用两个四位二进制并行加法器实现两位十进制数8421BCD码.pdf

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1、课课程程设设计计报报告告设计题目：四位二进制 8421BCD 码加法器课课 程程 设设 计（报告）任计（报告）任 务务 书书题目四位二进制加法器任务与要求:运用电子器件和一些 IC 芯片设计一个四位二进制8421BCD 码加法器。用以实现两个四位二进制数8421BCD码的加法通过数码管显示相加所得的两位十进制数。用八个开关的开闭控制电平的高低，用高电平表示 1；用低电平表示 0。将输入的高电平接入 74LS283加法器进行运算。得到的结果，分别将高低位输入74LS248 译码器输出到两个七段数码管.由数码管显示加法结果得到的 BCD 码。学会数字信号芯片的原理和在实际中的应用.开始时间：201

2、1 年 12 月 1 日;结束时间：2011 年 12 月13 日四位二进制四位二进制 8421BCD8421BCD 码加法器码加法器摘要摘要:本设计通过八个开关将 A3，A2，A1,A0 和 B3,B2，B1,B0 信号作为加数和被加数输入四位串行进位加法器相加，将输出信号 S3，S2,S1,S0 和向高位的进位 C3 各自分别通过一个 74LS248译码器，最后分别通过数码管实现二位 BCD 码显示。关键词：关键词：加法器，译码器，数码管，码显示。Abstract:Abstract:the design through eight switch will A3，A2，A1，A0 and B

3、3,B2,B1,B0signal as addend and BeiJiaShu input four serial carry adder addition,will output signalS3,S2，S1,to carry high and S0 C3 their respective through a 74 LS248 decoder，finally,through the digital tube realize two BCD display。Keywords:adder,decoder，digital tube,BCD display总体方案论证和选择总体方案论证和选择设计思

4、路设计思路：两个四位二进制数的输入可用八个开关实现，这两个二进制数经全加器求和后最多可以是五位二进制数。本题又要求用两个数码管分别显示求和结果的十进制十位和各位，因此需要两个译码器分别译码十位和个位。而两个译码器可以选择 74LS248 作为译码输出。加法器的选择加法器的选择：全加器全加器:能对两个 1 位二进制数进行相加并考虑低位来的进位，即相当于 3 个 1 位二进制数相加,求得和及进位的逻辑电路称为全加器。1)1)串行进位加法器串行进位加法器构成：把 n 位全加器串联起来，低位全加器的进位输出连接到相邻的高位全加器的进位输入。优点:电路比较简单.最大缺点：进位信号是由低位向高位逐级传递的

5、，运算速度慢。2)2)超前进位加法器超前进位加法器四位二进制 8421BCD 码加法器为了提高运算速度,必须设法减小或消除由于进位信号逐级传递所消耗的时间，于是制成了超前进位加法器。优点:与串行进位加法器相比，（特别是位数比较大的时候）超前进位加法器的延迟时间大大缩短了.缺点：电路比较复杂.综上所述，由于此处位数为 4(比较小），出于简单起见，这里选择串行进位加法器。有由于有现成的四位二进制加法器 74283,而且 74283 是基于串行进位加法器制作的,所以采用两块74283 和一些与门和非门构成一个 8421BCD 码加法器。译码器的选择：译码器的选择：译码是编码的逆过程，将输入的每个二进

6、制代码赋予的含意“翻译过来，给出相应的输出信号.译码器是使用比较广泛的器材之一,主要分为：变量译码器和码制译码器，其中二进制译码器、二十进制译码器和显示译码器三种最典型，使用十分广泛。显示译码器又分为七段译码器和八段译码器，此处选择七段译码器。综上所述，最终选择 74LS248 译码器数码管选择：数码管选择：此处选七段发光二极管（LED)显示器，LED 数码管要显示 BCD 码所表示的十进制数字就需要有一个专门的译码器，该译码器不但要有译码功能，还要有相当的驱动能力。上述选取了 74LS248译码器，为了与该译码器配用,因此选取七段数码管。总体设计总体设计原理框图：原理框图：原理框图如图 1

7、所示。低位译码器加法器进位译码器图 1：原理框图总的电路原理图:总的电路原理图:总的电路原理图如图 2 所示.图 2：总的电路原理图说明：说明：通过八个开关将 A3,A2，A1,A0 和 B3,B2,B1，B0 信号作为加数和被加数输入四位串行进位加法器相加,将输出信号 S3,S2，S1，S0 和向高位的进位 C3 通过译码器译码，再将输出的 Y3，Y2,Y1，Y0 和 X3,X2,X1，X0 各自分别通过数码管实现二位显示.单元设计单元设计四位二进制 8421BCD 码加法器加法器单元：加法器单元：本四位二进制8421BCD码加法器采用的是两个四位二进制加法器74283和一些与门和非门构成的.其原理框图如图 3 所示.译码器单元:译码器单元:74LS248 的动能表七段显示译码器的主要功能是把“8421二-十进制代码译成对应于数码管的七字段信号，驱动数码管，显示出相应的十进制数码。数码管显示单元：数码管显示单元：半导体七段显示器分为共阴极接法和共阳极接法两种，此处为了与 74LS248 译码器配套选用共阳极数码管.