四位二进制报告.docx
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四位二进制报告
華南農業大學珠江學院
数字逻辑课程设计报告
《十六进制数加法器》
系别：
信息工程系
专业班级：
计算机科学与技术（电子商务）
组员姓名：
赖健威黄伟钊湛梽熙梁国峰
指导老师：
詹庄春时间：
2011年5月23日—2011年6月21日
一、任务要求…………………………………………………3
二、基本工作过程……………………………………………4
三、加法的实现………………………………………………5
四、脉冲的实现………………………………………………6
五、各元件简介…………………………………………7
六、实验调试…………………………………………………9
七结论………………………………………………………11
一 任务要求：
使用74ls194,74ls283,74ls74,4511B为主要工作芯片，实现四位二进制之间的加法运算。
二基本工作过程
接入电源，开始置数，在红色开关上输入不超过九的四位二进制数，由于该电路图中74ls194的M1都置为恒一，未按浮动开关前，74ls194的M0端处于“1”的状态，74ls194处于置数状态；当我们分别输入“0010”和“0100”，未触发脉冲时，外加显示器显示如下：
按下触发开关后，74ls194的M0端从“1”到“0”状态，74ls194进入移位工作状态，74ls194将两个四位二进制数的第一位分别输入74ls183（电路板上为283）的AB端进行加法计算，74ls183将加法运算后的和位数返回到第一个74ls194的左移状态端，实现补位。
四位二进制数，所以需要提供四次脉冲进行四次同一样的工作。
图中74ls161芯片为四次脉冲提供作用。
按完触发开关，电路板进行四次运算后，第一个74ls194的输出结果为加法运算结果，接入4511B和显示灯，即可显示最终结果为六。
三加法的实现
输入的数据通过两个194的左移功能实现将两个二进制数的各位相对应，而后利用283全加器进行相加运算；之外需利用74给予相加后的进位进行转换利用，使之能正确运算。
4、脉冲的实现
由于两个194左移时需要四次脉冲，为了方便起见，我们加入了一个161，让其计数八次，并把其输出的第一次作为脉冲接到两个194的脉冲上，从而实现所需的四次脉冲。
五、各元件简介
1、移位寄存器（74LS283）
是指寄存器中所存的代码能够在移位脉冲的作用下依次左移或右移。
既能左移又能右移的称为双向移位寄存器。
根据移位寄存器存取信息的方式不同分为：
串入串出、串入并出、并入串出、并入并出四种形式。
本实验选用的是4位双向移位寄存器,型号为74LS194（TTL器件）或CC40194（CMOS器件），两者功能完全相同，可以互换使用。
74LS194的最高时钟脉冲为36MHZ，其逻辑符号及引脚排列如图8-1所示：
图8-174LS194的逻辑符号及引脚排列
其中：
D0～D1为并行输入端；Q0～Q3为并行输出端；SR――右移串行输入端；SL－－左移串行输入端；S1、S0――操作模式控制端；
――为直接无条件清零端；CP――为时钟脉冲输入端。
74LS194模式控制及状态输出如表所示：
表LS194模式控制及状态输出表
2、4位二进制超前进位全加器（74LS283）
283可进行两个4位二进制数的加法运算，每位有和输出∑1~∑4，进位由第四位得到C4.
引出端符号:
A1–A4运算输入端
B1–B4运算输入端
C0进位输入端
∑1–∑4和输出端
C4进位输出端
外接端口：
74LS283引脚图
0000
0001
0010
0011
0100
0101
0110
0111
1000
0000
0001
0001
0001
0001
0001
0001
0001
0001
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0000
0010
0011
0100
0101
0110
0111
1000
1001
74LS283真值表
74LS283逻辑说明：
74LS283上有两组数据输入端A3,A2,A1,Ao，B3,B2,B1,Bo和进位信号输入端Co，求和信号，进位信号分别由S4,S3,S2,S1及C1输出。
图中输入端A3,A2,A1,Ao分别接一个逻辑开关，输入端B3,B2,B1,Bo分别接另4个逻辑开关，Co接一个逻辑开关。
3、74LS74
74LS74内含两个独立的D上升沿双d触发器，每个触发器有数据输入（D）、置位输入（
）复位输入（
）、时钟输入（CP）和数据输出（Q、
）。
、
的低电平使输出预置或清除，而与其它输入端的电平无关。
当
、
均无效（高电平式）时，符合建立时间要求的D数据在CP上升沿作用下传送到输出端。
74ls74功能表:
输 入
输出
SD
RD
CP
D
Qn＋1
Qn＋1
0
1
×
×
1
0
1
0
×
×
0
1
0
0
×
×
φ
φ
1
1
↑
1
1
0
1
1
↑
0
0
1
1
1
↓
×
Qn
Qn
4、数码管：
一个LED数码管可用来显示一位0~9十进制数和一个小数点。
小型数码管（寸和寸）每段发光二极管的正向压降，随显示光（通常为红、绿、黄、橙色）的颜色不同略有差别，通常约为2~，每个发光二极管的点亮电流在5~10mA。
6、实验调试
1.仿真电路图
2、元件清单
非门74LS042个
双D正沿触发器74LS741个
4位双向移位寄存器74LS1942个
4位二进制超前位全加器74LS2831个
4位二进制同步计数器74LS1611个
显示译码器4511B1个
列拨动开关DIP42个
其它：
电阻、开关若干、导线、锡丝、脉冲开关。
七、实验总结及体会
通过本次课程设计，我加深了对所学知识的理解，并对某些知识进行了很好地应用，同时，我也更加强化了自己查阅资料的能力，这有助于提高我的自学能力，整个过程中我还有请教同学。
总之，本次课程设计更加激发了我的学习欲望。
在这次课程设计中，使我们把以前所学习到的芯片知识综合应用到这个设计中，从结构、作用上都有了全面的认识，并通过小组的讨论，从构思到设计再到焊接最后的调试个过程基本完成。
虽然在其中遇到很多难题，但是我们通过讨论，一个月过来，可真是拨云雾见青天。
在实验初期，由于对各芯片的知识有限，连基本的每个芯片的功能都不能清楚知道。
只能通过课本慢慢通过实验来熟识每个芯片的用处，开始的时候对于整个的电路还不能有个整体的把握，老师建议我们从每个所需要的芯片着手，每个测试，先将一小部分的电路设计好。
再通过实验测试，然后再做下一步。
最后把每个分电路整合成一个。
经过讨论对整个电路有个大概的构思，我们就通过模拟电子仿真软件，对我电路进行设计、修改。
经历了三个周的时间经过多次的对电路图的讨论、修改，终于得到一个满意的仿真电路图了。
接着是电路的焊接，我们先进行了电路的合理布局，这样大大提高的了焊接效率和美观性，在所有电路的焊接完成，是否成功工作成败就在于此。
很显现是失败了，之后我们经过多次的调试。
终于实现了电路的所有功能了，完成了我们的作品。
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