加法计算器电路PPT

目录学习目标项目要求项目引导项目学习制作指导项目验收学习目标能借助资料读懂集成电路的型号，明确各引脚功能。能完成一位十进制加法计算器的逻辑电路的设计与制作。知识目标能力目标了解编码器、译码器、常用显示器、显示译码器、加法器的逻辑功能和主要用途，掌握编码器、译码器、常用显示器、显示译码器、加法器的基本应用，初步掌握一位十进制加法计算器的逻辑电路的设计方法。返回项目要求设计并制作一位加法计算器，要求如下：1、输入逻辑用9个开关分别表示0－9十种不同的输入，每次动作只允许按下一个开关（所有开关都不按，表示0），数码管显示相应的数字。2、输出逻辑从输入端输入第一个数，按下加法按钮后再输入第二个数字，数码管显示两个数之和。返回项目引导（1）小组制订工作计划。（2）完成一位加法计算器逻辑电路的设计。（3）画出安装布线图。（4）完成电路所需元器件的购买与检测。（5）根据布线图安装一位加法计算器电路。（6）完成一位加法计算器电路的功能检测和故障排除。（7）通过小组讨论完成电路的详细分析及编写项目实训报告。返回一位加法计算器电路图返回项目学习[知识链接1]数制与编码的基础知识[知识链接2]编码器[知识链接3]译码器[技能训练1]译码器逻辑功能测试及应用[知识链接4]数字显示电路[知识链接5]加法器[技能训练2]计算器数字显示电路的制作[知识链接6]寄存器返回[知识拓展]3线-8线译码器的特别应用[知识链接1]数制与编码的基础知识（1）进位制：表示数时，仅用一位数码往往不够用，必须用进位计数的方法组成多位数码。多位数码每一位的构成以及从低位到高位的进位规则称为进位计数制，简称进位制。（2）基数：进位制的基数，就是在该进位制中可能用到的数码个数。（3）位权（位的权数）：在某一进位制的数中，每一位的大小都对应着该位上的数码乘上一个固定的数，这个固定的数就是这一位的权数。权数是一个幂。一、数制返回数码为：0—9；基数是10。运算规律：逢十进一，即：9＋1＝10。十进制数的权展开式：1、十进制５５５５５×１０３＝５０００５×１０２＝５００５×１０１＝５０５×１００＝５＝５５５５103、102、101、100称为十进制的权。各数位的权是10的幂。同样的数码在不同的数位上代表的数值不同。＋任意一个十进制数都可以表示为各个数位上的数码与其对应的权的乘积之和，称权展开式。即：(5555)10＝5×103＋5×102＋5×101＋5×100又如：(209.04)10＝2×102＋0×101＋9×100＋0×10－1＋4×10－2返回2、二进制数码为：0、1；基数是2。运算规律：逢二进一，即：1＋1＝10。二进制数的权展开式：如：(101.01)2＝1×22＋0×21＋1×20＋0×2－1＋1×2－2＝(5.25)10加法规则：0+0=0，0+1=1，1+0=1，1+1=10乘法规则：0·0=0，0·1=0，1·0=0，1·1=1运算规则各数位的权是２的幂二进制数只有0和1两个数码，它的每一位都可以用电子元件来实现，且运算规则简单，相应的运算电路也容易实现。返回数码为：0—7；基数是8。运算规律：逢八进一，即：7＋1＝10。八进制数的权展开式：如：(207.04)10＝2×82＋0×81＋7×80＋0×8－1＋4×8－2＝(135.0625)103、八进制4、十六进制数码为：0—9、A—F；基数是16。运算规律：逢十六进一，即：F＋1＝10。十六进制数的权展开式：如：(D8.A)2＝13×161＋8×160＋10×16－1＝(216.625)10各数位的权是8的幂各数位的权是16的幂返回二、不同数制之间的转换（1）二进制数转换为八进制数：将二进制数由小数点开始，整数部分向左，小数部分向右，每3位分成一组，不够3位补零，则每组二进制数便是一位八进制数。1、二进制数与八进制数的相互转换1101010.01000＝(152.2)8（2）八进制数转换为二进制数：将每位八进制数用3位二进制数表示。=011111100.010110(374.26)8返回2、二进制数与十六进制数的相互转换111010100.0110000＝(1D4.6)16=101011110100.01110110(AF4.76)16二进制数与十六进制数的相互转换，按照每4位二进制数对应于一位十六进制数进行转换。3、十进制数转换为二进制数采用的方法—基数连除、连乘法原理：将整数部分和小数部分分别进行转换。整数部分采用基数连除法，小数部分采用基数连乘法。转换后再合并。返回244余数低位222………0=K0211………0=K125………1=K222………1=K321………0=K40………　1=K5高位0.375×2整数高位0.750………0=K－10.750×21.500………1=K－20.500×21.000………1=K－3低位整数部分采用基数连除法，先得到的余数为低位，后得到的余数为高位。小数部分采用基数连乘法，先得到的整数为高位，后得到的整数为低位。所以：(44.375)10＝(101100.011)2采用基数连除、连乘法，可将十进制数转换为任意的N进制数。返回练一练将十六进制数(3BE5.97D)16转换成二进制数将二进制数(11100101.11101011)2转换成八进制数将二进制数(10101)2转换成十进制数返回用一定位数的二进制数来表示十进制数码、字母、符号等信息称为编码。用以表示十进制数码、字母、符号等信息的一定位数的二进制数称为代码。三、编码数字系统只能识别0和1，怎样才能表示更多的数码、符号、字母呢？用编码可以解决此问题。二-十进制代码：用4位二进制数b3b2b1b0来表示十进制数中的0—9十个数码。简称BCD码。返回常用BCD码十进制数8421码余3码格雷码2421码5421码012345678900000001001000110100010101100111100010010011010001010110011110001001101010111100000000010011001001100111010101001100110100000001001000110100101111001101111011110000000100100011010010001001101010111100权842124215421返回[知识链接2]编码器实现编码功能的逻辑电路，称为编码器。编码器又分为普通编码器和优先编码器两类。８线－３线编码器I3I4I5I6I7I0I1I2Y0Y1Y2输入：I0～I78个高电平信号，输出：3位二进制代码Y2Y1Y0。故也称为8线－3线编码器。特点：输入I0～I7当中只允许一个输入变量有效，即取值为1（高电平有效）。（1）三位二进制普通编码器1.二进制编码器返回3位二进制编码器的真值表I0I1I2I3I4I5I6I7Y2Y1Y01000000000001000000001001000000100001000001100001000100000001001010000001011000000001111逻辑表达式：76542IIIIY76321IIIIY75310IIIIY返回≥1≥1≥1Y2Y1Y0I1I2I3I4I5I6I7逻辑电路图：想一想返回（2）集成8线－3线优先编码器74LS148111111111111&&&≥1&≥1&≥1YSYEXY0Y1Y2I0I1I2I3I4I5I6I7SG2G1G3G4G5G6返回8线－3线优先编码器74LS148逻辑符号图返回SI0I1I2I3I4I5I6I7Y2Y1Y0YsYEX1××××××××11111011111111111010×××××××0000100××××××01001100×××××011010100××××0111011100×××01111100100××011111101100×01111111101000111111111110输出输入74LS148功能表注意：输入逻辑0(低电平）有效，输出：反码输出返回2.二-十进制编码器I5I4I3I2I1I0I6I7Y0Y1Y2Y374LS147I8I974LS147把I0～I9的十个状态分别编码成十个BCD码。其中I9的优先权最高，I0的优先权最低。返回74LS147的功能表I0I1I2I3I4I5I6I7I8I9Y3Y2Y1Y0×××××××××00110××××××××010111×××××××0111000××××××01111001×××××011111010××××0111111011×××01111111100××011111111101×011111111111001111111111111输入输出注意：输入逻辑0(低电平）有效，输出：反码输出返回[知识链接3]译码器A074LS138Y0A1A2E2AE1E2BY1Y2Y3Y4Y5Y6Y7151413121110971234561234567816151413121110974LS138A0GNDVCCY0Y1Y2Y3Y4Y5Y6A1A2E2AE2BE1Y7(a)(b)74LS138符号图和管脚图(a)符号图;(b)管脚图译码是编码的逆过程，即将具有特定含义的一组代码“翻译”出它的原意的过程叫译码。3线－8线译码器74LS1381.二进制译码器返回74LS138译码器功能表输入输出E1A2A1A0×10×1010101010101010××××××00000101001110010111011111111111111111111111111011111101111110111111011111101111110111111011111101111111BAEE227Y6Y5Y4Y3Y2Y1Y0YSTASTBSTCVcc返回变量的每个输出端都表示一个最小项，利用这个特点，可以实现逻辑函数。用一个3线-8线译码器实现函数CBACBACBAY0120AAAY0121AAAY0122AAAY0123AAAY0124AAAY0125AAAY0126AAAY0127AAAY当3线-8线译码器的E1接+5V,E2A和E2B接地时。得到对应的输出Y：[知识拓展]3线-8线译码器的特别应用返回Y0Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y7S1S2S3A0A1A2&74LS138YABC＋5V若将输入变量A、B、C分别代替A2、A1、A0,则可到函数CBACBACBAY240YYY240YYY000100010000000CBACBACBAY返回二－十进制译码器二—十进制译码器也称BCD译码器，它的功能是将输入的十进制BCD码译成10个高、低电平输出信号，因此也叫4—10译码器。74LS42逻辑电路返回001230mAAAAY1mAAAAY01231201232mAAAAY301233mAAAAY401234mAAAAY501235mAAAAY601236mAAAAY701237mAAAAY801238mAAAAY901239mAAAAY二－十进制译码器74LS42逻辑函数式返回二－十进制译码器74LS42的真值表输入输出A3A2A2A0Y0Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y7Y8Y9000000111111111100011011111111200101101111111300111110111111401001111011111501011111101111601101111110111701111111111011810001111111101910011111111110101011111111111011111111111111001111111111110111111111111110111111111111111111111111伪码序号返回用两片74LS138实现一个4线-16线译码器选做Y8Y9Y10Y11Y12Y13Y14Y15Y0Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y7高位138片A0A1A2E1E2