·························································7 總結(jié)···········································································9 參考文獻·························

4、············································10 摘要 加減法計算器，就是能夠通過開關(guān)控制進行加法運算和減法運算，并利用數(shù)碼管顯示計算結(jié)果。通過對計數(shù)器功能的認真研究和上網(wǎng)查了諸多方面的資料。本簡易加減法計數(shù)器主要由3個主要版塊組成：編碼輸入電路、加減運算電路和顯示電路。輸入電路： 通過開關(guān)的閉合和開通來代表電平的高地位繼而代表0和1來輸入所要計算的十進制數(shù)字。加減運算電路：加減運算電路主要由74LS283（雙全加器）的級聯(lián)電路組成。通過非門將原碼全部轉(zhuǎn)換為反碼，再把74LS283輸入進位置為1，然后采用個位和個位相加，十位和十位的相加的原則

5、，將兩個的個位的代碼送入到一個加法器中，將進位依次傳遞。但是加法器只可以做加法運算，不滿足我們的設(shè)計要求，于是我們將減法也變成加法進行運算，運算都用補碼，最后再將結(jié)果在轉(zhuǎn)換為原碼，通過數(shù)碼管燈顯示出來。顯示電路：顯示電路時通過7段顯示譯碼器來實現(xiàn)的。 本課題通過PROTEUS仿真達到了課題的各項要求，證明了本課題真實、可靠。 關(guān)鍵詞：74LS238；74LS47；數(shù)碼管；計算器 1計算器總體方案論證 1.1計算器的設(shè)計任務(wù)和要求 任務(wù)：完成一個簡易加減計算器的設(shè)計。 要求: （1） 用于兩位以下十進制數(shù)的加減運算。 （2）以合適方式顯示輸入數(shù)據(jù)及計算結(jié)果。 1.2實現(xiàn)加減計算

6、器的基本方法 該方案由三個模塊組成：編碼輸入電路、加減運算電路和顯示電路。 通過開關(guān)J1——J8接不同的高低電平來控制輸入端所置的兩個一位十進制數(shù)，譯碼顯示器U10和U13分別顯示所置入的兩個數(shù)。數(shù)A直接置入四位超前進位加法器74LS283的A4——A1端，74LS283的B4——B1端接四個2輸入異或門。四個2輸入異或門的一輸入端同時接到開關(guān)S1上，另一輸入端分別接開關(guān)J5——J8，通過開關(guān)J5——J8控制數(shù)B的輸入。當(dāng)開關(guān)S1接低電平時，B與0異或的結(jié)果為B，通過加法器74LS283完成兩個數(shù)A和B的相加。當(dāng)開關(guān)J1接高電平時，B與1異或的結(jié)果為B非 ，置入 的數(shù)B在74LS283的輸

7、入端為B的反碼，且74LS283的進位信號C0為1，其完成S=A+B（反碼）+1，實際上其計算的結(jié)果為S=A-B完成減法運算。由于譯碼顯示器只能顯示0——9，所以當(dāng)A+B>9時不能顯示，我們在此用另一片芯片74LS283完成二進制碼與8421BCD碼的轉(zhuǎn)換，即S>9（0110）2時加上6（0110）2，產(chǎn)生的進位信號送入譯碼器U15來顯示結(jié)果的十位，U14顯示結(jié)果的個位。由于減法運算時兩個一位十進制數(shù)相減不會大于10，所以不會出現(xiàn)上述情況，用一片芯片U14即可顯示結(jié)果。 2硬件電路設(shè)計 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74LS

8、283的邏輯圖如圖2.2所示。 圖 2.2 74LS283引腳圖 二進制計算中，主要采用74ls283來實現(xiàn)功能，其中的異或門來控制加減計算，當(dāng)異或門控制信號等于０時，電路執(zhí)行加運算，當(dāng)異或門控制信號為１時，電路執(zhí)行減運算。全加器74LS283的邏輯功能是將輸入端口A1～A4、B1～B4的輸入數(shù)據(jù)作為二進制的數(shù)碼進行相加，并把運算的結(jié)果在輸出端口S1～S4輸出。C4是來至低位的進位，而CO是高位進位的輸出。 BCD七段譯碼器74LS47簡介如圖2.3所示。 圖2.374LS47引腳圖 BCD七段譯碼器74LS47的邏輯功能

9、是將輸入端ABCD的輸入在七段反碼A~G上顯示。若ABCD= 0，則輸出顯示為0。 2.3外部接線圖 該電路運用了BCD七段譯碼器74LS47芯片和全加器74LS283芯片，同時，電路圖中也大量的使用與門、非門、與非門和異或門。在這些元器件的重復(fù)使用過程中也就自然的達到了課程設(shè)計所要求的結(jié)果。后經(jīng)仿真證實了該電路設(shè)計的合理性與正確性。系統(tǒng)外部接線圖如圖2.4。 圖2.4系統(tǒng)外部接線圖 3結(jié)果模擬與分析 3.1加法電路的實現(xiàn) 用兩片4位全加器74LS183和門電路設(shè)計一位8421BCD碼加法器。由于一位8421BCD數(shù)A加一位數(shù)B有0到18這十九種結(jié)果。而且由于顯示的關(guān)系,當(dāng)大于9的

10、時候要加六轉(zhuǎn)換才能正常顯示。如模擬電路圖3.1。該加法電路實現(xiàn)的功能是24+79=103 圖3.1 加法電路 3.2減法電路的實現(xiàn) 該電路功能為計算A-B。若n位二進制原碼為N原，則與它相對應(yīng)的補碼為 N補=2n-N原，補碼與反碼的關(guān)系式為N補=N反+1，A-B=A+B補-2n=A+B反+1-2n 因為B1= B非，B0=B，所以通過異或門74LS86對輸入的數(shù)B求其反碼，并將進位輸入端接邏輯1以實現(xiàn)加1，由此求得B的補碼。加法器相加的結(jié)果為A+B反+1， 如模擬電路圖3.2。該減法電路實現(xiàn)的是79-24=55。 圖3.

11、2 減法實現(xiàn)電路 總結(jié) 從本次課程設(shè)計的過程中，我發(fā)現(xiàn)自己學(xué)到了很多東西，實現(xiàn)加強了已經(jīng)學(xué)到的關(guān)于電路、數(shù)電的知識。在課程設(shè)計的過程中更重要的是我明白了合作對于一個團體的重要意義。經(jīng)過兩個禮拜的努力，終于幸不辱命，把這個簡易加減計算器做了出來，功能也基本上滿足了課程任務(wù)書的要求。 另外在本次課程設(shè)計中發(fā)現(xiàn)自己的很多不足，最明顯的感觸就是，課堂上學(xué)的東西要與實踐聯(lián)系起來還是有一段距離，但自己也學(xué)到了很多東西，嚴謹?shù)目茖W(xué)態(tài)度對于一個搞工程的人來說是很重要的，一件優(yōu)秀的工業(yè)設(shè)計不僅考驗一個設(shè)計師的才干和智慧，同時也更加決定一個企業(yè)的生存和市場競爭。在以后的學(xué)習(xí)中我們要理論聯(lián)系實際，自己能動手的多動手去做，古人的智慧“紙上得來終覺淺，絕知此事要躬行”是沒有錯的。還有在以后的學(xué)習(xí)中，我們面對困難要迎難而上，相信只要努力去做，就一定能成功。 參考文獻 [1]張克農(nóng)、寧改娣等.數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)（第二版）[M].高等教育出版社. [2]胡宴如、耿蘇燕等.模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)（第二版）[M].高等教育出版社. [3]陳大欽.電子技術(shù)基礎(chǔ)實驗（第二版）[M].高等教育出版社. [4]康華光.數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ) [M].清華電子學(xué)教研室高教出版社.