实验五 组合逻辑电路的设计——加法器、比较器

来自电子科技大学中山学院（数电实验）

基础实验

（1）利用7483设计4位以内的加法器，请给出实验电路，并根据表54要求填写输出结果。

（2）给出7485实现4位二进制比较器的电路图，分析其工作原理。

原理：当参加比较的2个4位二进制数A3-A0和B3-B0的高位不等时，比较结果就由高位确定，低位和级联输入的取值不起作用；高位相等时，比较结果由低位确定；当2个4位二进制数相等时，比较结果由级联输入决定。

提高实验

（1）请设计一个电路，输入8421BCD码，输出余3码。

提示：8421BCD码的余3码为原码加011。

（2）请设计一个电路，实现7-5=？的运算功能电路。

（3）有X Y Z三路信号输入，请用7485设计一个电路，要求按如下情况输出信号。
当7485的输入端输入A>B  时输出X信号；
当7485的输入端输入A=B  时输出Y信号；
当7485的输入端输入A<B  时输出Z信号。
 请给出电路设计方案，并说明原理。
提示：在输出端口可添加3个与门与1个或门

实验五详情

分类: 理工学科 >> 工程技术科学
解析:

比较器有二大类,简述如下:

1模拟比较器

将模拟量与一标准值进行比较,当高于该值时,输出高(或低)电平反之,则输出低(或高)电平例如,将一温度信号接于运放的同相端,反相端接一电压基准(代表某一温度),当温度高于基准值时,运放输出高电平,控制加热器关闭,反之当温度信号低于基准值时,运放输出低电平,将加热器接通这一运放就是一个简单的比较器,因为输入与输出同相,称为同相比较器有的模拟比较器具有迟滞回线,称为迟滞比较器,用这种比较器,有助于消除寄生在信号上的干扰

2数字比较器
用来比较二组二进制数是否相同,相同时输出(或低)高电平,反之,则输出相反的电平

最简单的数字比较器是一位二进制数比较器,是一个异或门(或同或门)

设计思路 1、数据比较模块。数据比较模块是电子锁的核心部分。由于是八位数据比 较，所以采用两片 7485（四位数字比较器）级联方式。用高 4 位的芯片的输出 端（YA=YB,YAYB）控制门铃和报警电路。 2、原始密码输入模块。由八个波段开关构成，表示每一位的数据，分别接 到高位7485 和低位 7485 上。另一端接 5V 电源，当按键接通时表示“1” ，当案 。 件未接通时，表示“0” 3、串行密码输入模块。采用两片74194（四位双向通用移位寄存器）级联成 八位数据输入模块，分别接到数据比较模块的高四位和低四位。具体输入电路见 下文分析。4、时钟模块。计时模块用来产生标准的秒脉冲给电路提供时序。可采用 555 定时器构成多谐振荡器，也可以使用 8051 单片机定时器产生标准方波。在电路 仿真时采用软件自带的电压信号产生器。 5、计时模块。采用两片 74290（二\五分频十进制计数器）级联方式构成十 进制、可显示 0-99 计时模块。芯片输出 BCD 码，由 7448（BCD-7 段译码器\内 部上拉输出驱动）驱动两个数码管（共阴极） 。6、显示模块。时间显示采用两个 7 段共阴极数码管。7、门铃模块。采用单稳态触发器。可以用 555 定时器构成，也可以用集成 芯片构成。我采用集成芯片

串联比较器的优、缺点如下：
1、优点：高分辨率：串联比较器可以将多个低分辨率的比较器级联，从而提高比较器的分辨率，使其可以更精确地进行比较。
2、高精度：由于串联比较器可以消除单个比较器的非线性误差，因此可以提高比较器的精度。
3、低功耗：串联比较器可以使单个比较器的输出电平稳定，从而可以降低比较器的功耗。
4、可扩展性：串联比较器可以通过逐级级联的方式进行扩展，以满足不同的应用需求。
5、缺点：延迟增加：由于串联比较器需要逐级级联，因此会增加比较器的延迟，从而可能降低比较器的工作速度。
6、静态功耗增加：由于串联比较器需要使用多个比较器级联，因此会增加比较器的静态功耗。
7、非线性误差：在串联比较器中，由于每个比较器的阈值电平不同，可能会引入非线性误差，从而降低比较器的精度。
8、面积增加：由于串联比较器需要使用多个比较器级联，因此会增加比较器的面积。

和1001比较，小于等于两输出端经或门输出1，大于输出0即可。

161计数器，输出值与85的B端口预置值比较，相等时产生个161的加载信号，161便在预置的加载值D上开始计数，计数到B值后，又开始下一个计数循环；要得到N进制计数器，161可以从0开始，修改85的B端口预置值=N 即可；

或者是修改D和B值，使B-D=N亦可（注意B、D的取值范围）。

扩展资料：

计数器有用于工业上的特点有：

1、有6位LED数码显示；

2、同时有分A和B两路计数输入；

3、计数频率可达20KHz；

4、还具有带LED报警灯指示；

5、同时支持RS485、RS232串行接口，输出、电源、通讯相互之间采用光电隔离互不干扰。

参考资料来源：百度百科-计数器

74ls85级联先比较低位，可以组成位数更多的数值比较器电路。74LS85是一款4位数值比较器芯片，作用是可对两个4位二进制码和BCD码进行比较，4ls85是4位幅度比较器不是全加器验证它的功能，你使输入数据变化后，验看输出数据的变化用74LS85设计一个组合电路。

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