姓名== 班级1== 学号1==
实验日期节次教师签字成绩
实验名称减法计算器设计实验
1.实验目的
利用计数器的计数功能，实现两个一位十进制数字的差的计算。
2.总体设计方案或技术路线
（1）使用74LS148D芯片，把试验箱上现有的开关信号翻译成二进制数码。
（2）使用两个74LS161D芯片，把被减数和减数两个数同时反向计数，直至减数减成零，此时被减数的值即为两数之差。
3.实验电路图
4.仪器设备名称、型号
（1）实验箱
（2）直流稳压源
（3）1个74LS148D芯片，2个74LS161芯片，1个74LS08D芯片，两个74LS04D芯片（4）导线若干
芯片引脚图：
5.理论分析或仿真分析结果
（1）使用74LS148D芯片，把试验箱上现有的K0-K7七个开关信号翻译成二进制数码。（2）因74LS148D芯片输入端只有8个，输出端只有3个。而一位十进制数共有10个，且翻译成二进制数后共需4个输出端，故需其他电路支持。“8”翻译后应为“1000”，故K8的作用为使第四位置“1”；“9”翻译后应为“1001”，故K9的作用为使第四位和第一位置“1”。而74LS148D芯片输入输出均为低电平有效，为保持一致，电路采用如下方案：
接入开关K： 02345 6 1 9 7 “1” 89
（3）此时输出信号均为低电平有效，把将信号接入两个74LS161D计数器中，分别充当被减数和减数值，此时计数器将在输入的“反码”信号上进行加法计数，输出应为减法结果的“反码”，将此“反码”经过全反器后接入显示器可显示结果。用同一脉冲控制两计数器同步计
数，直至“减数计数器”输出结果变成“1111”时，控制计数使能端停止计数，处于保持状态。
（4）使用开关KA、KB分别控制两个计数器的同步置数端；开关KC控制两个计数器的计数使能端。
6.详细实验步骤及实验结果数据记录（包括各仪器、仪表量程及内阻的记录）实验步骤：
（1）按电路图连接电路，信号发生器接入1KHz矩形波信号。注意起始时刻所有数据开关均处于开通状态。
（2）打开开关KA，通过K0-K9九个数据开关输入一个一位数，此数将被用作被减数。（3）关闭数据开关，关闭开关KA，打开卡关KB，通过K0-K9九个数据开关输入一个一位数，此数将被用作减数。注意：被减数的值必须大于减数值，否则输出结果将自动向高位借位。（4）关闭数据开关，关闭开关KB，打开开关KC，计数器开启计数功能，显示器经过一段时间跳转后稳定。其中减数显示器应显示0，被减数显示器应显示差值。
（5）关闭开关KC，此时可进行下一次计算。
数据记录：
打开KA，此时显示屏1显示0，再打开K9，此时显示屏1显示9，关闭KA，关闭K9，显示屏显示值不变。打开KB，此时显示屏2显示0，再打开K2，此时显示屏2显示2，关闭KB，关闭K2，显示屏显示值不变。
按下KC，显示屏1,2经过很短的时间，分别显示出7,0。其中7为两数之差，因此实现了两个一位数的减法运算。
7.实验结论
通过两个加法计数器同步计数，可实现两个一位十进制数的减法运算。
8.实验中出现的问题及解决对策
（1）实验中，按下K0-K9数据开关后，显示屏中显示值未出现相应数字，而是出现乱码状态。经过逐个核对后，发现按下K2后，显示屏输出为4，按下K4后，显示屏输出为2。分析后认为是74LS161芯片四个输出端与显示屏四个输入端连接时顺序接反，经更正后，问题得到解决。
（2）实验中，出现显示屏数据不稳定，时常按下按键后，并未出现预计的现象，而是显示屏不显示任何值。经过仔细分析电路后发现，原设计的74LS161计数器芯片CR清零端未接入高电平，而处于悬空状态，造成输出不稳定。经过连线后，相应问题得到改善。
（3）实验中，发现按下K1,K2显示屏上均显示2，按下K3，K4显示屏上均显示4……。分析后检查电路发现在之前调试电路时，松动了74LS161芯片与74LS04芯片间一个导线的一端，更换导线重新连入电路后问题得到解决。
（4）实验时，曾经一度出现按下下一按键时，出现两显示屏数字均有所改变（并非预期效果），多次重复实验后问题得到解决。猜测问题的原因出在数据开关、或某些导线出现接触不良等问题。
9.本次实验的收获和体会、对电路实验室的意见或建议
通过本次实验，让我对电子方面知识产生了浓厚兴趣，增强了动手能力，也激发了我想去动手做实验的想法。
本次实验中我也认识了一些平时实验中未曾用到过的电子芯片，了解了它们的基本使用方法和工作原理。
自主设计实验让我亲自动手设计，亲自验证了电子技术课程学习过程中产生的一些想法，对我学习此门课程产生了积极的影响。
10．参考文献
[1] 王明. 电路实验教程. 北京：机械工业出版社，2013：25-42.
[2] 杨世彦. 电工学（中册）电子技术. 北京：机械工业出版社，2008：130-172.