八位二进制累加器

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摘要

随着社会的发展,在生活和生产中,我们经常要用到二进制累加问题,为了提高运算速度,更大的节约时间,所以我做了这个八位二进制累加器来进行二进制的累加,主要内容为加法器和寄存器及一些简易的电容电阻等器件,来实现八位二进制的累加问题,这样就可以把复杂的问题具体化,从而提高生产与学习效率,极大地节约时间。

关键词:二进制累加器

目录

一.课题名称……………………………………………………………二.主要功能(简要说明) ………………………………………………三.电路原理图…………………………………………………………

四. 工作原理分析………………………………………………………

1.电路组成…………………………………………………………

2.单个元器件性能…………………………………………………

五. 整体电路工作原理及EDA仿真和结果分析:……………………

六. 元器件选择(元器件明细表和参考价格,电路成本估算)……七.电路的制作与实验测试……………………………………………

1.电路排布…………………………………………………………

2.电路焊接…………………………………………………………

3.电路的检查及测试………………………………………………

4.调试结果…………………………………………………………八.线路的改进意见:……………………………………………………九.思考题………………………………………………………………十.课程设计的收获和体会………………………………………………十一.参考文献……………………………………………………………

一.课题名称:8位二进制累加器

二.主要功能(简要说明):

该电路将K3,K4设定的8位二进制数与74LS273中锁存的数相累加,并将结果通过发光二极管D1~D8显示出来。K1为累加键,每按以此累加一次。K2为清零键,用于将累加和清零。

三.电路原理图:

V

四. 工作原理分析

1、电路组成:如图1所示,整个电路由一个8位高速寄存器、两个4位二进制全加器及一些电阻、电容、发光二极管组成,实现8位二进制累加器的功能。

2、单个元器件的性能

(一).74LS273 8位高速寄存器

(1). 74LS273是8位高速寄存器。寄存器内有八个共用时钟信号的D型触发器,寄存器有异步主复位信号输入端(低电平有效)。这种芯片为20脚封装,引线之间距离为0.3ft

其特点如下:

8位高速寄存器;数据并行寄存共用时钟信号和主复位信号;输入箝位二极管限制端口高速效应

注:H=逻辑高电平;L=逻辑低电平; X=任意值.

(4).74LS273引脚图

(5). 简要分析说明:

74LS273是公用时钟信号和主复位信号的8位并行数据寄存器。

当输入端为低电平时,Q输出端为低电平且与其他输入端无关。在时钟信号由低电平向高电平跳变时刻,达到规定的建立时间和保持时间要求的D端输入数据将被传送到Q输出端。74ls273引脚图引脚功能:74LS273是8位数据/地址锁存器74LS273是一种带清除功能的8D触发器,1D~8D为数据输入端,1Q~8Q为数据输出端,正脉冲触发,低电平清除,常用作8位地址锁存器。

(二). CD4008 4位二进制全加器。

(1.) CD4008是4位二进制全加器。 其性能与特点如下:

有四个“和”输出端及一个平行进位输出端; CC4008与CD4008、MC14008可以互换使用; 主要用于二进制加法单元; 采用16条外引线封装。

(2). 原理分析:如图所示, CD4008是4位二进制全加器,能够计算4位加法。

32103210,,,,,,,B B B B A A A A 分别为各自由低向高的四位输入,3210,,,S S S S 为四位和输

(3). 真值表 如下

(4) .CD4008引脚图

五. 整体电路工作原理及EDA仿真和结果分析:

整个电路为一个八位二进制累加器,主要部件为两片CD4008,即四位二进制累加器,一片74LS273,即十六位二进制寄存器,其余的为电阻电容等一些元器件。

整体仿真的电路如下:

当K3,K4控制的八个开关控制两个级联的二进制加法器CD4008(高电平为1,低电平为0),输入八个二进制数,并与寄存器74LS273中锁存的数相累加,由于开始时,寄存器中的数00000000,所以累加完之后即为最后结果,结果由八个发光二级管显示,由于八个发光二级管采用共阳极接法,所有当二极管负极为低电平时,其发光,负极为高电平时,达不到开启电压,二极管不发光。

另外,K1键为累加键,每按一次累加一次,由于寄存器74LS273是公用时钟信号和主复位信号的8位并行数据寄存器。1D~8D为数据输入端,1Q~8Q为数据输出端,上升沿触发,当输入端为低电平时,Q输出端为低电平且与其他输入端无关。在时钟信号由低电平向高电平跳变时刻,达到规定的建立时间和保持时间要求的D端输入数据将被传送到Q输出端,当开关闭合时,时钟信号有一个上升沿,此时寄存器所存把数据,闭合时为高电平,但有一个尖端,仍在高电平范围内,如图:

当开关闭合与断开时,用示波器显示结果如下(5V):

举例说明:

如图所示,K3,K4设定八个二进制数0000,0001,输入到两个加法器的输入端由于寄存器开始时锁存的数为0000,0000,累加之后,结果为0000,0001,结果输送到寄存器的Q 输出端,如图所示,只有为1的那个发光二级管不亮,其余的七个由于两端电压能达到开启电压,所以正常发光如图所示:

除此之外,电路还有一个K2键,它负责电路的清零工作,由于寄存器74LS273的结构,它是低电平清除,即0时,将Q输出端全清为零,由于二极管采用共阳极接法,所以闭合

K2之后,发光二级管会全发光。

如果此时按下开关K1累加键,则此时输入的0000,0001将与寄存器中锁存的0000,00001,相加,结果为0000,0010,结果通过发光二级管显示如下: