電子技術課程設計--加減法電路

1、<p>　　課程名稱：電子技術課程設計</p><p>　　設計題目： 加減法電路 </p><p>　　院 系： </p><p>　　專 業(yè)： </p><p>　　年 級： <

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

3、 姓 名 學號 </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、設計的目的</b></p><p>　　為了

4、培養(yǎng)我們把理論知識應用于實踐的能力，以實踐檢驗我們所學的知識是否正確。加深我們對科學知識轉化為生產力的理解，增強我們的學習動力。讓我們在完成設計的過程中能夠形成嚴謹的態(tài)度，增強我們分析問題的能力，讓我們能夠在各個方面得到提升。 </p><p>　　二、設計的內容及要求</p>&l

5、t;p>　　設計一個具有一位數加減運算電路，能顯示加減數和運算結果的值，能夠方便切換加減運算功能，能直接以數字形式輸入加減數</p><p><b>　　三、指導教師評語 </b></p><p>　　四、成 績 </p><p>　　指導教師 (簽章) <

6、/p><p>　　年 月 日</p><p><b>　　加減法電路</b></p><p><b>　　設計任務與要求</b></p><p><b>　　設計任務</b></p><p>　　設計一個具有一位數加減運算電路。</p>

7、;<p><b>　　設計要求</b></p><p>　　能顯示加減數和運算結果的值；</p><p>　　能方便切換加減運算功能；</p><p>　　能直接以數字形式輸入加減數；</p><p><b>　　方案設計與論證</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算兩個四位二進制的加法運算。</p><p>　　74LS147——9線-4線編碼器能夠將0——9編碼為相應的二進制碼的反碼。</p><p>　　74LS85——四位數值比較器能夠四位二進制數的大小，并輸出相應的電平。</p><

9、p>　　74LS86——異或門電路能夠實現異或邏輯運算。</p><p>　　DCD_HEX數碼管能以二進制形式顯示成人們習慣的阿拉伯數字。</p><p><b>　　方案設計</b></p><p>　　加法電路設計采用四位快速進位加法器74LS283作為主要芯片，進行加法計算，由于要顯示出計算結果，所以在加法計算結果超出9時

10、需要進行特殊考慮，具體的算法是：先將計算結果用一個數值比較器74LS85與9比較，如果結果比9小，則將結果直接輸出，如果比9大，則將結果加6過后再輸出。同時為了避免16，17，18這三個數輸出本來就有進位而漏掉，所以還要將輸出的進位信號與數值比較器的“大于”結果進行或邏輯運算后作高位的輸出信號。</p><p>　　減法電路設計首先將減數取反后再加1，得到其補碼，再將被減數與減數的補碼進行加法運算，得到的結果有

11、兩種結果，一個是結果為正數，另一個是結果為負數。如果是正數則直接輸出，若為負數則需要先將結果減1再取反，即將負數結果還原為原碼，這樣才能作為輸出結果。</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現，沒有什么太大的障礙。第一片74LS283的A0~A3和B0~B3作為兩個加

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

13、地，第一片74LS283的輸出結果接第二片74LS283的A0~A3，這樣實現了：如果減法運算結果為負數，則實現將結果“-1”，若為正數實現“+0”，最后再將“小于”輸出與第二片的輸出結果進行異或運算，實現：若減法運算結果為負數，則實現取運算，若為正數，則保持。最后的效果是：減法結果為負數時能實現“-1”和取反運算，若為正數，則實現保持。</p><p>　　單元電路設計與參數計算</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>　　測試結果分析：</b

17、></p><p>　　通過以上測試，本設計的加減法電路基本實現了要求的電路，性能穩(wěn)定，輸入采用自設的鍵盤式開關，方便操作，計算結果用數碼管顯示，形象直觀。</p><p><b>　　結論與心得</b></p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　閻石. 數字電子技術基

18、礎. 北京：高等教育出版社，2006.</p><p>　　廖洪翔. 電子技術實驗指導.成都：西南交通大學出版社，2008.</p><p>　　陳明義. 電子技術課程設計實用教程.長沙：中南大學出版社，2010.</p><p>　　唐贛，吳翔，蘇建峰. Multisim10&Ultiboard10原理圖仿真與PCB設計.北京：電子工業(yè)出版社.</p