加减法运算电路的课程设计

《加减法运算电路的课程设计》由会员分享，可在线阅读，更多相关《加减法运算电路的课程设计（10页珍藏版）》请在装配图网上搜索。

1、加减法运算电路的设计一、设计任务设计参数设计一个一位十进制并行加（减）法运算电路；通过按键输入被减数和减数，并设置+、 -号按键；允许减数大于被减数，负号可采用数码管或其他显示器件，并利用LED灯显示计 算结果。设计要求根据技术参数设计电原理图；计算并选择电路元件及参数；仿真调试电路。二、设计方案设计电路原理：1、置入两个四位二进制数。例如（1011）2,（0011）2和（0111）2，（0110）2，同时在两 个七段译码显示器上显示出对应的十进制数10，3和7, 62、通过开关选择加（减）运算方式3、若选择加运算方式所置数送入加法运算电路进行运算；若选择减运算方式，则所置数送 入减法运算电路

2、运算4、前面所得结果通过另外两个七段译码器显示即显示结果：若选择加法运算方式，则（0011）2+（0110）2=（1010）2十进制3+6=9并在七段译码显示器上显示9若选择减法运算方式，则（0101）2-（1000）2=（10011）2十进制5-8= -3 并在七段译码显示器上显示-3设计电路运算方案：通过开关S1S8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 U15和U16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B4B1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S

3、5S8,通过开关S5S8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S1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09,所以当A+B9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S9（1001）2时加上3（0011） 2,产生的进位信号送入译码器U13来显示结果的十位，U12显示结果的个位。由于减法运 算

4、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U12即可显 示结果。三、电路设计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。即设计的时候有如下的真值表:000000000001010001002000110300100040010105001100600111070100008010010901010110需要装换010111110110011201101113011101140111111510000016100

5、010171001001810011019无关项10100020101010211011002210111023表一真值表由前16项得:IV-V V VV _L V V W _L V V W _L VWV -lVV-VV-lWVV-VV-lVVY SQQQn 十 SQQQn 十 Du.ujJo 十 Du.ujJo 十 SSaJiSo 十 SQQQo su.十 SQ。 乙 JL x_z。 乙 JL x_z。 乙 JL x_z。 乙 JL x_z。 乙 JL x_z。 乙 JL x_z。 JL由后10项得Y=C +S S +S S =C +S S +S S C ST ST44 34 244 34

6、244 34 2YCO1由得Y=Co+S3S2+S3S1：U1-1AA74O4NUSA zzEZ- 砌:Z1VUJ：:H12：A7427M1100002411001025110101261101112711100128无关项1110112911110130111111314幻厂3U!- taiJiCiDS HZ - - KI. . .oo -C-i7128JNA4-3g 435 3130A - -M-a_:Bh152 E -：x-co 74283N图一加法电路部分减法电路的实现该电路功能为计算A-B。右n位二进制原码为N原，则与它相对应的补码为 N补=2n-N原，补码与反码的关系式为N补=N反

7、+1A-B=A+B 补-2n=A+B 反+1-2n ikAU12A:U11A：:74Z7N. : : :7108Ju林图二减法电路部分因为B&1= B非，B&0=B，所以通过异或门74LS86对输入的数B求其反码，并将进位 输入端接逻辑1以实现加1,由此求得B的补码。加法器相加的结果为：A+B 反+1由于2n=24=(10000)2，相加结果与相2n减只能由加法器进位输出信号完成。当进位输出 信号为1时，它与2n的差为0；当进位输出信号为0时，它与2n差值为1,同时还要发出借 位信号。因为设计要求被减数大于或等于减数，所以所得的差值就是A-B差的原码，借位信 号为0。译码显示电路译码显示电路是

8、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D少。，再译码输出， 最后在七段LED显示器中显示出来。S图三 译码显示电路所需元器件超前进位加法器74LS283N2个二输入与门74LS08J2个三输入或非门74LS27N1个二输入异或门74LS86N5个反相器74LS04N1个四输入DED-HEG显示器4个共阴极七段显示器1个四、电路的仿真测试设计出部分加减了解、学习Multisim软件和前面对加减法运算电路设计的研究讨论，法运算电路，并在Multisim软件上连接出以下电路图：图四加减法仿

9、真电路A7图五加法仿真显示电路图六减法仿真显示电路五、心得与体会通过这次课程设计，加强了我们动手、思考和解决问题的能力。在整个设计过程中，经 常会遇到这样那样的情况，就是心里想老着这样的接法可以行得通，但实际接上电路，总是 实现不了，因此耗费在这上面的时间用去很多。我在做课程设计同时也是对课本知识的巩固 和加强，由于课本上的知识太多，平时课间的学习并不能很好的理解和运用各个元件的功能， 而且考试内容有限，所以在这次课程设计过程中，我们了解了很多元件的功能，并且对于其 在电路中的使用有了更多的认识。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。参考文献1 康光华，电子技术基础数字部分（第五版），高等教育出版社2 杨松华，数字电子技术，西安电子科技大学出版社3 邵舒渊，数字电子技术基础实验，西北工业大学出版社4 宋樟林，数字电子技术基本教程，浙江大学出版社5 许小军，数字电子技术实验与课程设计指导，东南大学出版社