十进制加法器

燕山大学课程设计说明书共页第页燕山大学课程设计说明书题目：十进制加法器学院（系）：电气工程学院年级专业：11级计算机控制1班学号：110103010056学生姓名：吴尚志指导教师：李建霞吕宏诗教师职称：实验师燕山大学课程设计说明书共页第页燕山大学课程设计（论文）任务书院（系）：电气工程学院基层教学单位：电子实验中心学号110103010056学生姓名吴尚志专业（班级）11级计控1班设计题目十进制加法器设计技术参数●在数码管上显示加数、被加数和结果●设置加数和被加数。当加数和被加数超过9时显示为“0”，且在点阵上显示“E”。设计要求●在4个数码管显示加数、被加数和结果●分别用4个拨码开关设置加数和被加数●当加数、被加数超过9时，蜂鸣器报警5秒工作量●学会使用Max+PlusII软件和实验箱●独立完成电路设计，编程下载、连接电路和调试●参加答辩并书写任务书工作计划1.了解EDA的基本知识，学习使用软件Max+PlusII，下发任务书，开始电路设计；2.学习使用实验箱，继续电路设计；3.完成电路设计；4.编程下载、连接电路、调试和验收；5.答辩并书写任务书。参考资料《数字电子技术基础》.阎石主编.高等教育出版社.《EDA课程设计B指导书》.指导教师签字李建霞吕宏诗基层教学单位主任签字李鑫滨说明：此表一式四份，学生、指导教师、基层教学单位、系部各一份。2013年12月27日燕山大学课程设计说明书共页第页年月日目录第1章设计说明…………………………………………………………………………31.1设计思路…………………………………………………………………………………31.2模块介绍…………………………………………………………………………………3第2章原理图………………………………………………………………………………10第3章波形仿图…………………………………………………………………………11第4章管脚锁定…………………………………………………………………………12第5结总结………………………………………………………………………………13参考文献……………………………………………………………………………………14燕山大学课程设计说明书共页第页第1章设计说明1.1设计思路：先分别用两个7485数值比较器，将加数及被加数分别与9比较，输出的结果再与输入值分别相与，便可设置加数和被加数，当加数和被加数超过9时均按0处理，此时用两个数码管显示加数与被加数。用得到的加数和被加数通过一个全加器74283相加，74283得出的结果小于9时可以直接输出，大于9时则需要进行加6修正，按照该要求设计一个逻辑电路，将结果与第一个74283的结果再通过第二个74283，得出的结果通过两个数码管分别显示十位和个位，这样便可得到所要求的十进制加法器。1.2模块介绍：1．数值比较器2．燕山大学课程设计说明书共页第页功能介绍：X1-X4，Y1-Y4为加数，被加数的二进制表示。B0-B3（1001）为十进制数9。7485为四位数值比较器。分别用4个拨码开关设置加数和被加数，当输入值小于等于9时，则ALBO或AEBO为1，7485输出端通过一个或门输出为1，再同输入值相与，最右端所接的数码管则可显示该值；若输入值大于9，则ALBO和AEBO都为0.，通过或门输出为0，再同输入值相与，最右端所接的数码管显示为0。7485功能表燕山大学课程设计说明书共页第页数值比较器真值表ＡＢＡＬＢＯＡＥＢＯＡＧＢＯ００００１０００００１１００００１０１００００１１１０００１００１０００１０１１００燕山大学课程设计说明书共页第页０１１０１００１１０００１１１１００１０００１００１００１０１０１０１０００１１０１１００１１１００００１１１０１００１１１１０００１１１１１００１2.静态数码管燕山大学课程设计说明书共页第页功能介绍：图为６位段控共阳极数码管“DS1B”“DS2B”，其显示为静态方式。比较器输出的数值分别赋予“1D0”“1D1”“1D2”“1D3”，“1D4”“1D5”“1D6”“1D7”，通过译码后输出到“DS1B”“DS2B”数码管，并以十六进制方式显示加数和被加数。3.74283加法器燕山大学课程设计说明书共页第页功能介绍：74283为一个四位超前进位加法器，它是由超前进位电路构成的快速进位的4位全加器电路，可实现两个四位二进制的全加。4.蜂鸣器利用十进制加法器74160进行计时,当计数到5时74160停止工作，即实现了5秒定时功能。定时器输入部分由两7458AGBO引线加或门控制ENT/ENP使能端何时工作。输出部分通过一定逻辑门电路控制输出端口，从而控制蜂鸣器工作与否。燕山大学课程设计说明书共页第页5.点阵6.进位检测校正电路功能介绍：进位检测电路检测的是第一个加法器(包括进位)的输出。若其输出大于9，则检测电路输出1。这就是十进制加法器的进位输出，同时也是校正指示位。当进位输出为1时，第一个加法器得到的结果加6；当进位输出为0时，第一个加法器得到的结果加0。进位检测电路的卡诺图见卡诺图进位检测燕山大学课程设计说明书共页第页校正函数=C’+S4’S3’+S4’S2’燕山大学课程设计说明书共页第页第2章原理图简介：通过数值比较器，获得小于等于9的数，用74283加法器相加再通过校正电路，既可得所要的结果，四个静态数码管分别显示加数，被加数和结果，具体各部分功能及工作状况参照第二章。燕山大学课程设计说明书共页第页第4章波形仿真图及结果分析4.1、9+8=17分析：加数A为1001B（十进制数为9），被加数为1000B（十进制数为8）。相加结果数码管显示为17。其中，l3l2l1表示数码管片选：000时显示加数9,001时显示被加数8,010时显示结果高位1,011时显示结果地位7，循环显示。由于加数和被加数均在合法范围（小于等于9），所以蜂鸣器一直为低电平，不发生警报。4.2、7+2=9分析：加数A为0111B（十进制数为7），被加数为0010B（十进制数为2）。相加结果数码管显示为9。其中，l3l2l1表示数码管片选：000时显示加数7,001时显示被加数2,010时显示结果高位0,011时显示结果地位9，循环显示。由于加数和被加数均在合法范围（小于等于9），所以蜂鸣器一直为低电平，不发生警报。燕山大学课程设计说明书共页第页4.3、8+0=8分析：加数A为1000B（十进制数为8），被加数为0000B（十进制数为0）。相加结果数码管显示为8。其中，l3l2l1表示数码管片选：000时显示加数8,001时显示被加数0,010时显示结果高位0,011时显示结果地位8，循环显示。由于加数和被加数均在合法范围（小于等于9），所以蜂鸣器一直为低电平，不发生警报。4.4、7+12=7分析：加数A为0111B（十进制数为7），被加数为1100B（十进制数为12）。相加结果数燕山大学课程设计说明书共页第页码管显示为7,因为1100B为大于9非法数字，计算时记为0。其中，l3l2l1表示数码管片选：000时显示加数7,001时显示被加数0,010时显示结果高位0,011时显示结果地位7，循环显示。由于被加数不在在合法范围（大于9），所以蜂鸣器五个周期为高电平，每周期一秒，发生五秒警报。4.5、0+4=4分析：加数A为0000B（十进制数为0），被加数为0100B（十进制数为4），相加结果数码管显示为4。其中，l3l2l1表示数码管片选：000时显示加数0,001时显示被加数4,010时显示结果高位0,011时显示结果地位4，循环显示。由于加数和被加数均在合法范围（小于等于9），所以蜂鸣器一直为低电平，不发生警报。燕山大学课程设计说明书共页第页4.6、8+12=8分析：加数A为1000B（十进制数为8），被加数为1100B（十进制数为12），相加结果数码管显示为8,因为1100B为大于9非法数字，计算时记为0。其中，l3l2l1表示数码管片选：000时显示加数,8,001时显示被加数0,010时显示结果高位0,011时显示结果地位8，循环显示。由于被加数不在在合法范围（大于9），所以蜂鸣器五秒为高电平，发生五秒警报，第二次警报正常，可重启动。4.7、8+8=16燕山大学课程设计说明书共页第页分析：加数A为1000B（十进制数为8），被加数为1000B（十进制数为8），相加结果数码管显示为16。其中，l3l2l1表示数码管片选：000时显示加数8,001时显示被加数8,010时显示结果高位1,011时显示结果地位6，循环显示。由于加数和被加数均在合法范围（小于等于9），所以蜂鸣器一直为低电平，不发生警报。燕山大学课程设计说明书共页第页第4章管脚锁定X1------Pin392D5------Pin144X2------Pin402D6------Pin147X3------Pin412D7------Pin148X4------Pin44clk------pin198Y1------Pin45Y2------Pin46Y3------Pin47Y4------Pin53D1------Pin94D2------Pin95D3------Pin96D4------Pin971D0------Pin1271D1------Pin1281D2------Pin1311D3------Pin1321D4------Pin1331D5------Pin1341D6------Pin1351D7------Pin1362D0------Pin1392D1------Pin1402D2------Pin1412D3------Pin1422D4------Pin143燕山大学课程设计说明书共页第页管脚名称引脚pin管脚名称引脚pinx0392d0139x1402d1140x2412d2141x3442d3142y0452d4143y1462d5144y2472d6147y3532d7148Clk1198Row1173D194Row2174D295Row3175D396Row4176D397Row51771d0127Row61791d1128Row71871d2131Row81891d3132R3681d4133R4691d5134R5701d6135R6711d7136燕山大学课程设计说明书共页第页第6章总结本次EDA（ElectricDesignAutomation)课程设计，是我第一次深入接触电路设计和工程设计的内容。作为一个自动化专业的学生，我在过去的两年半中学习了专业的各方面知识，包括电路原理、模拟电路、数字电路等等，而这周的EDA课设，将我们学过的各方面电学知识和现代电路设计方法结合起来，应用计算机软件进行课题项目设计，不单夯实了我们的理论知识和对数字电路的理解，更极大的锻炼了我们实际动脑、动手能力。我的设计题目是十进制加法计数器，通过拨码开关输入两个十以内的数（大于9的时候按0处理），将输入的数通过动态数码管显示，相加后的结果也通过两个动态数码管显示出来。在输入非法数字时，蜂鸣器发生五秒警报。该设计具有实际意义，它包含了从教材上截取的精华，比如比较器与9比较，四位二进制全进位加法器实现两位数加法计算。在这一周的设计过程中，我遇到了很多的问题，比如，蜂鸣器的定时，要求五秒警报，能在启动；比如，动态数码管的显示过程。本设计题目并没有我最初想象的那么简单，在一步步的设计进程中，我遇到了问题，学会了自己解决问题，收获颇多。很多问题在课本教材的学习过程中没遇到过，实际的动手设计很重要，可以锻炼的更多，收获的更多。通过一周课程设计，我受益良多。在老师的指导下，我学会了软件MAX+plusII10.2BASELINE的基础使用方法，初步了解了电气设计的过程，接触了工程设计的概念。在这一周的时间里，我独立进行思考，设计电路，调试波形……这次课设让我在实际中真正地运用了在课本中学到的东西，既加深理论知识的理解，又锻炼了自己的动手能力，感谢老师一周的耐心讲解和帮助。燕山大学课程设计说明书共页第页燕山大学课程设