電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)--加減法電路

1、<p>　　課程名稱：電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)</p><p>　　設(shè)計(jì)題目： 加減法電路 </p><p>　　院 系： </p><p>　　專 業(yè)： </p><p>　　年 級： <

2、;/p><p>　　學(xué) 號： </p><p>　　姓 名： </p><p>　　指導(dǎo)教師： </p><p>　　課 程 設(shè) 計(jì) 任 務(wù) 書</p><p>　　專 業(yè)

3、 姓 名 學(xué)號 </p><p>　　開題日期： 2013年 7月 1日 完成日期： 2013年 8月27日</p><p>　　題 目 加減法電路 </p><p><b>　　一、設(shè)計(jì)的目的</b></p><p>　　為了

4、培養(yǎng)我們把理論知識應(yīng)用于實(shí)踐的能力，以實(shí)踐檢驗(yàn)我們所學(xué)的知識是否正確。加深我們對科學(xué)知識轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力的理解，增強(qiáng)我們的學(xué)習(xí)動力。讓我們在完成設(shè)計(jì)的過程中能夠形成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度，增強(qiáng)我們分析問題的能力，讓我們能夠在各個(gè)方面得到提升。 </p><p>　　二、設(shè)計(jì)的內(nèi)容及要求</p>&l

5、t;p>　　設(shè)計(jì)一個(gè)具有一位數(shù)加減運(yùn)算電路，能顯示加減數(shù)和運(yùn)算結(jié)果的值，能夠方便切換加減運(yùn)算功能，能直接以數(shù)字形式輸入加減數(shù)</p><p><b>　　三、指導(dǎo)教師評語 </b></p><p>　　四、成 績 </p><p>　　指導(dǎo)教師 (簽章) <

6、/p><p>　　年 月 日</p><p><b>　　加減法電路</b></p><p><b>　　設(shè)計(jì)任務(wù)與要求</b></p><p><b>　　設(shè)計(jì)任務(wù)</b></p><p>　　設(shè)計(jì)一個(gè)具有一位數(shù)加減運(yùn)算電路。</p>

7、;<p><b>　　設(shè)計(jì)要求</b></p><p>　　能顯示加減數(shù)和運(yùn)算結(jié)果的值；</p><p>　　能方便切換加減運(yùn)算功能；</p><p>　　能直接以數(shù)字形式輸入加減數(shù)；</p><p><b>　　方案設(shè)計(jì)與論證</b></p><p><

8、b>　　涉及芯片簡介</b></p><p>　　74LS283——四位快速加法器能夠快速計(jì)算兩個(gè)四位二進(jìn)制的加法運(yùn)算。</p><p>　　74LS147——9線-4線編碼器能夠?qū)?——9編碼為相應(yīng)的二進(jìn)制碼的反碼。</p><p>　　74LS85——四位數(shù)值比較器能夠四位二進(jìn)制數(shù)的大小，并輸出相應(yīng)的電平。</p><

9、p>　　74LS86——異或門電路能夠?qū)崿F(xiàn)異或邏輯運(yùn)算。</p><p>　　DCD_HEX數(shù)碼管能以二進(jìn)制形式顯示成人們習(xí)慣的阿拉伯?dāng)?shù)字。</p><p><b>　　方案設(shè)計(jì)</b></p><p>　　加法電路設(shè)計(jì)采用四位快速進(jìn)位加法器74LS283作為主要芯片，進(jìn)行加法計(jì)算，由于要顯示出計(jì)算結(jié)果，所以在加法計(jì)算結(jié)果超出9時(shí)

10、需要進(jìn)行特殊考慮，具體的算法是：先將計(jì)算結(jié)果用一個(gè)數(shù)值比較器74LS85與9比較，如果結(jié)果比9小，則將結(jié)果直接輸出，如果比9大，則將結(jié)果加6過后再輸出。同時(shí)為了避免16，17，18這三個(gè)數(shù)輸出本來就有進(jìn)位而漏掉，所以還要將輸出的進(jìn)位信號與數(shù)值比較器的“大于”結(jié)果進(jìn)行或邏輯運(yùn)算后作高位的輸出信號。</p><p>　　減法電路設(shè)計(jì)首先將減數(shù)取反后再加1，得到其補(bǔ)碼，再將被減數(shù)與減數(shù)的補(bǔ)碼進(jìn)行加法運(yùn)算，得到的結(jié)果有

11、兩種結(jié)果，一個(gè)是結(jié)果為正數(shù)，另一個(gè)是結(jié)果為負(fù)數(shù)。如果是正數(shù)則直接輸出，若為負(fù)數(shù)則需要先將結(jié)果減1再取反，即將負(fù)數(shù)結(jié)果還原為原碼，這樣才能作為輸出結(jié)果。</p><p><b>　　方案論證</b></p><p>　　加法電路：由于主要用到的芯片都沒有什么特殊的要求，所以只要正常連接就可以實(shí)現(xiàn)，沒有什么太大的障礙。第一片74LS283的A0~A3和B0~B3作為兩個(gè)加

12、數(shù)的輸入端，第二片74LS283的SUM_1~SUM4作為四位結(jié)果輸出。具體電路連接見單元電路的設(shè)計(jì)電路圖。</p><p>　　減法電路：按方案設(shè)計(jì)的思路，進(jìn)行接線，其中比較有技巧性的是：判斷輸出結(jié)果是否為負(fù)數(shù)的問題，其具體方法是先將被減數(shù)和減數(shù)利用數(shù)值比較器74LS85進(jìn)行比較，這樣可以知道結(jié)果是否為負(fù)數(shù)，然后將比較器的“小于”輸出結(jié)果接到另一片74LS283的B0~B3，即為“-1”的補(bǔ)碼，進(jìn)位端“C0”接

13、地，第一片74LS283的輸出結(jié)果接第二片74LS283的A0~A3，這樣實(shí)現(xiàn)了：如果減法運(yùn)算結(jié)果為負(fù)數(shù)，則實(shí)現(xiàn)將結(jié)果“-1”，若為正數(shù)實(shí)現(xiàn)“+0”，最后再將“小于”輸出與第二片的輸出結(jié)果進(jìn)行異或運(yùn)算，實(shí)現(xiàn)：若減法運(yùn)算結(jié)果為負(fù)數(shù)，則實(shí)現(xiàn)取運(yùn)算，若為正數(shù)，則保持。最后的效果是：減法結(jié)果為負(fù)數(shù)時(shí)能實(shí)現(xiàn)“-1”和取反運(yùn)算，若為正數(shù)，則實(shí)現(xiàn)保持。</p><p>　　單元電路設(shè)計(jì)與參數(shù)計(jì)算</p><

14、p><b>　　加法電路</b></p><p>　　加法子電路模型為：</p><p><b>　　減法電路</b></p><p><b>　　減法子電路模型：</b></p><p><b>　　鍵盤電路</b></p><

15、;p><b>　　顯示電路</b></p><p><b>　　加減法切換電路</b></p><p>　　總原理圖及元器件清單</p><p><b>　　總原理圖</b></p><p><b>　　元器件清單</b></p>&l

16、t;p><b>　　性能測試與分析</b></p><p>　　性能測試一：6+5=11</p><p>　　性能測試二：7+4=11</p><p>　　性能測試三：1-8=-7=</p><p>　　性能測試四：7-4=3</p><p><b>　　測試結(jié)果分析：</b

17、></p><p>　　通過以上測試，本設(shè)計(jì)的加減法電路基本實(shí)現(xiàn)了要求的電路，性能穩(wěn)定，輸入采用自設(shè)的鍵盤式開關(guān)，方便操作，計(jì)算結(jié)果用數(shù)碼管顯示，形象直觀。</p><p><b>　　結(jié)論與心得</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　閻石. 數(shù)字電子技術(shù)基

18、礎(chǔ). 北京：高等教育出版社，2006.</p><p>　　廖洪翔. 電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo).成都：西南交通大學(xué)出版社，2008.</p><p>　　陳明義. 電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)實(shí)用教程.長沙：中南大學(xué)出版社，2010.</p><p>　　唐贛，吳翔，蘇建峰. Multisim10&Ultiboard10原理圖仿真與PCB設(shè)計(jì).北京：電子工業(yè)出版社.</p