同步十进制加法计数器优化设计

同步和异步十进制加法计数器的设计全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：同步和异步是计算机系统中常用的两种通信机制，它们在十进制加法计数器设计中起到了至关重要的作用。

在这篇文章中，我们将深入探讨同步和异步十进制加法计数器的设计原理及应用。

让我们来了解一下十进制加法计数器的基本概念。

十进制加法计数器是一种用于执行十进制数字相加的数字电路。

它通常包含多个十进制加法器单元，每个单元用于对应一个十进制数位的运算。

在进行加法操作时，每个数位上的数字相加后，可能会产生进位，这就需要进位传递的机制来满足计数器的正确操作。

在同步十进制加法计数器中，每个十进制加法器单元都与一个时钟信号同步，所有的操作都按照时钟信号的节拍来进行。

具体来说，当一个数位的加法计算完成后，会将结果通过进位端口传递给下一个数位的加法器单元，这样就能确保每个数位的计算都是按照特定的顺序来进行的。

同步十进制加法计数器的设计较为简单，在时序控制方面有很好的可控性，但由于需要受限于时钟信号的频率，其速度受到了一定的限制。

在实际应用中，根据不同的需求可以选择同步或异步十进制加法计数器。

如果对计数器的速度要求较高，并且能够承受一定的设计复杂度，那么可以选择异步设计。

如果对计数器的稳定性和可控性要求较高，而速度不是首要考虑因素，那么同步设计可能更为适合。

无论是同步还是异步，十进制加法计数器的设计都需要考虑诸多因素，如延迟、数据传输、进位控制等。

通过合理的设计和优化，可以实现一个高性能和稳定的十进制加法计数器，在数字电路、计算机硬件等领域中有着广泛的应用。

同步和异步十进制加法计数器的设计都有其各自的优势和劣势，需要根据具体的需求来选择合适的设计方案。

通过不断的研究和实践，我们可以进一步完善十进制加法计数器的设计，为计算机系统的性能提升和应用拓展做出贡献。

希望这篇文章能够为大家提供一些启发和帮助，让我们共同探索数字电路设计的奥秘，开拓计算机科学的新境界。

第二篇示例：同步和异步计数器都是数字电路中常见的设计，用于实现特定的计数功能。

同步十进制加法计数器、异步十进制加法计数器---数字电路教案课题:同步十进制加法计数器、异步十进制加法计数器教学目的:1.掌握十进制加法计数器的工作原理并会画波形图.2．计数器容量的扩展3.基本应用（考题3307）.教学重点:工作原理并会画波形图教学难点:基本应用.教学方法:采用多媒体教学.教学时间:2学时教学内容：四.十进制计数器1、同步十进制加法计数器2、异步十进制加法计数器五、计数器容量的扩展异步计数器一般没有专门的进位信号输出端，通常可以用本级的高位输出信号驱动下一级计数器计数，即采用串行进位方式来扩展容量。

考题3307 多地单键控制开关电路&#8226四.简述电路的工作原理&#8226接通电源瞬间,C1 R2的微分作用使电路复位,Q1 Q2输出都为0,VT截止,K不吸合,EL不亮,此时Cr处计数状态.当按下任一开关时,CP得到触发脉冲,Q1输出1,VT导通,K得电吸合,EL发光.Q2仍为0,使C4017仍为计数状态.再按开关,Q1输出0,VT截止,K释放使EL 灯灭,Q2输出1,使Cr为1,CD4017再次复位,Q1 Q2为0,电路又回到计数状态,这样使Q1在CP端得到触发信号时,每次都翻转,因此得到“按任一灯亮，再按则灭”的结果。

课题:寄存器教学目的:1.了解寄存器的作用及其工作原理.2.了解集成寄存器74LS164的功能.教学重点:工作原理.教学难点:工作原理.教学方法:采用多媒体教学.教学时间:2学时教学内容：§1-6 寄存器在数字电路中，用来存放二进制数据或代码的电路称为寄存器。

寄存器是由具有存储功能的触发器组合起来构成的。

一个触发器可以存储1位二进制代码，存放n位二进制代码的寄存器，需用n个触发器来构成。

按照功能的不同，可将寄存器分为基本寄存器和移位寄存器两大类。

基本寄存器只能并行送入数据，需要时也只能并行输出。

移位寄存器中的数据可以在移位脉冲作用下依次逐位右移或左移，数据既可以并行输入、并行输出，也可以串行输入、串行输出，还可以并行输入、串行输出，串行输入、并行输出，十分灵活，用途也很广。

同步和异步十进制加法计数器的设计1. 引言1.1 引言在计算机科学领域，同步和异步十进制加法计数器是常见的设计。

它们可用于对数字进行加法运算，是数字逻辑电路中的重要组成部分。

同步计数器和异步计数器的设计原理和工作方式有所不同，各有优劣势。

同步十进制加法计数器是一种通过时钟信号同步运行的计数器，采用同步电路设计。

它的设计目的是确保每一位数字在同一时刻进行加法运算，以保证正确性和稳定性。

同步计数器具有较高的精确度和可靠性，但需要更多的电路元件和较复杂的控制逻辑。

与之相反，异步十进制加法计数器采用异步电路设计，每一位数字都根据前一位数字的状态自主运行。

这种设计方式减少了电路复杂度和功耗，但可能会造成计算不稳定或出错的情况。

在选择计数器设计时需要根据实际需求和应用场景进行权衡。

通过对同步和异步十进制加法计数器的设计进行比较分析，可以更好地理解它们的优劣势和适用范围。

结合实际的应用案例，可以更好地理解它们在数字逻辑电路中的作用和价值。

2. 正文2.1 设计目的在设计同步和异步十进制加法计数器时，我们的主要目的是实现一个能够对十进制数字进行加法运算的电路。

具体来说，我们希望设计一个可以接受两个十进制数字作为输入，并输出它们的和的计数器。

设计的目的是为了实现数字的加法计算，并且保证计数器的正确性、稳定性和效率。

在设计过程中，我们需要考虑到各种可能的输入情况，例如进位、溢出等，并确保计数器能够正确处理这些情况。

我们也希望设计出一个简洁、高效的电路，以确保在实际应用中能够满足性能要求。

我们也需要考虑到电路的功耗和面积，以确保设计的成本和资源利用是否合理。

设计同步和异步十进制加法计数器的目的是为了实现对十进制数字的加法运算，保证计数器的正确性和性能，并在满足需求的前提下尽可能地降低成本和资源消耗。

2.2 同步十进制加法计数器的设计同步十进制加法计数器是一种利用时钟脉冲同步输入和输出的数字电路，用于实现十进制加法运算。

实验一 设计含异步复位和同步加载功能的加法计数器一、实验目的学习计数器的设计、仿真和硬件测试，进一步熟悉VHDL设计技术。

二、实验原理在Quartus II 上对源程序进行编辑、编译、综合、适配、仿真。

说明源程序各语句的作用，详细描述其功能特点，给出其所有信号的时序仿真波形。

RST为异步清零信号，高电平有效；CLK是锁存信号；EN为计数使能信号，LOAD为加载控制信号，DATA为预置数。

当时钟信号CLK、加载控制信号LOAD、复位信号RST或时钟使能信号EN中任一信号发生变化，都将启动进程语句PROCESS。

此时如果RST为‘0’，将对计数器清零，即复位，这项操作是独立于CLK的，因而称异步。

三、实验仪器（1）配套计算机及Quartus II 软件四、实验步骤（1）完成含异步清零和同步使能的加法计数器的VHDL描述，并对其进行波形仿真，确定结果正确。

五、 VHDL仿真实验（1）建立文件夹E：\alteral\edashiyan\che3-20,启动QuartusII软件工作平台，打开并建立新工程管理窗口，完成创建工程。

图1 利用New Project Wizard创建工程CNT10(2) 打开文本编辑。

NEW→VHDL File→相应的输入源程序代码→存盘为CNT10.vhd.。

图2 选择编辑文件类型源程序代码如下：LIBRARY IEEE;USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;USE IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;ENTITY CNT10 ISPORT (CLK,EN,RST,LOAD: IN STD_LOGIC;DATA: IN STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0);DOUT: OUT STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0);COUT: OUT STD_LOGIC );END;ARCHITECTURE behav OF CNT10 ISBEGINPROCESS(CLK,RST,EN,LOAD)VARIABLE Q:STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0); BEGINIF RST='0' THEN Q:=(OTHERS=>'0');ELSIF CLK'EVENT AND CLK='1' THENIF EN='1' THENIF (LOAD='0') THEN Q:=DATA;ELSEIF Q<9 THEN Q:=Q+1;ELSE Q:=(others=>'0');END IF;END IF;END IF;END IF;IF Q="1001" THEN COUT<='1';ELSE COUT<='0';END IF;DOUT<=Q;END PROCESS;END behav;（3） 综合运行，检查设计是否正确。

物理科学与技术学院课程设计同步十进制加法计数器设计班级：指导老师：学生：集成电路设计愈发成为现代高科技的基石，尤其是芯片设计，几乎所有的电子系统都需要芯片，而在芯片逻辑功能中，计数器就显得非常重要。

市场上多数同步十进制计数器多数采用JK触发器设计，而本设计采用D型主从触发器构成的同步十进制加法计数器。

本设计采用8421BCD码的编码方式来表示一位十进制数。

设计中采用D型主从触发器构成T触发器来设计基本逻辑电路单元。

本设计使用Microwind和Dsch软件完成原理图和版图设计。

采用D型主从触发器，优化了同或门电路，大大减少MOS管数量，节省了版图面积，提高芯片性能。

关键词：同步十进制加法计数器Microwind Dsch D触发器T触发器The integrated circuit design increasingly becomes the modern high tech the cornerstone, particularly the chip design, the nearly all electronic system needs the chip, but in the chip logical function, the counter appears very important. In the market the most synchronization decade counter uses the JK trigger design most, but this design uses D main the synchronized decimal base addition counter which constitutes from the trigger to compare the JK trigger to be possible to omit 80 MOS tubes.This design uses 8421BCD the code the encoding method to express a decimal digit. In the design uses D main to constitute the T trigger from the trigger to design the basic logic circuit unit. This design uses Microwind and the Dsch software completes the schematic diagram and the domain design. Uses D main from the trigger, optimized the same or gate electric circuit, reduces the MOS tube quantity greatly, has saved the domain area, enhances the chip performance.Keywords: Synchronized decimal base addition counter Microwind DschD trigger T trigger目录摘要 (1)Abstract (2)第一章绪论 (5)一、集成电路的概念 (5)二、集成电路发展历史 (5)三、集成电路分类 (5)（一）按器件结构类型分类 (5)（二）按集成度分类 (5)（三）按使用的基片材料分类 (6)（四）按电路的功能分类 (6)（五）按应用领域分类 (6)四、集成电路的设计 (6)（一）什么是集成电路设计 (6)（二）设计流程 (6)（三）设计方法 (8)第二章软件使用 (9)一、Microwind3.1与Dsch 2.0简介 (9)二、Microwind版图设计软件使用 (9)（一）进入Microwind (9)（二）实例：设计CMOS反相器 (10)三、Dsch 原理图软件使用 (14)第三章同步十进制加法计数器设计 (18)一、同步十进制加法计数器设计思路 (18)（一）CMOS电路的特点 (18)（二）设计分析 (18)（三）真值表 (19)（四）驱动方程 (19)二、同步十进制加法计数器设计及仿真 (20)（一）传输门设计仿真 (20)（二）反相器设计仿真 (22)（三）D触发器的设计仿真 (24)（四）同或门设计仿真 (25)（五）由D触发器、同或门构成T触发器及其仿真 (27)（六）二输入与门设计及其仿真 (28)（七）AOA211设计仿真 (30)三、同步十进制加法计数器模块设计优化 (32)（一）同或门设计优化仿真 (32)（二）T触发器设计优化仿真 (34)四、同步十进制加法计数器原理图构成及仿真 (35)（一）同步十进制加法计数器原理图： (35)（二）同步十进制加法计数器原理图仿真 (37)（三）同步十进制加法计数器原理图仿真波形 (39)五、生成版图以及版图仿真 (39)（一）生成版图 (39)（二）版图仿真 (41)第四章总结 (42)致谢 (43)参考文献 (44)附录Ⅰ Microwind一些重要功能 (45)附录Ⅱ同步十进制加法计数器Verilog文件 (49)第一章绪论如今，集成电路已经成为现代信息社会的基石，其应用已深入到科学，工业，农业的各个领域，遍布人们生活的每一个角落集成电路设计和制造水平已经成为一个国家技术发展水平的重要标志，其重要性已为人所共知。

实验四十进制加法计数器设计
一、实验目的
1、了解十进制计数器的工作原理。

2、理解同步和异步的区别。

3、时钟在编程过程中的作用。

二、实验原理
二进制计数器中应用最多、功能最全的计数器之一，含异步清零和同步使能的加法计数器的具体工作过程如下：
在时钟上升沿的情况下，检测使能端是否允许计数，如果允许计数（定义使能端高电平有效）则开始计数，否则一直检测使能端信号。

在计数过程中再检测复位信号是否有效（低电平有效），当复位信号起作用时，使计数值清零，继续进行检测和计数。

其工作时序如图4-1所示：
图5-1 计数器的工作时序
三、实验内容
本实验要求完成的任务是在时钟信号的作用下，通过使能端和复位信号来完成加法计数器的计数。

实验中时钟信号使用数字时钟源模块的1HZ信号，用一位拨动开关K1表示使能端信号，用复位开关S1表示复位信号，用数码管显示计数结果。

计数过程遇10清零，从0计数。

四、实验步骤
1、根据课堂讲授编写计数程序。

2、编译，并功能仿真
3、引脚对应如表4-1所示。

4、编译，观测实验结果
表4-1 引脚对应表
五、实验现象与结果
以设计的参考示例为例，当设计文件加载到目标器件后，看是否自动计数，按下S1键后，是否从零开始计数。

六、实验报告
1、绘出仿真波形，并作说明。

2、进一步熟悉QUARTUSII软件。

3、将实验原理、设计过程、编译仿真波形和分析结果、硬件测试结果记录下来。

课程设计(论文)任务书电气学院电力系统专业12（1 ）班一、课程设计(论文)题目：十进制加法计算器设计二、课程设计(论文)工作自2015年1 月12 日起至2015 年1月16 日止。

三、课程设计(论文) 地点: 电气学院机房10-303四、课程设计(论文)容要求：1．课程设计的目的（1）综合运用单片机原理及应用相关课程的理论知识和实际应用知识，进行单片机应用系统电路及程序设计，从而使这些知识得到进一步的巩固，加深和发展；（2）熟悉和掌握单片机控制系统的设计方法，汇编语言程序设计及proteus 软件的使用；（3）通过查阅图书资料、以及书写课程设计报告可提高综合应用设计能力，培养独立分析问题和解决问题的能力。

2．课程设计的容及任务课程设计容:利用单片机及一些外围电路设计一个简易的十进制加法计算器，硬件电路设计大概主要包括：键盘电路，显示电路以及复位电路和晶振电路。

软件方面的设计主要包括：LED显示程序设计、数值送显示缓存程序设计、读键子程序设计、运算程序的设计。

课程设计任务：设计一个键盘显示装置，键盘上除了定义0~9共10个数字键外，还要相应的功能健，其它键不定义无响应。

利用此系统可分别输入十进制被加数和加数，实现两个数相加并将结果以十进制形式显示出来。

3.课程设计说明书编写要求（1）设计说明书用A4纸统一规格，论述清晰，字迹端正，应用资料应说明出处。

（2）说明书容应包括（装订次序）：题目、目录、正文、设计总结、参考文献等。

应阐述整个设计容，要重点突出，图文并茂，文字通畅。

（3）报告容应包括方案分析;方案对比;整体设计论述;硬件设计（电路接线，元器件说明，硬件资源分配）;软件设计（软件流程，编程思想，程序注释，）调试结果;收获与体会;附录（设计代码放在附录部分，必须加上合理的注释）（4）学生签名：2015年1月16 日课程设计(论文)评审意见（1）总体方案的选择是否正确；正确（）、较正确（）、基本正确（）（2）程序仿真能满足基本要求；满足（）、较满足（）、基本满足（）（3）设计功能是否完善；完善（）、较完善（）、基本完善（）（4）元器件选择是否合理；合理（）、较合理（）、基本合理（）（5）动手实践能力；强（）、较强（）、一般（）（6）学习态度；好（）、良好（）、一般（）（7）基础知识掌握程度；好（）、良好（）、一般（）（8）回答问题是否正确；正确（）、较正确（）、基本正确（）、不正确（）（9）程序代码是否具有创新性；全部（）、部分（）、无（）（10）书写整洁、条理清楚、格式规；规（）、较规（）、一般（）总评成绩优（）、良（）、中（）、及格（）、不及格（）评阅人：年月日摘要随着社会科技的发展和进步，计算器因其功能强大而早已成为人们日常生活中必不可少的工具，最简单的计算器就能实现简单的加减乘除运算，这让人们免去了复杂的计算过程，大大提高了工作效率。

10进制加法计数器课程设计⽬录第1章前⾔ (1)1.1 摘要 (1)1.2 设计⽬的 (1)1.3 设计内容及要求 (1)第2章设计⽅案 (2)2.1 系统框图 (2)2．2主要芯⽚功能介绍 (2)2.2.1 四位⼆进制计数器74191介绍 (2)2.2.2七段显⽰译码器7448介绍 (3)2.3 ⼯作原理 (4)第3章硬件设计 (5)3.1 单元电路设计 (5)3.2 总硬件电路图 (7)第4章仿真与试验 (8)4.1 仿真结果 (8)4.2 调试中遇到的问题 (8)第5章结论和体会 (9)第6章参考⽂献 (10)第1章前⾔1.1 摘要在数字电路技术的课程中，计数器的功能是记忆脉冲的个数,它是数字系统中应⽤最⼴泛的基本时序逻辑构件。

计数器在微型计算机系统中的主要作⽤就是为CPU和I/O设备提供实时时钟，以实现定时中断、定时检测、定时扫描、定时显⽰等定时控制，或者对外部事件进⾏计数。

⼀般的微机系统和微机应⽤系统中均配置了定时器/计数器电路，它既可当作计数器作⽤，⼜可当作定时器使⽤，其基本的⼯作原理就是"减1"计数。

计数器：CLK输⼊脉冲是⼀个⾮周期事件计数脉冲，当计算单元为零时，OUT输出⼀个脉冲信号，以⽰计数完毕。

本⼗进制加法计数器是基于74191芯⽚⽽设计的，其有两个按钮，⼀个起加⼀的作⽤，另⼀个起清零的作⽤，还有⼀个两位的数字管显⽰。

当检测到有加⼀键按下时，会⾃动加⼀，并将在数码管上显⽰。

当检测到有清零键按下时，数码管上显⽰清零。

该⼗进制加法计数器⽤途⼴泛，在各种⽐赛中能够当计分器使⽤，这样⽐赛得分更加清晰1.2 设计⽬的1、综合运⽤相关课程中所学到的理论知识去独⽴完成某⼀设计课题；2、学习⽤集成触发器构成计数器的⽅法；3、进⼀步熟悉常⽤芯⽚和电⼦器件的类型及特性，并掌握合理选⽤器件的原则；5、初步了解电路设计、仿真的过程和⽅法；4、锻炼分析问题解决问题的能⼒；1.3 设计内容及要求1、具有10进制计数功能；2、设置外部操作开关，控制计数器的直接清零、加⼀功能；3、计时器为10进制加法计数，加⼀键每按⼀次加⼀；4、具有显⽰功能；5、并⽤相关仿真软件对电路进⾏仿真。

实验十九 计数、译码、显示电路一、实验目的1、掌握中规模集成计数器74LS90的逻辑功能。

2、学习使用74LS48、BCD译码器和共阴极七段显示器。

3、熟悉用示波器测试计数器输出波形的方法。

二、 实验原理计数、译码、显示电路是由计数器、译码器和显示器三部分电路组成的，下面分别加以介绍。

1、计数器：计数器是一种中规模集成电路，其种类有很多。

如果按各触发器翻转的次序分类，计数器可分为同步计数器和异步计数器两种；如果按照计数数字的增减可分为加法计数器、减法计数器和可逆计数器三种；如果按计数器进位规律可分为二进制计数器、十进制计数器、可编程N进制计数器等多种产品。

常用计数器均有典型产品，不须自己设计，只要合理选用即可。

本实验选用74LS90二—五进制计数器，其功能如下表所示。

6263（1） R 0(1)和R 0(2)为直接复位端，R 9(1)和R 9(2)为直接置位端，可以预置数字“9”（Q D = Q A = 1，Q B = Q C = 0）。

（2） A 为二分频计数器的输入，Q A 的输出频率为CP A 的1/2。

B 为五进制计数器的输入，把Q A 输出作为五进制计数器B 的输入，即构成8421BCD 码十进制计数器。

2、 译码器：这里所说的译码器是将二进制数译成十进制数的器件。

我们选用的74LS48是BCD 码七段译码器兼驱动器。

其外引线排列图和功能表如下所示。

1234567891011121314GNDVCC 74LS48B1615CLTBI/RBORBIDAgabcdef十进制数 或功能输 入LT RBI D C B A 0123H H H H H X X X L L L L L L L H L L H L L L H H BI/RBO H H H H 输 出a b c d e f g H H H H H H L L H H L L L L H H L H H L H H H H H L L H 字 型注4567H H H H X X X X L H L L L H L H L H H L L H H H H H H H L H H L L H H H L H H L H H L L H H H H H H H H L L L L H H H X X X H L L L H L L H H L H L H H H H H H H H H H H H H L L H H L L L H H L H L L H H L L H 891011H X H L H H H H H H X X X H H L L H H L H H H H L H H H L H L L L H H H L L H L H H L L L H H H H L L L L L L L 12131415H X H H H H H 1BI RBI LTX H LX XL X X X X X X X XL L L L L L HL L L L L L L L L L L L L L H H H H H H H2 34（1） 要求输出数字0～15时，“灭灯输入”（BI ）必须开路或保持高电平。

十进制数加减计算器的设计在计算机科学中，十进制数加减计算器是一种用于执行加法和减法运算的算术设备或程序。

普通的十进制计算器是我们日常生活中经常使用的工具，它们用于执行各种计算任务，例如做家庭预算、计算商品价格、统计和分析数据等。

一个十进制数加减计算器的设计需要考虑以下几个方面：界面设计、输入和输出处理、运算逻辑和错误处理。

下面将分别对这些方面进行详细阐述。

其次，输入和输出处理是一个重要的设计考虑因素。

计算器应该能够接受用户输入的数字，并将计算结果以可读性良好的方式输出给用户。

输入可以通过按键、虚拟键盘、语音识别等方式完成。

输出可以以图形界面、文本显示或语音输出的形式实现。

对于输入错误或超出了计算能力范围的操作，计算器应给出明确的错误提示，以帮助用户进行修正。

接下来是运算逻辑的设计。

十进制数的加减运算是基本的算术运算，它要求对两个数字进行对齐，并按位相加（减）。

设计一个高效的运算逻辑需要考虑以下几个方面：处理进位（或退位）、对齐和补位、处理小数部分、实现数字运算的正确性和一致性等。

计算器应能够正确地处理各种情况，例如负数加减、小数加减、连续多位数加减等。

最后是错误处理的设计。

计算器应该能够检测和处理用户输入中的各种错误，例如无效数字、超出范围、除以零等。

错误处理可以通过在界面上显示错误消息、发出声音提示或弹出对话框来完成。

此外，为确保计算器的稳定性和安全性，还需要进行输入验证和运行时错误处理，以防止恶意输入和运行时错误导致计算器崩溃或伤害用户的设备。

总结起来，设计一个十进制数加减计算器需要综合考虑界面设计、输入和输出处理、运算逻辑和错误处理等方面。

一个好的十进制数加减计算器应该具有易于使用和直观的界面，能够接受各种形式的用户输入，并能够对输入进行验证和处理。

它应能够正确地执行加法和减法运算，同时能够检测和处理各种错误情况。

通过合理的设计和实现，一个易用、高效和可靠的十进制数加减计算器将成为用户的得力助手，为用户提供准确和方便的计算服务。

十进制加法器设计1课程设计的任务与要求 课程设计的任务1、综合应用数字电路知识设计一个十进制加法器。

了解各种元器件的原理及其应用。

2、了解十进制加法器的工作原理。

3、掌握multisim 软件的操作并对设计进行仿真。

4、锻炼自己的动手能力和实际解决问题的能力。

5、通过本设计熟悉中规模集成电路进行时序电路和组合电路设计的方法，掌握十进制加法器的设计方法。

课程设计的要求1、设计一个十进制并运行加法运算的电路。

2、0-9十个字符用于数据输入。

3、要求在数码显示管上显示结果。

2十进制加法器设计方案制定 加法电路设计原理图1加法运算原理框图如图1所示第一步置入两个四位二进制数。

例如（1001）2,（0011）2和（0101）2，（1000），同时在两个七段译码显示器上显示出对应的十进制数9，3和5，8。

2第二步将置入的数运用加法电路进行加法运算。

第三步前面所得结果通过另外两个七段译码器显示。

即：加法运算方式，则（1000）2+（0110）2=（1110）2 十进制8+6=14 并在七段译码显示出14。

运算方案通过开关S1——S8接不同的高低电平来控制输入端所置的两个一位十进制数，译码显示器U8和U9分别显示所置入的两个数。

数A直接置入四位超前进位加法器74LS283的A4——A1端，74LS283的B4——B1端接四个2输入异或门。

四个2输入异或门的一输入端同时接到开关S1上，另一输入端分别接开关S5——S8，通过开关S5——S8控制数B的输入,通过加法器74LS283完成两个数A和B的相加。

由于译码显示器只能显示0——9，所以当A+B>9时不能显示，我们在此用另一片芯片74LS283完成二进制码与8421BCD码的转换，即S>9（1001）2时加上3（0011）2，产生的进位信号送入译码器U10来显示结果的十位，U11显示结果的个位。

3十进制加法器电路设计加法电路的实现用两片4位全加器74LS283和门电路设计一位8421BCD码加法器。

摘要本设计是基于51系列的单片机进行的十进制计算器系统设计，可以完成计算器的键盘输入，进行加、减、乘、除3位无符号数字的简单四则运算，并在LED上相应的显示结果。

设计过程在硬件与软件方面进行同步设计。

硬件方面从功能考虑，首先选择内部存储资源丰富的AT89C51单片机，输入采用4×4矩阵键盘。

显示采用3位7段共阴极LED动态显示。

软件方面从分析计算器功能、流程图设计，再到程序的编写进行系统设计。

编程语言方面从程序总体设计以及高效性和功能性对C 语言和汇编语言进行比较分析，针对计算器四则运算算法特别是乘法和除法运算的实现，最终选用全球编译效率最高的KEIL公司的μVision3软件，采用汇编语言进行编程，并用proteus仿真。

引言十进制加法计算器的原理与设计是单片机课程设计课题中的一个。

在完成理论学习和必要的实验后，我们掌握了单片机的基本原理以及编程和各种基本功能的应用，但对单片机的硬件实际应用设计和单片机完整的用户程序设计还不清楚，实际动手能力不够，因此对该课程进行一次课程设计是有必要的。

单片机课程设计既要让学生巩固课本学到的理论，还要让学生学习单片机硬件电路设计和用户程序设计，使所学的知识更深一层的理解，十进制加法计算器原理与硬软件的课程设计主要是通过学生独立设计方案并自己动手用计算机电路设计软件，编写和调试，最后仿真用户程序，来加深对单片机的认识，充分发挥学生的个人创新能力，并提高学生对单片机的兴趣，同时学习查阅资料、参考资料的方法。

关键词：单片机、计算器、AT89C51芯片、汇编语言、数码管、加减乘除目录摘要 (01)引言 (01)一、设计任务和要求.............................1、1 设计要求1、2 性能指标1、3 设计方案的确定二、单片机简要原理.............................2、1 AT89C51的介绍2、2 单片机最小系统2、3 七段共阳极数码管三、硬件设计...................................3、1 键盘电路的设计3、2 显示电路的设计四、软件设计...................................4、1 系统设计4、2 显示电路的设计五、调试与仿真.................................5、1 Keil C51单片机软件开发系统5、2 proteus的操作六、心得体会....................................参考文献......................................... 附录1 系统硬件电路图............................ 附录2 程序清单..................................一、设计任务和要求1.1 设计要求本次课程设计，我选择的课题是单片机十进制加法计算器软硬件设计，设计任务为：设计一键盘显示装置，键盘上除需定义10个十进制数字键外还要相应的功能键，其它键不定义无响应。

实验5 十进制加法计数器设计
【实验目的】
1.了解触发器的设计过程
2.掌握D触发器与JK触发器芯片外围特性
3.掌握D触发器与JK触发器的工作过程。

4.掌握无源晶振电路设计。

【实验内容】
1.绘制无源晶振电路
2.绘制脉冲控制下单个触发器工作电路
3.在面包板上实现D触发器与JK触发器工作电路。

【实验器件】
1．十进制计数器74HC160一片，其引脚特性如图5-1所示。

图5-1 十进制计数器74HC160芯片封装图
1）MR=0，计数器清零。

2）MR=1,PE=0,装入初始值。

3）MR=1,PE=1，CET=CEP=1，计数
4）MR=1,PE=1，CET或CEP至少一个为0，计数值保持不变，这里，可以把CET设为1，CEP用开关控制。

2．七段译码器74LS48一片，其引脚特性如图5-2所示。

图5-2七段译码器74LS48芯片封装图
3．8字数码管1片，其引脚特性如图5-3所示
图5-3 8字数码管芯片封装图
4．12个10k的电阻和8个发光二极管，一个8路开关，5v电源，面包板一块，导线若干条。

5．晶振电路与CD4060
【实验步骤】
1．在Cadence中绘制如图5-4所示的原理图
图5-4 十进制计数电路图
3.在面包板上实现该电路
根据实验器件的芯片引脚图在面包板上实现图2-2所示的电路。

十进制数加减计算器的设计1 问题描述用汇编语言设计一个十进制数加减计算器，能够实现两个二位十进制数的加减运算，并具有友好的界面。

2 设计说明该程序数据流程图：3 详细的算法描述定义两个数据段，通过键盘输入，存储于AX ，BX 中，选择运算符号“+或－”，自动运算AX ，BX 中的数据，然后将结果转化为十进制输出。

（详细解释见源程序）4 源程序与执行结果4.1 源程序：CURS MACRO A,BMOV AH,2 ;置光标位置MOV BH,0 ;页号为0MOV DH,A ;设置光标的坐标为(A.B)MOV DL,BINT 10H ;BIOS调用ENDM;-------------------------------DISPMSG MACRO MESSAGELEA DX,MESSAGE ;传递MESSAGE的偏移地址MOV AH,9 ;显示字符串INT 21H ;DOS调用ENDM;----------------------------------CLEAR MACRO COLOR ;清屏MOV AH,6 ;屏幕初始化MOV AL,0 ;页号MOV CH,0 ;设置左上角的坐标为(0,0)MOV CL,0MOV DL,100 ;设置右上角的坐标为（100，100）MOV DH,100MOV BH,COLOR ;卷入行属性INT 10H ;BIOS调用ENDM.MODEL SMALL.STACK.DATA ;数据段定义MSG0 DB '* * * * * * * * * * * * * * * * * * * *',0DH,0AH ;,0dh,0ah,0dh,0ahDB ' * *',0DH,0AH;db '* *',0dh,0ah;db '* *',0dh,0ahDB ' * --------COUNTER-------- *',0DH,0AH ;,0dh,0ah,0dh,0ahDB ' * *',0DH,0AHDB ' * *',0DH,0AHDB ' * *',0DH,0AHDB ' * DATA1:'DB '_______________ *',0DH,0AH ;,0dh,0ah,0dh,0ah,0dhDB ' * *',0DH,0AHDB ' * *',0DH,0AHDB ' * *',0DHDB ' * DATA2:'DB '_______________ *',0DH,0AH ;,0dh,0ah,0dh,0ah,0dhDB ' * *',0DH,0AHDB ' * *',0DH,0AHDB ' * *',0DHDB ' * RESULT:'DB '_______________ *',0DH,0AH,0DH ;,0ah,0dh,0ah,0dh,0ah,0dh,0ah,0dh,0ah,0dh DB ' * *',0DH,0AHDB ' * *',0DH,0AHDB ' * *',0DH,0AHDB ' * *',0DH,0AHDB ' * *',0DH,0AHDB ' * * * * * * * * * * * * * * * * * * * *','$'MSG1 DB 'choose +,-','$'MSG2 DB 'you choose wrong','$',0AH,0DHMSG3 DB 'Press ESC to Exit!',0DH,0AH,'$'MSG4 DB 'Press any key to continue!',0DH,0AH,'$'MSG5 DB '-','$'MSG6 DB '.','$'MSG7 DB 'error input!','$'MSG8 DB 'data2 is wrong!','$'DATA1 DW ?DATA2 DW ?.CODE ;代码段从这里开始;--------------------------------------------DEC_DIV PROC NEARCWD ;将字转换为双字，AX内容符号扩展到DXDIV CXPUSH DXMOV DL,ALADD DL,30H ;将不是数字的字符转换为数字MOV AH,2 ;显示输出INT 21H ;DOS调用POP DXMOV AX,DXRETDEC_DIV ENDP;------------------------------------------CHANGE PROC NEAR ;该子程序的功能：将AX中存储的十六进制数转换为十进制数CMP AX,1000JAE C1 ;AX≥1000则转移CMP AX,100JAE C2 ;AX≥100则转移CMP AX,10JAE C3 ;AX≥10则转移JMP C4 ;AX＜10C1: MOV CX,1000DCALL DEC_DIVC2: MOV CX,100DCALL DEC_DIVC3: MOV CX,10DCALL DEC_DIVC4: MOV CX,1DCALL DEC_DIVRETCHANGE ENDP;-------------------------------BEGIN PROC NEARBACK: CLEAR 1EHCURS 2,20 ;设置光标为（2.20）DISPMSG MSG0 ;显示用户界面CURS 8,41 ;设置光标为（8，41），第一行MOV BX,0MOV CX,2NEWCHAR1:MOV AH,1 ;键盘输入并回显INT 21H ;DOS调用CMP AL,30H ;检查输入的字符是不是数字JAE J1 ;如果不是，则转移至J1JMP D2 ;是，转移到D2执行J1: CMP AL,39H ; 与9的ASCII侣氡JBE J2 ;如果输入的字符是0-9，则转移至J2 JMP D2 ;如果不是数字，则转移至D2J2: SUB AL,30HCBW ;AL的内容符号扩展到AHXCHG AX,BXMOV DI,10MUL DIXCHG AX,BXADD BX,AXLOOP NEWCHAR1MOV DATA1,BXCURS 11,41 ;设置光标位为（11，40）,第二行MOV BX,0MOV CX,2NEWCHAR2:MOV AH,1 ;键盘输入并回显INT 21H ;DOS调用CMP AL,30H ;与0的ASCII码比较JAE J3 ;如果输入数字大于等于0则跳转至J3 JMP D2J3: CMP AL,39H ;与9比较JBE J4 ;如果小于或等于9则跳转JMP D2 ;如果输入不是数字则跳转J4: SUB AL,30H ;如果输入不是0-9，则转化成相应的字符CBW ;将AL符号扩展到AHXCHG AX,BXMOV DI,10MUL DIXCHG AX,BXADD BX,AXLOOP NEWCHAR2MOV DATA2,BXMOV AX,DATA1MOV BX,DATA2PUSH AXPUSH BXCURS 15,33 ;设置光标的位置为（15.33）,第三行DISPMSG MSG1 ;显示提示信息MOV AH,1 ;接受键盘输入并回显INT 21H ;DOS调用CMP AL,'+'JE ADDI ;如果运算符为+，则计算两数之和CMP AL,'-'JE SUBT ;如果运算符为-，则计算两数之差CURS 16,25 ;设置光标为（16，25）DISPMSG MSG2 ;在屏幕上输出提示信息JMP D1;----------------------------------------;ADD THE TWO DATASADDI: POP BXPOP AXADD AX,BX ;计算两数字之和PUSH AXCURS 14,41 ;设置光标位置为（14，41）POP AXCALL CHANGE ;将结果转换为十进制数JMP D1;---------------------------------------;SUBTRACT THE TWO DATASSUBT: POP BXPOP AXCMP AX,BX ;比较两数大小JAE D0 ;如果AX>=BX则跳转XCHG AX,BXPUSH AXPUSH BXCURS 14,40 ;设置光标位置为（14，40）DISPMSG MSG5 ;在屏幕上显示负号POP BXPOP AXD0: SUB AX,BX ;计算两数之差PUSH AXCURS 14,41 ;设置光标位置为（14，41）POP AXCALL CHANGE ;将结果转换为十进制数JMP D1;---------------------------------------D1: RETD2: PUSH AXPUSH BXCURS 15,33 ;设置光标位置为（15，33）DISPMSG MSG7 ;提示输入出错POP BXPOP AXRETBEGIN ENDP;----------------------------------------MAIN PROC NEARMOV AX,@DATAMOV DS,AXMOV ES,AXPUSH DSXOR AX,AXPUSH AXMOV DATA2,0 ;将缓冲区清空MOV DATA1,0AGAIN:CALL BEGINCURS 16,23 ;设置光标位置为（16.23）DISPMSG MSG3 ;在屏幕上输出提示信息，提示退出的方法CURS 17,23 ;设置光标位置为（17.23）DISPMSG MSG4 ;在屏幕上输出提示信息，提示继续的方法MOV AH,7 ;键盘输入，无回显INT 21H ;DOS调用CMP AL,27 ;判断输入的是否为ESCJNE AGAIN ;如果不是就继续执行以上运算EXIT: MOV AX,4C00H ;如果是就退出系统INT 21H ;DOS调用MAIN ENDPEND MAIN4.2 对源程序汇编生成目标文件4.3 链接目标文件生成可执行文件“12.EXE”，并用DEBUG命令调试程序4.4 运行最终可执行程序“12.EXE”，执行结果：5 使用说明打开可执行文件“十进制加减计算器.exe”，键盘输入需要运算的两个十进制数，然后小键盘选择运算符号，则程序自动运算两个数并输出结果，并提供选择“ESC退出”、“任意键继续”。

单片机十进制加法计算器设计单片机是一种微型计算机，它包含了CPU、RAM、ROM、I/O接口等基本组件，用于控制电子器件的运行。

在本文中，我们将设计一个十进制加法计算器，使用单片机来实现。

设计理念和思路如下：1.输入和输出：-输入：我们将使用开发板上的按钮作为输入，来输入两个十进制数。

-输出：我们将使用开发板上的数码管显示器作为输出，来显示计算结果。

2.算法：-我们将使用最常见的十进制加法算法来实现加法功能。

-首先，将两个十进制数的个位数相加，并将结果存储在一个变量中。

-接下来，将两个十进制数的十位数相加，并将结果与上一步的结果相加，再将结果存储在同一变量中。

-以此类推，直到将所有位数相加完毕。

3.硬件连接：-我们将使用数码管显示器来显示计算结果。

数码管需要与单片机的I/O接口相连接。

-开发板上的按钮将作为输入，通过单片机的GPIO接口进行控制。

4.软件实现：-我们将使用C语言编写单片机程序，使用单片机的GPIO接口进行输入和输出控制。

-首先，初始化I/O接口，配置按钮为输入，配置数码管为输出。

-然后，通过查询按钮状态，获取输入的两个十进制数。

-接下来，进行加法计算，并将结果显示在数码管上。

下面是一个示例的C语言程序，用于实现十进制加法计算器：```#include <reg51.h>sbit Button1 = P1^0; // 定义按钮1连接的引脚sbit Button2 = P1^1; // 定义按钮2连接的引脚sbit Seg1 = P2^0; // 定义数码管显示第1位的引脚sbit Seg2 = P2^1; // 定义数码管显示第2位的引脚...sbit Seg7 = P2^6; // 定义数码管显示第7位的引脚void Delay(unsigned int t) //延时函数unsigned int i, j;for(i=0;i<t;i++)for(j=0;j<123;j++);void Display(unsigned int num) //数码管显示函数//将每个位的数字显示在相应的数码管上...Seg7 = num / 1 % 10;unsigned int Add(unsigned int a, unsigned int b) //加法计算函数unsigned int sum = a + b;return sum;void mainwhile(1)//查询按钮状态，获取输入的两个十进制数unsigned int num1 = Button1;unsigned int num2 = Button2;//进行加法计算unsigned int result = Add(num1, num2);//显示计算结果在数码管上Display(result);}```这是一个简单的十进制加法计算器的设计和实现过程。

单片机十进制加法计算器设计设计概述：1.输入部分设计为了实现数字输入功能，可以采用4x4矩阵键盘作为输入设备。

通过扫描键盘矩阵，可以检测用户按下的按键，并将相应的按键字符存储在单片机内部的缓冲区中。

键盘扫描需要使用外部中断或定时器中断，在按键被按下时触发中断程序进行扫描和存储。

2.计算部分设计为了进行数字加法运算，需要在单片机中定义变量来存储输入的数字，并使用适当的算法进行加法运算。

加法运算可以通过逐位相加的方式实现，先对个位数进行加法运算，再对十位数进行加法运算，以此类推，直到最高位数。

3.显示部分设计为了显示运算结果，可以使用数码管来显示数字。

数码管的选型可以选择共阳极或共阴极的数码管，具体选择要根据实际的需求和电路设计来确定。

单片机需要通过IO口控制数码管的显示，将运算结果转化为相应的数码管段码，并通过IO口输出给数码管进行显示。

4.输出部分设计为了实现结果的输出，可以选择将结果通过串口发送给上位机，或者通过并行接口输出给其他设备。

具体的接口选择要根据实际的需求和电路设计来确定。

设计步骤：1.确定硬件平台和单片机型号，根据单片机的外设资源选择合适的输入、输出和显示设备。

2.进行电路设计，包括键盘输入电路、按键检测电路、数码管显示电路和外部接口电路。

3.编写单片机的初始化程序，包括IO口初始化、定时器中断初始化和中断服务程序编写。

4.编写键盘扫描程序，实现对键盘输入的检测和字符存储。

5.编写数字加法运算程序，实现输入数字的加法运算和结果的存储。

6.编写数码管显示程序，将加法运算结果转化为数码管的段码并进行显示。

7.编写输出程序，将结果通过串口或并行接口输出给上位机或其他设备。

8.进行调试和测试，优化程序和电路设计，确保计算器的稳定性和准确性。

9.编写用户界面程序，实现菜单、输入和输出操作的交互。

设计思路：利用单片机的运算和控制能力来实现数字加法的功能，以实现单片机十进制加法计算器的设计。

通过键盘输入，将数字存储在单片机内部的变量中，并采用逐位相加的算法实现数字加法运算。

人教版数学四年级上册十进制计数法创新教案（优选３篇）〖人教版数学四年级上册十进制计数法创新教案第【2】篇〗第六课时数的产生、十进制计数法教学内容：四年级上册第19－20页的数的产生与十进制计数法，练习三中的习题P1－2。

教材分析：数的产生和发展经历了一个漫长的过程，限于教学时间和学生的接受能力，教材中只举了少数简单的事例进行说明，使学生对数的产生有一个初步的认识。

在第一学期学生学习的主要是自然数，接下来要系统学习小数和分数。

因此在这里有必要给学建立自然数有概念。

教学目标：知识与技能：1、使学生了解数的产生，掌握十进制计数法，初步认识亿以上的数。

2、培养学生抽象、概括和类推迁移的能力。

过程与方法：使学生经历认识数的产生、十进制计数法的全过程，掌握十进制计数法情感态度和价值观：使学生感受到数的产生来源于生活，并为生活服务。

教学重点：使学生了解数的产生，掌握十进制计数法，初步认识亿以上的数。

教学难点：掌握十进制计数法。

教学关键：能够根据已学过的万级数的数位顺序表迁移类推亿级数的数位顺序表。

教学过程：一、导入新课我们已经学习了3年的数学，每天都要和数打交道，这些数究竟是怎么产生的呢？板书课题：数的产生二、探究新知。

（一）数的产生。

1、很久以前，人们在生产劳动中就有了计数的需要。

例如，人们出去打猎的时候，要数一数共出去了多少人，拿了多少件武器；回来的时候，要数一数捕获了多少只野兽等等，这样就产生了数。

2、计数符号、计数方法的产生。

（可以出示书上图）在远古时代人们虽然有计数的需要，但是开始只知道“一样多”、“多”或“少”。

还不会用一、二、三…这些数词来数物体的个数。

①计数方法那时人们只能借助一些物品来计数。

如：出去放牧时，每放出一只羊，就摆一个石子，一共出去了多少只羊，就摆多少个小石子；放牧回来时，再把这些小石子和羊一一对应起来，如果回来的羊的只数和小石子同样多，就说明放牧时羊没有丢。

在木头上刻道来计算捕鱼条数和结绳计数的道理也是一样。