数字电路课程设计(数电仿真)

1、贵州大学大数据与信息工程学院数字电路课程设计报告书姓名:班级:学号:时间：2015年7月30日指导教匝设计题目算术运算单元alu的设计设计要求1、设计4位alu,可实现8种算逻运算。 要求：（1）.进行两个四位二进制数的运算。（2）.算术运算：a+b,ab,a+1,a1（3）.逻辑运算：a and b,a or b,a not, a xor b2、采用总线方式（4位），实现输入a3ao、b3b0,采用4只 开关分2次输入a和b数据。3、8种算逻运算通过3位功能选择开关选择某一种功能。4、要求输入a和b后，各设置一个数码管显示锁存后的a数和b 数（搭硬件吋不用）5、要求输入a和b后，各设置四只发

2、光管显示锁存后的a数和b 数（搭硬件时要用，例如：输入9-显示:亮灭灭亮）6、运算结果用一个数码管显示（显示0f）和四只发光管显示（软 硕件都必须有）8、alu工作按节拍步骤进行。要求设计一个节拍发生器，用一个 按钮开关，每按一次发出一个节拍。(包括：设计方案、上机设计与仿真结果、硕件实验方案及实验结果、收获和 体会)(一) 设计方案(1) 采用总线的设计思路，用4个开关，轮流输入a和b的数据, 并分别用74ls373锁存；(2) 从74ls373的输出端分别接入各个alu运算单元；(3) 将各个alu运算单元的输出端送入四片74ls138的输入端， 并通过a、b、c3个输入端來选择输出，选择

3、出我们要得到的结果。(4) 用74ls138和74ls161组合制作节拍发生器。(二) 设计过程：(1) 设计电路，并使用multisim来做出仿真电路；(2) 经过老师检查后，领器件在面包板上搭建出硬件电路，调处止 确的结果；(3) 写设计报告书，总结这次课程设计的体会。(三) 仿真结果1、设计总实验图如2设计过程j1r=11 ww qahu v itest|倒，冲件-l. rtf 3»a 1ilirnl：lsip w“3 umn 1113.»2、输入电路设计及分析:节拍发生器设计输入a、b数vccjjjju3vcc74lso4ddu»l心和u10a羽羽74ls

4、138w-x1 x2 x3 x42.5 v 2.5 v 2.5 v 2.5 o q o q沁记13b 74ls244i4 3335 «2.5 £.5 t.5 v 乙5 vooo odcdyellowd hex diyellow74ls37mcflosneshbei74ls373nu8a-ceemls08nu9b74ls9st4u2a74ls04duiiba+b，a-b计算设计如下:a+l、a-1运算如下:功能选择用74ls138实现功能选择，输入000输出为a+1； 001输岀为a-1； 010输岀为a+b； 011输岀为a-b； 100输出为a非；101输出为a与 b；

5、110输出为a异或b； 111输出为a或b。vccr21x4sip4.7kqu5d：:74ls138ni 齐. * 4 eu52dx15用74ls48驱动数码管3、仿真结果显示如下：a 输入 6 (0110), b 输入 2 (0010)a+1的仿真结果如下：a+1 二6+1 二7 (0111),输岀为 7 (0111)；at的仿真结果如下：a-1 二6-1 二5 (0101),输出为 5 (0101)；a+b的仿真结果如下：a+b二6+2二8 (1000),输出为 8 (1000)；a-b的仿真结果如下：a-b=6-2=4 (0100),输出为 4 (0100)；a非的仿真结果如下：a (0

6、110)非二9 (1001),输出为 9 (1001)；a与b的仿真结果如下：a (0110)与 b (0010)结果为 2 (0010),输出为 2 (0010)；©a异或b的仿真结果如下：a (0110)异或 b (0010)结果为 4 (0100),输出为 4 (0100)：a或b的仿真结果如下：a (0110)或 b (0010)结果为 6 (0110),输出为 6 (0110)；4、实际连接的而包板电路及其结果如下： 输入 a二3 (0011)、b二5 (0101)b+1a+1二5+1二6 (0110),数码管输出为6, led灯输岀为0110；btb-1=5-1=4 (0100),数码管输岀为4, led灯输岀为0100；a+ba+b二3+5二8 (1000),数码管输出为8, led灯输出为1000；a-ba-b=5-3=2 (0010),数码管输岀为2, led灯输出为0010；a与ba (0011)与b (0101)结果为1 (0001),数码管输出为1, led灯 输出为0001；a异或ba (0011)异或b (0101)结果为6 (0110),数码管输出为6, led 灯