文档介绍：《电子技术》课程设计报告
题目八位二进制加法器
学院(部) 电子与控制工程学院
专业电气工程及其自动化
学号 201132040122
6 月 24 日至 7 月 5 日共 2 周
指导教师(签字)
八位二进制加法器
摘要
本课程设计题目是《八位二进制加法器》,要求:八位二进制加数与被加数的输入;三位数
码管显示;三位十进制加数与被加数的输入。电路以中规模集成芯片74LS283(四位二进制超前进位加法器)构成的三位8421BCD码加法器作为核心运算器。使用八位一体开关输入八位二进制数,转换为8421BCD码后进加法运算;使用脉冲次数控制74LS160(十进制加计数器)加计数次数输入三位十进制数,输出8421BCD码直接进行加法运算。结果由三位数码管直接显示,一面实现八位二进制加数与被加数的十进制转换加法计算,一面实现三位十进制加数被加数的加法计算。
关键词八位二进制三位十进制 8421BCD码加法器数码管显示
技术要求
八位二进制加数与被加数输入
三位数码管显示
三位十进制加数与被加数的输入
一、系统综述
总体设计思想
完成加法运算,首先进行加数与被加数的输入实现;然后利用数制转换原理设计转换电路分别对加数和被加数实现数制转换;进而,利用常用全加器芯片的多片级联完成加法运算和数码修正;最后,选用数码管显示结果。我们将此设计分为三大部分:加数与被加数的输入与转换;加法电路;结果显示电路。,其中加数与被加数的输入与转换又分为八位二进制输入与转换和三位十进制输入两部分。
输入加数与被加数
数制
转换
加法
运算
结果
显示
总体流程图
方案论证与选择
总体设计方案论证与选择
方案一:分两个加法器运算
八位二进制加数与被加数输入
二进制数加法运算
二进制数和转换为8421BCD码
三位十进制加数与被加数输入
十进制数8421BCD码加法运算及其修正
数码管显示
方案一原理框图
方案二:共用一个二进制加法器
八位二进制加数与被加数输入
三位十进制加数与被加数输入
十进制转换为二进制
二进制加法
二进制和
转换为8421BCD码
数码管显示
方案二原理框图
八位二进制加数与被加数输入
三位十进制加数与被加数输入
二进制转换为8421BCD码
十进制转换为8421BCD码
8421BCD码加法运算
数码管显示
方案三:共用一个8421BCD码加法器
方案三原理框图
在方案一中,二进制加法运算与十进制加法运算分开进行,需用两种不同数制加法器实现;方案二中,先把十进制数转换为二进制数,或者直接输入二进制实现八位二进制数相加,优点是二进制可不转换直接相加,但是十进制数最大只能是255相加,最后二进制和也有可能产生进位变为九位二进制,转换为8421BCD码时需考虑九位的情况;方案三中,要先分别把二进制数和十进制数都转换成8421BCD码,再完成和的计算,虽然多了十进制输入转换为8421BCD码这一步,不过直接用8421BCD码加法器完成加法运算(直接修正),这样,最后输出的和是8421BCD码,可直接接显示结果电路。同时,方案三中数码显示时加入进位标志,十进制输入时可进行0~999的加法运算,整个方案更为全面完整。
通过小组讨论比较,小组决定在本次设计中, 选用方案三完成设计要求。
单元电路设计方案论证与选择
八位二进制数输入与转换电路
此模块需完成八位二进制输入,转换为三位8421BCD码输出。初步查找资料后只有一个方案:由三片74185级联构成八位二进制到三位8421BCD码转换电路。但是仿真软件
Mlutisim 里并没有该芯片,答疑时老师说74185是过时的芯片,建议引入脉冲电路,用同一个脉冲控制二进制减计数器与十进制加计数器,当二进制数减到零时,同一脉冲控制的加计数器刚好把二进制数转换为十进制BCD码。显然,后一种方案引入脉冲控制完成转换更为简便,本次设计采用后一种方案完成八位二进制数输入与转换。
三位十进制数输入与转换电路
此模块需完成三位十进制数输入,转换为8421BCD码输出。
方案一:参考课本十个按键8421BCD码编码器可完成,。
其原理如下:
将表示十进制数0,1,2,3,4,5,6,7,8,9的十个信号先编成二进制代码的电路,称为二-十进制编码器。输出所用的代码是8421BCD码,故也称为8421BCD码编码器。
0~9代表是个按键,与自然数0~9的输入键相互对应。0~9均为高电平时,表示无编码申请。当按下0~9中任一键时,表示有编码申请,对其进行编码,相应的输入以低电平的形式出现,故此编码器为输入低