加法器课程设计数字加法显示电路

设计题目：数字加法显示电路目录一、设计目的2二、设计要求2三、方案论证与比较3四、设计原理4五、硬件制作与调试5六、设计小结7七、参考书目8 一、 设计目的根据这次设计数字加法显示电路，为了让自己各方面能力所有提高，打算完成以下几点：1、掌握组合逻辑电路的基本设计过程与方法。2、了解加法器、比较器、编码器和显示译码器的逻辑电路基本功能以及应用。3、熟练操作Multisim仿真软件的使用。4、熟悉所设计电路仿真，并掌握好电路板的初级焊接技术。5、掌握数字电路等的排版、安装和调试技术。二、设计要求通过所学知识和掌握的基本技术设计完成一个可进行两个个位十进制数字加法显示电路。1、设计一个电路可进行两个的个位十进制数的相加和，如果值小于10则正常显示；反之不显示。2、完成所设计电路的仿真，并根据所设计电路使用PCB板或者万能板安装制作。3、完成数字加法器电路的排版、安装和调试。4、完成设计报告，上交电路并进行电路答辩。三、方案论证与比较方案一：U1ABCDEFGCKHGNDU24511BD_5VDA7DB1DC2DD6OA13OD10OE9OF15OC11OB12OG14EL5BI4LT3R1200?R2200?R3200?R4200?R5200?R6200?R7200?GNDGND1234567VCC4.5VU5A74S04DU12B74S04DU6B74S04DU7C74S04DU15D74S04DU16D74S04DU19A74S04DU8D74S04D1820223435363738891011GNDU1374LS147NA9B7C6D143134152212111857463910U1474LS147NA9B7C6D143134152212111857463910VDD4.5VKey = 9J2Key = 8J3Key = 7J4Key = 6J5Key = 5J6Key = 4J7Key = 3J8Key = 2J9Key = 1J10Key = 9J11Key = 8J12Key = 7J13Key = 6J14Key = 5J15Key = 4J16Key = 3J17Key = 2J18Key = 15655545352515049484746454443424140391923252627待添加的隐藏文字内容1282930U10D74S04DGND33VCC24U474LS283NSUM_410SUM_313SUM_14SUM_21C49B411A412B315A314B22A23B16A15C0712131415161721GNDVDD方案二：论证：方案一：在电路中通过拨动两组开关输入两数后，经过加法器输出两个数之和传输给显示编码器，再通过74LS83加法器的进位端连接一个非门改变电平去控制显示译码器的输出。方案二：在电路中通过拨动两组开关输入两数后，经过加法器输出两个数之和，再传输给74LS47N比较器进行和10比较。这里根据输出的大小，判断显示译码器是否输出。例：当它们相加和小于10时，加法器的进位端出0，比较器的OALTB会输出1，把这两个结果利用异或逻辑关系去控制显示译码器的输出。通过上面方案一和方案二的比较，可知方案一不用比较器便可控制09的输出，明显简化了电路的复杂性和成本，从而也便于硬件的制作，故选择方案一。四、设计原理此设计的数字加法显示电路主要以编码器为输入信号，由十八个拨动开关通过高低电平组成两种分别为09十种不同输入，第一个数从输入端其中一组开关拨向低电平再输入第二个数从另外一组开关拨向低电平表示输出这两个十进制之和（一组开关不拨动时表示输入为0）。根据74LS147优先编码器把两个输入有效电平编成两组二进制反码，再传递给非门74HC04把反码转换成高电平有效8421BCD码。用74LS283加法器把这两组二进制代码相加，结果小于10时，那么进位端出低电平，再通过非门74HC04给4511显示译码器的灭灯输入端为高电平，则正常显示两个十进制数之和，例：当把其中一组开关3拨向低电平，另外一组开关1拨向低电平，结果数码管显示4。若两个十进制之和在大于等于10和小于等于15之间时，由于显示译码器不输出，所以数码管不显示。例：当把其中一组开关3拨向低电平，另外一组开关8拨向低电平，结果数码管不显示。若两个十进制之和大于等于16时，74LS283加法器的进位端出高电平，4511显示译码器的灭灯输入端为低电平，则数码管不显示。例：当把其中一组开关8拨向低电平，另外一组开关9拨向低电平，结果数码管不显示。五、硬件制作与调试1、电路板电路板（正面）电路板（反面）2、设计材料元件名型号数量数码管共阴1个电阻20018个显示译码器4511_BD1个非门74HC04N2个加法器74LS2831个编码器74HC1472个拨动开关19个万用板1块插槽6个3、制作过程把电路所涉据到的元件，上网查找有关元件引脚排列顺序位置，然后用万能表测有关元件是否有损坏，再根据仿真电路在万能板进行合理布局。依据设计原理图对照元器件参数合理连接，不能直接连线的就用跳线。4、电路板的调试焊接好电路后用直流电源4.5V对电路板进行调试，测试电路是否符合设计要求，如果效果没达到，就应该对电路进行检查。5、电路存在的问题及改进1、电路焊接过程中出现非门接反问题改进方法：在连接导线时，先对每只管脚功能要明确，然后一步步连接它们。2、在焊接过程中有一根导线出现虚焊。改进方法：在焊接时，一步步来，然后让烙铁达到一定热度在焊接导线，否则出现同一个问题。六、设计小结通过这次课程设计，在硬件制作过程中出现一些很普遍问题，然而调试过程中，我却始终发现不了问题在哪，这可对每个人可能都很头痛的事情，毕竟自己能力有限，我却一直没有放弃，在同学的引导下，我完成调试这份工作，也许这是我在这次课程设计中感受最深的，对我来说又迈前进了一步。这次试验，更使我加深了对本章知识的结合和巩固；从而使我在今后学习中更好抓住重点；其次，大大提高自己动手能力和分析能力，并增强了与同学之间的团队协作精神。七、参考书目1、徐维. 数字电子技术与逻辑设计基础. 第2版. 中国：中国电力出版社2、潘明、潘松. 数字电子技术基础. 科学出版社.3、江国强. 新编数字逻辑电路. 北京：北京邮电大学出版社. 4、参考网站: