二进制显示

数字电路与逻辑课程设计 十翻二运算电路设计 姓 名： 班 级： 学 号： 系 别： 2011年6月27日至2011年7月1日 目录 TOC \o "1-3" \h \z \u 一、设计依据 1 二、设计要求 1 1.功能 1 2.器件 2 三、主要集成电路芯片 2 1.74LS74 2 2.74LS164 2 3. 74LS83 3 四、主要内容 5 1.总体概括 5 2.二进制显示电路 5 五、十翻二运算电路设计图 6 六、设计与体会 6 十翻二运算电路设计 一、设计依据 在向计算机输送数据时，首先把十进制数变成二—十进制数码即 BCD 码， 运算器在接受到二一十进制数码后，必须要将它转换成二进制数才能参加运算。这种把十进制数转换成二进制数的过程称为“十翻二”运算。例如：125→【0001,0010,0101】→【111101】。 系统结构方框如图1.1所示： 图1.1 系统结构框图 二、设计要求 1.功能 (1) 具有十翻二功能。 (2) 能完成三位数十进制数到二进制数的转换。 (3) 能自动显示十进制数及二进制数。 (4) 移位寄存器选用八位移位寄存器。 (5)具有手动和自动清零功能。 2.器件 集成电路TTL 带置位复位正触发双D触发器(74LS74)、TTL 八位串行入/并行输出移位寄存器(74LS164)、TTL 四位二进制快速进位全加器(74LS83)、TTL 六反相器(74LS04)、TTL 2输入端四与门(74LS08)、TTL 2输入端四或门(74LS32)，LED等。 三、主要集成电路芯片 1.74LS74 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。功能表如图3.1所示，引脚图如图3.2所示。 图3.1 74LS74功能表 图3.2 74LS74引脚图 2.74LS164 当清除端（CLEAR）为低电平时，输出端（QA－QH）均为低电平。 串行数据输入端（A，B）可控制数据。当 A、B任意一个为 低电平，则禁止新数据输入，在时钟端（CLOCK）脉冲上升沿作用下Q0 为低电平。当A、B 有一个为高电平，则另一个就允许输入数据，并在CLOCK 上升沿作用下决定Q0 的状态。功能表如图3.3所示，引脚图如图3.4所示。 图3.3 74LS164功能表 图3.4 74LS164引脚图 74LS164为TTL单向8位移位寄存器，可实现串行输入，并行输出。其中A、B（第1、2脚）为串行数据输入端，2个引脚按逻辑与运算规律输入信号，共一个输入信号时可并接。T（第8脚）为时钟输入端，可连接到串行口的TXD端。每一个时钟信号的上升沿加到T端时，移位寄存器移一位，8个时钟脉冲过后，8位二进制数全部移入74LS164中。R（第9脚）为复位端，当R=0时，移位寄存器各位复0，只有当R=1时，时钟脉冲才起作用。Q1…Q8（第3-6和10-13引脚）并行输出端分别接LED显示器各段对应的引脚上。其内部逻辑图如图3.5所示。 图3.5 74LS164内部逻辑图 3. 74LS83 具有超前进位的 4 位全加器，可进行两个 4 位二进制数的加法运算，每位有和输出Σ1~Σ4，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，Σ1–Σ4 和输出端，C4 进位输出端。其引脚图如图3.6所示，功能表和逻辑图如图3.7所示。 图3.6 74LS83的引脚图 图3.7 74LS83的功能表及逻辑图 四、主要内容 1.总体概括 十翻二运算的过程归纳为：N×10+S→N 其中N为高位数，S为新输入的数，N的初始值取“0”，二-十进制数码是由高位开始逐位输入的，每输入一位数进行一次这样的运算，直至最低位输入，算完为止。 十翻二运算的实现方法可分为两步： 第一步：N乘10，即N×10= N×2+ N×8 第二步：加S，即10N+S 因为二进制数乘“2”，乘“4”，乘“8”，只要在二进制数后面补上一个“0”，两个“0”或三个“0”就可以了，所以利用这个性质可以有多种方法实现乘以“10”运算。 全加器选用74LS83四位二进制快速进位全加器，进位触发器 选用D触发器。二进制数的显示可以用LED发光二极管显示。 2.二进制显示电路 电路图如图4.1所示。 图4.1 二进制显示电路 五、十翻二运算电路设计图 六、设计总结与体会 通过此次课程设计，使我更加扎实的掌握了有关高频电子线路方面的知识，在设计过程中虽然遇到了一些问，但经过一次又一次的思考，一遍又一遍的检查终于找出了原因所在，也暴露出了前期我在这方面的知识欠缺和经验不足。 不仅培养了独立思考、动手操作的能力，在各种其它能力上也都有了提高。更重要的是，在实验课上，我们学会了很多学习的方法。而这是日后最实用的，真的是受益匪浅。要面对社会的挑战，只有不断的学习、实践，再学习、再实践。