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电子技术课程设计 课 题： 简易加减计算器 系 别： 电气与信息工程学院 专 业： 自动化 姓 名： **** 学 号： 0924***** 指导老师： 刘晓芳 2014年6月18日 目录 一、设计题目 1 二、设计任务和要求 1 三、原理电路设计 1 １、方案比较 1 2、 单元电路设计 2 四、实验数据整理及电路的仿真 9 1、加法电路仿真 9 2、减法电路的仿真 9 五、设计不足之处 11 六、设计总结 11 1、 设计过程中遇到的问题及解决方法 11 2、设计体会 12 七、参考文献 12 一、设计题目 简易加减计算器的设计 二、设计任务和要求 1、自选器件制作一个简易计算器用于两位以下十进制数的加减运算。 2、以合适方式显示输入数据及计算结果。 3 、进一步掌握数字电子技术课程所学的理论知识。 熟悉几种常见的加法器芯片和二一十进制数码管显示芯片，掌握其工作原理及其使用方法，并能够熟的练将其组合连接，使其构成简单的加减计算 器，实现二位以下的十进制数的加减计算。 了解数字系统设计的基本思想方法，学会科学分析和解决问题，培养认真严谨的工作作风和实事求是的工作态度。 三、原理电路设计 １、方案比较 方案一：用开关输入二进制数字，通过开关的关断和接通来选择运算方式，选择到加减法的运算方式进行加减法运算，运用四位全加法器芯片74LS283实现运算功能，最终将运算结果通过二一十进制数码管显示表示出来。 方案二：通过开关输入十进制数字，再用二十进制编码器74LS147将其转换为二进制数字进行加减运算，最终将计算结果转化为十进制数字输出到二一十进制数码管出来。 方案三；输入十进制数字，用二—十进制编码器74LS147作为编码输入器件，它可将我们输入的十进制数对应的编译成对应的二进制BCD代码，输入到运算电路，通过开关的关断和接通来选择运算方式，运用四位全加法器芯片74LS283实现运算功能，最终将运算结果通过LED显示表示出来。 比较以上三种方案。方案一，使用二进制输入，用二进制数进行加减计算，最终通过二一十进制数码管直接显示最终输出结果，该方案在数据输入上输的是二进制数从习惯考虑此方法输入不便。方案二，电路中虽然进行二十进制转化。方案三中进行十进制转化为二进制需要增加一个庞大的十进制转化为二进制的电路，又七段数码管应用较复杂。经过讨论考虑到电路的实用性，及日常使用习惯，综合考虑选择方案二。整体电路设计思路如图一 单元电路设计 （1）输入电路 输入电路采用的是十进制输入，这样做电路数据输入比较简单，本电路输入采用十八个开关控制第一位数字的0~9和第二个数字的0~9共十八种数字输入方式，应用两片二十进制译码器74LS147。输入电路如图二 输入的数字及对应的按键 图二 （2）运算电路 加法电路：加法电路的实现由四位全加器完成，输入的十进制数通过二十进制译码器74LS147输出的二进制数作为四位全加器74LS283的输入，其结果就是这两个四位二进制数的求和，求和结果有数码管显示出来，由于二十进制数码管显示范围是0-9，当求和的两个十进制数的和大雨就是需要用两块数码管显示，本模块加法电路未予显示，在整体电路中给出了具体电路。 加法电路模块如图三 图三 减法电路：减法电路的实现应用两片四位全加器74LS283此时的减法电路只适用于较大数减较小数，当小数减大数时会出现错误，当小数减大数时的电路在本模块电路中未予显示，具体电路见整体电路。 减法电路模块如图四 图四 （3）、元件选择 VCC +5V 电源，接地，单刀双掷开关，单刀单掷开关，CMOS反向器7404，与门7408，异或门74136，同或门7427，二十进制译码器74LS147，四位全加器74LS283，四位CMOS传输门4066，二十进制数码管，数据选择器74LS85。 二十进制译码器74LS147功能实现十进制数到二进制数的转换，在译码器的数据输入端输入想要计算的十进制数字，通过二十进制译码器74LS147输出输入的十进制数对应二进制数的反码，在对其用反向器即可得十进制数对应的二进制数。74LS147引脚图及功能表如图五 图五 四位全加器74LS283的功能是实现四位二进制数求和，即从74LS283的数据输入端各输进四位二进制数，从其数据输出端输出这两个四位二进制数的和。74LS285的引脚图如图六 图六 四位CMOS传输门CD4066是一数字模拟开关，其功能控制数据的通断，当控制端是高电平时导通，低电平时截止。CD4066引脚图如图七 图七 二十进制数码管显示电路，用于显