创新性实验研究报告

创新性实验研究报告山东科技大学电工电子实验教学中心创新性实验研究报告2014学年＿2＿学期山东科技大学电工电子实验教学中心创新性实验研究报告实验项目名称多位BCD→B码组转换方法研究组长姓名孙双双学号201201100123联系电-mail546520718@成员姓名李蕊学号201101101711专业生物医学工程班级2012级指导教师及职称龚卫民高级实验师2014年06月18日山东科技大学电工电子实验教学中心创新性实验研究报告一、实验摘要二进制码(BinaryCode)及二—十进制码(binary-CodedDecimalCode)是目前各种数字系统中应用最广泛的两种码制，许多系统中需要把8421BCD码快速转换为二进制码送给计算机处理。为了实现三位十进制数的8421BCD码到相应二进制数的转换，本实验采用移位的设计思路，最终通过5片74LS83芯片完成了电路设计、仿真测试及硬件连接。从而证明了该设计方法的正确性与可行性。二、实验目的将十进制数的8421BCD码转换为相应的二进制数。其转换范围分别是（000000000000~100110011001）BCD到（0000000000~1111100111）B。三、实验场地及仪器、设备和材料：场地：山东科技大学J11-413设备材料：PC机一台数字电子实验箱 2个仿真软件Multisim11.05片74LS83导线若干四、实验内容1、实验原理8421BCD码是最常用的一种描述十进制数的代码,它采用4位二进制代码表达0,1,2……8,9十个数码。每一组代码中,不同的码位(k3、k2、k1、k0)都有其确定的权值，即从左到右每一位ki=1时,其恒权权值分别为8、4、2、1。所以,其数值展开式为D=k3×8+k2×4+k1×2+k0×10设三位BCD码数据为：（h8h4h2h1d8d4d2d1g8g4g2g1）BCD=(N)10,则有：(N)10=h8h4h2h1×(64+32+4 )+d8d4d2d1×(8+2)+g8g4g2g1×20利用“2×Di→Di左移一位,末位补0”的一般规律，则有“2i×Di→Di”左移i位，末i位补0”,可将上式转化为如下六组十位数据：左移六位→乗26h8h4h2h1000000左移五位→乗250h8h4h2h100000左移二位→乗220000h8h4h2h100左移三位→乗23000d8d4d2d1000左移一位→乗2100000d8d4d2d10乗20000000g8g4g2g1将六组数累加五次，需要用五个“10位二进制全加器”，累加结果即为10位自然B码。要实现3位BCD码到10位自然B码的转换需要5级加法实现。其转换原理框图如图1所示：2、实验内容设计电路,将三位（百、十、个位）8421BCD码转换为10位二进制数B码形式,并显示被转换的BCD数和转换后的B码，连接实物电路验证结论。3、实验步骤（1）根据要求查阅相关资料，仔细研究BCD码及其B码的关系。（2）进行初步设计，设计草图如图2所示：图2（3）在仿真软件中仿真图2所示电路，根据仿真效果进行简单调试。检查各芯片、导线工作是否正常。按图1-2进行实物连接并做好记录。（5）拨动开关，观察数字电子试验箱的LED逻辑电平显示器。注意：保持试验箱与实验板电源共地。五、实验结果与分析2、对实验现象、数据及观察结果的分析与讨论：通过连接实物可得所设计的由十二位BCD码转化成B码的电路理论值与实际值一致，则实验成功。【注：实物连接图及实验结果可由“附件实验结果录像”观看到。】3、关键点：（1）注意芯片的型号及管脚分布（2）连电路前须测试芯片及导线是否正常（3）连线时注意误将其短路（4）多个实验箱时注意共地的问题（5）注意全加器的进位情况六、实验结论利用74LS