1、一、課程設計的目的課程設計是某門課程的總結性教學環節,是培養學生綜合運用本門課程及有關先修課程的基本知識去解決某一實際問題的基本訓練,加深對該課程知識的理解。根據課堂講授內容,學生做相應的自主練習,消化課堂所講解的內容。在整個教學計劃中,它起著培養學生獨立工作能力的重要作用。通過本課程設計, 主要訓練和培養學生的以下能力:1.查閱資料:搜集與本設計有關部門的資料(包括從已發表的文獻中和從生產現場中搜集的能力;2.方案的選擇:樹立既考慮技術上的先進性與可行性,又考慮經濟上的合理性,并注意提高分析和解決實際問題的能力;3.迅速準確的進行工程計算的能力,計算機應用能力;4.用簡潔的文字,清晰的圖表來

2、表達自己設計思想的能力。二.課程設計的題目描述與要求題目:一位加法器要求:(1利用基本邏輯門電路和編碼器,譯碼器及計數器完成電路(2用LED管顯示三.課程設計報告內容1.設計方案的選定與說明我們要設計一個兩個十進制數加法器(含進位位,其中十進制數編碼為8421碼。該系統共有九個輸入(兩個十進制數編碼,一個進位輸入以及五個輸出(十進制數和,一個進位輸出。與其設計一個九輸入系統,不如將其分解為幾個小系統,使用我們已經設計好的4位二進制加法器(或使用實現4位二進制加法的芯片。假設未用到的輸入不會出現。2.論述方案的各部分工作原理(1顯示譯碼器:發光二極管構成的七段顯示器有兩種,共陰極和共陽極電路,共

3、陰極電路中,七個發光二極管的陰極連在一起接低電平,需要某一段發光,就將相應二極管的陽極接高電平。共陽極顯示器的驅動則剛好相反,七段LED數碼管的原理圖如圖1所示,具有4個輸入端,7個輸出端。圖 2為共陽共陰極接法。其功能表見表1,表2。 圖 1 (a共陽極接法(b共陰極接法圖 2 表1 表2(274LS83:根據四位全加器74LS83的功能,以及BCD碼和余三碼的定義,實現BCD碼轉換成余三碼。如圖3所示。真值表見表3。 圖 3表 3 (474LS08D:與門74LS08D,74LS08為2輸入四與門它是一個內部含有四個雙輸入的與門芯片。其邏輯表達式為:Y=AB。其圖見圖4. 圖4(574LS

4、00:個為低電平"0" 一個為高電平"1"時輸出為高電平"1"3.相關的計算;十進制數加法可首先轉換為二進制加法來執行。然后,若得到的和大于9,則產生一個進位值,并在得到的和值上加6(這是用來補足未使用的六種輸入組合。例如:0 1 10011 3 0111 7 1000 80101 5 0101 5 1001 90 1000 8 0 1100 - 1 0010 1 2和9 0110 6 0110 6無校正 1 0010 1 2 1 1000 1 84.設計方案的圖表我們用二進制加法器對兩數相加,并看其和是否大于10。若和大于10,則必

5、須在結果處加6(0110。十進制加法器共使用了兩個二進制加法器,其框圖見圖 1。進位檢測電路檢測的是第一個加法器(包括進位的輸出。若其輸出大于9,則檢測電路輸出1。這就是十進制加法器的進位輸出,同時也是校正指示位。當進位輸出為1時,第一個加法器得到的結果加6;當進位輸出為0時,第一個加法器得到的結果加0。進位檢測電路的卡諾圖見圖2。 圖 1 圖 2用兩片四位全加器74LS83和門電路設計一位8421BCD碼加法器由于一位8421BCD碼數A加一位數B有018這19種結果。而且由于顯示的關系,當大于9的時候要加六轉換才能正常顯示,所以設計的時候有如下真值表:由表我們可以算出Y 的表達式 由前16

6、項有 (1Y S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S S =+=+C OS 3S 2S 1S 0Y數的大小8 4 2 1 0 0 0 0 0 0 0 沒有超過90 0 0 0 1 0 1 0 0 0 1 0 0 2 0 0 0 1 1 0 3 0 0 1 0 0 0 4 0 0 1 0 1 0 5 0 0 1 1 0 0 6 0 0 1 1 1 0 7 0 1 0 0 0 0 8 0 1 0 0 1 0 9 0 1 0 1 0 1 10 需要轉換0 1 0 1 1 1 11 0 1 1 0 0 1 12 0 1 1 0 1 1

7、 13 0 1 1 1 0 1 14 0 1 1 1 1 1 15 1 0 0 0 0 0 16 1 0 0 0 1 0 17 1 0 0 1 0 0 18 1 0 0 1 1 0 19 無關項1 0 1 0 0 0 20 1 0 1 0 1 0 21 1 0 1 1 0 0 22 1 0 1 1 1 0 23 1 1 0 0 0 0 24 1 1 0 0 1 0 25 1 1 0 1 0 1 26 1 1 0 1 1 1 27 1 1 1 0 0 1 28 1 1 1 0 1 1 29 1 1 1 1 0 1 30 11111131(2由后10項有1O Y C =由(1(2有Y=C O +S

8、 3S 2+S 3S 1理論圖如下: 圖3由于用與非門比較方便所以我們選用了與非門電路 有以下兩種選擇:44342Y =C +S S +S S =C +S S +S S C S S S S =這種方式用一片74LS00和一片74LS10可以實現(2443424434244342Y =C +S S +S S =C +S S +S S C S S S S = 這種方式用兩片74LS00可以實現但是第一種方式簡單所以我們選用了第一種方式得到了如下的理論圖: 圖4用74LS83實現 A3A2A1B2B1理論:A3 A2A1B2 B1數A0 A3B1A2B1A1B1數B A3B2A2B2A1B2 0由于

9、用數A3A2A1B2B1,A3A2A1只能是0到7,B2B1只能是0到3所以,最大的積為21有必要進行轉換才能進行8421BCD碼的輸出。所以只要將數AA3B1A2B1A1B1數B A3B2A2B2A1B2 0這 兩個數(即數 A,數 B輸入到以前做好的電路的加數 A 與加數 B 就可以實現這 兩個數相乘并正常的顯示積.這樣要兩片 74LS83 但是可以正常顯示積. 這個分塊的電路如下: 圖5 5. 編寫設計說明書 四.總結 回顧起此次課程設計,至今我仍感慨頗多,從理論到實踐,在整整半個月的日 子里,我學到很多很多的東西,不僅鞏固了以前所學過的知識,而且學到了很多 在書本上所沒有學到過的內容. 通過這次課程設計使我懂得了理論與實際相結合 是很重要的,只有理論知識是遠遠不夠的,只有把所學的理論知識與實踐相結合 起來,從理論中得出結論,才是真正的知識,才能提高自己的實際動手能力和獨 立思考的能力.在設計的過程遇到了各種各樣的問題,同時在設計的過程中發現 了自己的不足之處,對以前所學過的知識理解得不夠深刻,掌握得不夠牢固,通 11 過這次課程設計,把以前所學過的知識重新溫故,鞏固了所學的知識,遇到自己 無法解決的問題,得到了老師的耐心指導,非常感謝李老師對我的細心幫助,使 我能夠完成這次課程設計. 參考書目: 參考書目 1 柴誠敬,劉國維