7.1.2基于数字键盘的十翻二运算电路

基于数字键盘的十翻二运算电路电子电路课程设计课题指标整体技术要求：人们在向计算机输送数据时，计算机首先要把十进制数转换成二－十进制码，即BCD码，运算器将接受到的二－十进制码转换成二进制数后才能进行运算。这种把十进制数转换成二进制数的过程称为“十翻二”运算。

(必做)1具有十翻二功能。2实现三位十进制数到二进制数的转换。3能自动显示十进制数及对应的二进制数。4具有手动清零和手动转换功能。5十进制数输入采用并行输入。（选做）

十进制数输入采用串行输入。

技术指标课题指标

元件清单课题指标

可供选择主要元件器件型号数量4511374283674321共阴极数码管3741742拨码开关2100Ω电阻13发光二极管101k排阻2

实验仪器及材料课题指标名称备注仪器实验室配备万用表自带面包板1块（周一发料）剪刀1把（周一发料）镊子1把（周一发料）各色导线若干（周一发料）

课题分析课题提示将十进制数转换成二进制数。十进制数共三位，用数码管显示。二进制数用发光二极管显示。十进制数的输入用拨码开关直接置BCD码。系统有手动转换功能。

系统框图课题提示

主要芯片课题提示74283：四位超前进位并行加法器4.2.4加法器∑——实现多位二进制加法1、全加器——实现一位二进制数加法输入：被加数Ai、加数Bi、低位的进位Ci-1输出：和Si、向高位的进位Ci

Si=Ai⊕Bi⊕Ci-1Ci=AiBi+(Ai⊕Bi)Ci-12、串行多位加法器由n个全加器串接构成，低位的进位输出接高一位的进位输入，最低位进位输入接“0”。电路简单，计算速度受逐级进位的限制。3、超前进位：各位的进位输出不经过低位加法器传输，直接由所有低位的加数、被加数产生。Ci=AiBi+(Ai⊕Bi)Ci-1=Gi+PiCi-1产生变量：

Gi=AiBi

传输变量：

Pi=Ai⊕BiC1=G1+P1C0

C2=G2+P2G1+P2P1C0

C3=

G3+P3G2+P3P2G1+P3P2P1C0

C4=

G4+P4G3+P4P3G2+P4P3P2G1+P4P3P2P1C0各进位信号同时产生，运算速度快，但电路复杂。课题提示

用加法器实现BCD码至二进制数的转换基于这样的事实：将BCD码字中各个为“1”的位所代表的权值的等值二进制数相加，即可获得该BCD码的等值二进制数。例如：十进制数36，BCD码为0011

0110，其中为“1”的位从高到低的权值依次为20、10、4、2.20--------1010010--------010104--------001002--------00010相加------------------------36-------100100（25+22）课题提示实际进行加法运算时，最低位不必进行。最低位可以直接以BCD码字的最低二进制输出。至于最低位以外的各个二进制位，也只需要将相同位置的“1”及相邻低位来的进位相加（次低位无最低位来的进位），而对于“0”则不必去将其相加。相同位置的“1”的个数越少，所需要的加法次数也就越少，需要的加法器越少，实现的电路也越简单、经济。课题提示一片74283加法器构成的BCD码/6位二进制数变换电路：b0=D00b1=D01+D10b2=D02+D11+C1b3=D03+D10+C2b4=D11+C3b5=C4课题提示变换电路：b0=D00b1=D01+D10b2=D02+D11+C1b3=D03+D10+C2b4=D11+C3b5=C4课题提示两片74283加法器构成的BCD码/7位二进制数变换电路：b0=D00b1=D01+D10b2=D02+D11+C1b3=D03+D10+D12+C2b4=D11+D13+C30+C31b5=D12+C40+C41b6=D13+C5课题提示由于加法器的任一位仅允许三个加法输入（被加数、加数、相邻低位来的进位），所以b3、b4的逻辑值必须经过两次加法运算才能获得。将b3、b4的表达式进行分组：b3=（D03+D10+C2）+D12产生部分和S30产生和b3及进位C31产生进位C30b4=（D11+C30）+D13+C31产生进位C40产生部分和S40产生和b4及进位C41课题提示b0=D00b1=D01+D10b2=D02+D11+C1b3=D03+D10+C2+D12b4=D11+C30+D13+C31b5=D12+C40+C41b6=D13+C5

按键电路课题提示开关电路应加上拉电阻（1K左右），可用排阻。公共端

锁存输出课题提示用D触发器构成锁存输出。

手动控制转换由拨码开关上剩余的开关实现。

静态显示电路课题提示BCD码经过七段译码器4511译码，数码管显示十进制数。课题提示注意发光二极管是一种电流型器件，虽然在它的两端直接接上3V的电压后能够发光，但容易损坏，在实际使用中一定要串接限流电阻，工作电流根据型号不同一般为1mA到3OmA。另外，由于发光二极管的导通电压一般为1．7V以上，所以一节1．5V的电池不能点亮发光二极管。同样，一般万用表的R×1档到R×1K档均不能测试发光二极管，而R×10K档由于使用15V的电池，能把