第1步:材料 h2》
該項目僅需幾個部分:
1面包板,也許2-它應(yīng)至少有50-60行
2 74xx AND芯片-我用過74hc08
2 74xx XOR芯片-我使用了74hc86
1 74xx OR芯片-我使用了74hc32
1-2 DIP開關(guān)-我使用了2個8開關(guān)DIP開關(guān)(我將擴展到8位)
8個1K歐姆-或更大的電阻器-許多電線-不要對我大喊,但我使用裸銅!我知道這是個壞習(xí)慣,(有人可能會說這很危險),但我不在乎!
步驟2:工作原理-第一部分
基本的添加電路就是基本的!它由XOR門和AND門組成,可為您提供帶進位的基本輸出。
XOR門是“異或”的縮寫。在常規(guī)OR門中,0和0等于0,1和0等于1,1和1等于1。在異或門中,0和0等于0,1和0等于1,1和1等于0。這很重要因為在二進制中加1和1時得到10,所以那個位置有一個零,這是基本的或門無法完成的。
OR:
ABY
0 0 0
1 0 1
0 1 1
1 1 1
異或:
ABY 《0》 0 0 《1》 1 0 1 《0》 1 1
1 1 0
所以現(xiàn)在,當(dāng)您添加1和0時,您將得到1,但是請繼續(xù)。..當(dāng)您添加1和1時,您將得到0?那是不對的!為了解決這個問題,我們需要使1和1等于10。歡迎使用AND門。顧名思義,當(dāng)A = 1和B = 1時,與門等于1。它與XOR門并行綁定,是進位位,因此當(dāng)您加1 + 1時,您可以得到10!
步驟3:工作原理-第二部分
好,所以我們可以添加1和1,但是如果我們想添加11和11,那么問題是第二個加法器上沒有進位位。我們需要一個完整的加法器。為了制作一個完整的加法器,我們必須使用2個XOR門,2個AND門和一個OR門。完整加法器的電路如下所示:
完整加法器的工作原理是將輸入A和B通過XOR門,然后取該輸出并與進位進行XOR。這給您位輸出。要進行進位輸出,您必須將A和B置于與門,并將A XOR B門的輸出以及進位也與與門。當(dāng)您將這兩個輸出放入“或”門時,您會得到一個進位位。因此,現(xiàn)在我們可以將它們整合在一起并得到一個計算器。
步驟4:工作原理-第三部分
現(xiàn)在我們有了完整的加法器,是時候?qū)⑺鼈兗釉谝黄鹨詷?gòu)成一個計算器了。要將所有加法器連接在一起,您必須以級聯(lián)方式將進位輸出連接到進位。因此,第一個加法器的進位連接到第二個加法器的進位,依此類推。
下面顯示了這個概念。方框代表加法器,箭頭代表隨身攜帶和隨身攜帶。
步驟5:在面包板上構(gòu)建
以下是在面包板上構(gòu)建這些技巧。板上芯片的組織非常重要,我發(fā)現(xiàn)按以下順序排列芯片效果很好:XOR,AND,OR,AND,XOR,然后使用DIP開關(guān)。
另一個好主意是構(gòu)建每個加法器一次且在邏輯門的一側(cè)。芯片的每一側(cè)都有2個XOR和2個AND門,因此使構(gòu)建變得容易得多。我接好線的順序是:到DIP開關(guān)的連接,門間連接,最后是到LED的連接。
要為開關(guān)加線,首先(這可能僅適用于cmos版本的芯片)。 ,我還無法嘗試TTL版本)將未連接到加法器輸入的那一側(cè)連接到電源電壓。接下來,通過1K歐姆或更大的電阻將另一端(連接到加法器輸入的引腳)接地。
LED通過1K歐姆的電阻連接到加法器的輸出。如果您使用的是74LS系列或類似系列(任何不能提供5 mA或更大電流的系列),則必須將輸出連接到晶體管以達到所需的電流。
第6步:對于那些不了解二進制或?qū)ΧM制很了解的人
如果您理解“世界上有10種人,懂二進制的人,不懂二進制的人繼續(xù)下一步!如果不是,請留在這里!
我們知道并且喜歡的數(shù)字系統(tǒng)是以10為底的。這意味著數(shù)字的每一新列都是最后一列的10倍(如果您不相信我,請用10除以10得到1?;?qū)?00除以10,則得到10,它們與100、10和1的列相關(guān))。二進制或基數(shù)2的不同之處在于,每列都是2的冪(因此,新列是最后2倍),并且只使用1和0。
讓我們看一下二進制數(shù)。以數(shù)字10為例。在二進制中,10在基數(shù)10中為2,因為第一列是1的列,第二列是2的列(1 * 2 = 2)。如果我們將這個數(shù)字分解,我們將在2的位置得到1,在1的位置得到0。 2 + 0 = 2,所以10是2。另一個數(shù)字示例可能是101?,F(xiàn)在我們有3列要處理。在二進制中,這是4列,因為第二列為1 * 2 = 2,第三列為2 * 2 = 4。讓我們分解一下,有一個4和1,沒有2s。 4 + 1 = 5,所以101 = 5。
現(xiàn)在您已經(jīng)獲得了二進制的基本知識,我們可以學(xué)習(xí)從基數(shù)10轉(zhuǎn)換為二進制。要轉(zhuǎn)換為二進制,您必須減去2的乘方,它大于直到您達到0為止的數(shù)字。這聽起來可能令人困惑,因為沒有示例就很難解釋,這就是我們要做的。讓我們以數(shù)字15為例。15大于8(2的冪包括1、2、4、8、16、32等),所以我們做8-15 = 7。我們還在8列中添加了1。 2的下一個冪是4。7-4 = 3,因此我們在4的列中放入1。下一個是2。3-2 = 1,因此我們在2的列中放入1。最后1-1 = 0,因此我們將1放入1的欄中。當(dāng)我們將所有這些放在一起時,我們得到1111?,F(xiàn)在讓我們把數(shù)字11倒掉。11-8 = 3,所以我們在8的列中放1。 3不大于4,因此我們必須在4的列中輸入0。 3-2 = 1,因此我們將1置于2的庫侖中。最后,1-1 = 0,因此我們再次在1的列中放入1。這給我們二進制數(shù)字1011。
第7步:更進一步和最后的注釋
現(xiàn)在您有4位添加計算器,恭喜!
我知道74邏輯系列中增加了芯片,我的廚房抽屜里還有一個更加復(fù)雜的計算器,但是這個有趣的小項目對我有所幫助,希望您也能學(xué)到更多
我希望構(gòu)建一個8位加法器,因為4位加法器功能強大(最多15 + 15),而且還要加上減法!
責(zé)任編輯:wv
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