4-bit tilføjelseskredsløb med digitalt resultatvisning: 9 trin

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-30 08:27

Dette er et enkelt projekt, der forklarer, hvordan man opbygger et 4-bit tilføjelseskredsløb (4-bit tilføjelsesberegner) lavet af syv segmentdisplays, syv segmentdrivere OG, ELLER, IKKE og EXOR-porte, der tilføjer to 4-bit tal sammen og returnerer resultaterne. Det er et fantastisk projekt at hjælpe begyndende elektronik-/computerstuderende og hobbyister med at forstå, hvordan man opbygger kombinatoriske logikkredsløb fra logiske porte til at udføre en given funktion. I tilfælde af dette projekt er funktionen en tilføjelsesberegner.

Ovenfor er en video, der forklarer, hvordan kredsløbet fungerer, et systemblokdiagram, der viser modulerne, der bruges til at sammensætte lommeregneren og deres forbindelse til andre moduler. Også vist ovenfor er et billede, der viser placeringen af modulerne på det kredsløb, jeg byggede.

Hvert af de følgende trin viser, hvordan man opbygger kredsløbet i moduler. For at demonstrere dette vil hvert trin omfatte:

• et billede, der viser placeringen af modulerne på mit kredsløb og/eller
• skematisk diagram, der kræves for at bygge det eller de moduler til kredsløbet.

Bemærk:

1. Komplette skematiske diagrammer inkluderet i slutningen af denne instruktionsbog.

2. Du kan finde følgende links til videoer nyttige, når du placerer komponenter på prototypebordet.

   • Brug af et protoboard (del 1)
   • Brug af et protoboard (del 2)
   • Brug af et protoboard (del 3)

For hurtigere svar på spørgsmål: Spørg eksperten

Forbrugsvarer

Nødvendige forbrugsvarer:

• (1) 7404 - Hex Inverter/IKKE porte
• (3) 7408 - Quad 2 -input OG porte
• (2) 7411 - Triple 3 -input OG porte
• (2) 7432 - Quad 2 -input ELLER porte
• (4) 7448 - Driver med syv segmenter
• (2) 7486 - Quad 2 -input EXOR -porte
• (4) Mand 74A
• (1) Lysemitterende diode (LED)
• (8) SPDT -kontakter
• Prototypebord (er)
• Tilslutningskabler
• Strømforsyning

Vigtige datablade:

Trin 1: Konstruer et halvt-adder-kredsløb som vist i skematikken herunder

Bemærkninger: Tilslut Vcc -stiften på hver chip, der bruges, til 5V -bussen på prototypebordet. Tilslut GND -stiften på hver chip, der bruges til gnd -bussen på prototypebordet.

Trin 2: Konstruer tre fuld-adder-kredsløb som vist i skematikken herunder. Konstruer dem tæt på Half-adder Fra trin 1

Bemærkninger: Tilslut Vcc -stiften på hver ny tilføjet chip, der bruges til 5V -bussen på prototypebordet. Tilslut GND -stiften på hver ny tilføjet chip, der bruges til gnd -bussen på prototypebordet.

Trin 3: Konstruer 4-bit Adder ved at forbinde de 3 Full-adders og 1 Half-adder som vist i blokdiagrammet

Min 4-bit adder er omsluttet af en rød firkant på billedet ovenfor.

Bemærk: Mit 4-bit adder-kredsløb har ekstra ledninger til andre dele af kredsløbet, som vi vil diskutere i senere trin.

Trin 4: Konstruer 4-bit Binær-til-BCD-kredsløbet som vist i det skematiske diagram herunder. Tilslut 4-bit Binær-til-BCD kredsløbet til 4-bit Adder som vist i blokdiagrammet i begyndelsen af denne instruks

Mit 4-bit binært-til-BCD kredsløb er vist i den røde boks på billedet ovenfor.

Bemærkninger:

• Tilslut Vcc -stiften på hver ny tilføjet chip, der bruges til 5V -bussen på prototypebordet.
• Tilslut GND -stiften på hver ny tilføjet chip, der bruges til gnd -bussen på prototypebordet.
• Mit 4-bit binært-til-BCD kredsløb har ekstra ledninger til andre dele af kredsløbet, som vi vil diskutere i senere trin.

Trin 5: Konstruer 4 syv-segment display med førerkredsløb som vist i skematikken herunder. Tilslut to syv-segmenter til 4-bit Adder og to til 4-bit Binary-til-BCD-konverteren som vist i blokdiagrammet i begyndelsen af denne instruks

Mit 4 syv-segment display med driver kredsløb er vist i de røde bokse i billedet ovenfor.

Bemærkninger:

• Tilslut Vcc -stiften på hver ny tilføjet chip, der bruges til 5V -bussen på prototypebordet.
• Tilslut GND -stiften på hver ny tilføjet chip, der bruges til gnd -bussen på prototypebordet.
• Mit 2 syv-segment display med driver kredsløb, der er forbundet til 4-bit adder, har ekstra ledninger til andre dele af kredsløbet, som vi vil diskutere i de næste trin.

Trin 6: Tilslut 8 SPDT -switches til jorden og Vcc som vist i skematikken herunder. Tilslut derefter de 8 SPDT-switches til de to nederste syv-segment display og driver kredsløb samt 4-bit Adder Circuit som vist i blokdiagrammet

Trin 7: Tilslut en LED til Co3-udgangen på 4-bit Binær-til-BCD-konverterkredsløbet som vist i blokdiagrammet begyndelsen på denne instruks

Min LED vises i de røde bokse på billedet ovenfor.

Bemærk: LED'er er ikke bi-polare. De skal være korrekt tilsluttet for at fungere. Følg skematikken i begyndelsen af denne instruktive, og du skal være ok.