8位数值比较器4585电路的设计

数字电路课程设计报告书课题名称8位数值比较器的设计姓名张龙学号0812501*04院、系、部物理与电信工程系专业电子科学与技术指导教师张学军2010年06月23日08级学生数字电路课程设计一、设计任务及要求：设计任务：设计一个8位数值比较电路要求：接通电源后，高电平（5V）为对应逻辑输入1；低电平（接地，0V）对应逻辑输入0。由单刀双掷开关实现逻辑0和1之间的状态转换。要求能够比较输入的任意一组8位二进制数。指导教师签名：2010年06月23日二、指导教师评语：指导教师签名：2010年06月日三、成绩验收盖章：2010年06月日8位数值比较器4585电路的设计1设计目的（1）学习数值比较器在组合电路中的应用及数值比较器功能的拓展；（2）熟悉数值比较电路的工作原理；（3）熟悉数码管的使用；（4）了解简单数字系统实验、调试以及故障排除方法。2设计思路（1）设计一个8位二进制数值的输入电路；（2）设计一个反馈电路显示输入的8位二进制数值的大小；（3）通过比较器对所输入的数值进行比较。3设计过程3.1方案论证→→→→注意:因比较器比较得来的结果可从数码管处验证；故设计可行。3.2电路设计8位数值输入部分在接通电源后，高电平（5V）为对应逻辑输入1；低电平（接地，0V）对应逻辑输入0。由单刀双掷开关实现逻辑0和1之间输入的状态转换。3.3电路的基本组成与工作原理电路的基本组成原理总图所下图1示。主要由两片4位4585数值比较器、四个数码管、三个显示灯、16个单刀双掷开关及一个5V电源组成。8位数值输入电路利用数码管客观显示所输入数值通过比较器比较两值的大小图18位数值比较器4585电路总图其中，三个数码管为X1、X2和X3；X1、X2和X3分别对应于红灯、绿灯和蓝灯（图2）打开电源开关，用A、B、C、D、E、F、G、H输入第一个数a，并用红色数码管显示其数值；用I、J、K、L、M、N、O、P输入第二个数b，并用蓝色数码管显示其数值；当ab时，红灯亮；当a=b时，绿灯亮；当ab时，蓝灯亮。A、B、C、D、E、F、G、H依次为从高位到低位；I、J、K、L、M、N、O、P也依次为高位到低位排序。3.3.1、重点介绍4位数值比较器45854585数值比较器芯片如下图3所示：图34585数值比较器其中A3、A2、A1、A0为从高位到低位的一组数据输入；而B3、B2、B1、B0为从高位到底位的另外一组数据输入。通过4585数值比较器的比较，若ab时输出OAGTB为高电平，其余为低电平；若a=b时输出OAEQB为高电平，其余为低电平、若ab时输出OALTB为高电平，其余为低电平...值得引起注意的是：4585数值比较器正常工作的条件为:输入端AGTB、ALTB接逻辑低电平、AEQB接逻辑高电平。3.3.2、4位数值比较器4585的位数拓展图44585数值比较器的拓展图4所示为两个4585数值比较器串联而成为的一个8位的数值比较器。对于这两个8位数，若高4位相同，它们的大小则由低4位的比较结果确定。因此低4位的比较结果应作为高4位的条件（高4位再进行比较），即低4位比较器的输入端OAGTB、OAEQB、OALTB应分别与高4位比较器的AGTB、AEQB、ALTB端相连接。通过拓展，U2中的输出为高4位输入，U1中的为低4位输入。U2中的输出端若ab时输出OAGTB为高电平，其余为低电平，红灯亮；若a=b时输出OAEQB为高电平，其余为低电平，绿灯亮；若ab时输出OALTB为高电平，其余为低电平，蓝灯亮。4仿真结果（举例）如下图5所示：（ab,a=b,ab各举一例）图5-1输入端A、B、C、D、E、F、G、H分别对应1、1、1、1、1、1、1、1，输入第一个数a；输入端I、J、K、L、M、N、O、P分别对应1、1、1、1、1、1、1、1，输入第二个数b。此时a=b，绿灯亮。（仿真条件）图5-2输入端A、B、C、D、E、F、G、H分别对应1、1、1、1、1、1、1、1，输入第一个数a；输入端I、J、K、L、M、N、O、P分别对应1、1、0、1、1、1、1、1，输入第二个数b。此时ab，红灯亮。（仿真条件）图5-3输入端A、B、C、D、E、F、G、H分别对应1、1、0、1、1、1、1、1，输入第一个数a；输入端I、J、K、L、M、N、O、P分别对应1、1、1、1、1、1、1、1，输入第二个数b。此时ab，蓝灯亮。（仿真条件）5主要仪器与设备软件Multisim10.16设计体会与建议6.1设计体会a.这次实验，使我对这个数字电路实验设计有了进一步的认识，理论很重要，实践更重要，这是我通过这次实验得到的体会。学好理论是实践的基础。理论联系实际。b.这次实验，我接触到了以前不很熟知的元器件4585数值比较器，这就要求同学具有一定的知识迁移能力，要求能结合书上所给实例分析其逻辑功能，作为对课本知识的延伸。c.针对设计过程中的一些失误要学会分析，并逐步使之完善。d.思考数值比较器的进一步拓展，及如何设计32位、64位甚至更多位数的数值比较电路。6.2对设计的建议希望老师多多给与我们指导。参考文献[1]赵春华、张学军主编.Multisim9电子技术基础仿真实验.北京：机械工业出版社，2008.3