4-bitowy obwód sumujący z cyfrowym wyświetlaczem wyników: 9 kroków

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:29

Jest to prosty projekt, który wyjaśnia, jak zbudować 4-bitowy obwód dodawania (4-bitowy kalkulator dodawania) złożony z siedmiu wyświetlaczy, siedmiosegmentowych sterowników, bramek AND, OR, NOT i EXOR, które dodają razem dwie 4-bitowe liczby i zwraca wyniki. Jest to świetny projekt, który pomoże początkującym studentom elektroniki / informatyki i hobbystom zrozumieć, jak zbudować kombinatoryczne obwody logiczne z bramek logicznych, aby wykonać daną funkcję. W przypadku tego projektu funkcją jest kalkulator dodawania.

Powyżej znajduje się film wyjaśniający działanie układu, schemat blokowy systemu przedstawiający moduły użyte do zbudowania kalkulatora oraz ich połączenie z innymi modułami. Powyżej pokazano również zdjęcie pokazujące lokalizację modułów w zbudowanym przeze mnie obwodzie.

Każdy z poniższych kroków pokaże, jak zbudować obwód w modułach. Aby to zademonstrować, każdy krok będzie zawierał:

• zdjęcie pokazujące lokalizację modułów w moim obwodzie i/lub
• schemat ideowy wymagany do zbudowania tego modułu (modułów) dla obwodu.

Notatka:

1. Pełne schematy zawarte na końcu tej instrukcji.

2. Poniższe łącza do filmów mogą być przydatne podczas umieszczania komponentów na płytce prototypowej.

   • Korzystanie z płyty prototypowej (część 1)
   • Korzystanie z płyty prototypowej (część 2)
   • Korzystanie z płyty prototypowej (część 3)

Aby szybciej odpowiadać na pytania: Zapytaj eksperta

Kieszonkowe dzieci

Wymagane zaopatrzenie:

• (1) 7404 - Hex Inverter/Brama bramki
• (3) 7408 - 4-wejściowe bramki AND z czterema wejściami
• (2) 7411 - Potrójne 3-wejściowe bramki AND
• (2) 7432 - czterowejściowe bramki LUB 2-wejściowe
• (4) 7448 - Siedmiosegmentowy sterownik wyświetlacza
• (2) 7486 - 4-wejściowe bramki EXOR
• (4) Człowiek 74A
• (1) Dioda elektroluminescencyjna (LED)
• (8) przełączniki SPDT
• Tablica(-y) prototypowa(-e)
• Przewody połączeniowe
• Zasilacz

Ważne arkusze danych:

Krok 1: Zbuduj jeden obwód z pół sumatorem, jak pokazano na poniższym schemacie

Uwagi: Podłącz pin Vcc na każdym chipie używanym do magistrali 5 V na płytce prototypowej. Podłącz pin GND na każdym chipie używanym do szyny GND na płytce prototypowej.

Krok 2: Skonstruuj trzy obwody z pełnym dodawaniem, jak pokazano na poniższym schemacie. Skonstruuj je blisko półsumatora z kroku 1

Uwagi: Podłącz pin Vcc na każdym nowo dodanym chipie używanym do magistrali 5 V na płytce prototypowej. Podłącz pin GND na każdym nowo dodanym chipie używanym do szyny GND na płytce prototypowej.

Krok 3: Skonstruuj 4-bitowy sumator, łącząc 3 pełne sumatory i 1 półsumator, jak pokazano na schemacie blokowym

Mój 4-bitowy sumator jest otoczony czerwonym kwadratem na powyższym obrazku.

Uwaga: Mój 4-bitowy obwód sumatora ma dodatkowe przewody dla innych części obwodu, które omówimy w dalszych krokach.

Krok 4: Skonstruuj 4-bitowy obwód binarny do BCD, jak pokazano na poniższym schemacie. Podłącz 4-bitowy obwód binarny do BCD do 4-bitowego sumatora, jak pokazano na schemacie blokowym na początku tej instrukcji

Mój 4-bitowy obwód binarny do BCD jest pokazany w czerwonym polu na powyższym obrazku.

Uwagi:

• Podłącz pin Vcc na każdym nowo dodanym chipie używanym do magistrali 5V na płycie prototypowej.
• Podłącz pin GND na każdym nowo dodanym chipie używanym do szyny GND na płytce prototypowej.
• Mój 4-bitowy obwód binarny do BCD ma dodatkowe przewody dla innych części obwodu, które omówimy w dalszych krokach.

Krok 5: Skonstruuj 4 siedmiosegmentowy wyświetlacz z obwodami sterownika, jak pokazano na poniższym schemacie. Podłącz dwa siedmiosegmentowe do 4-bitowego sumatora i dwa do 4-bitowego konwertera binarnego na BCD, jak pokazano na schemacie blokowym na początku tej instrukcji

Mój siedmiosegmentowy wyświetlacz 4 z obwodami sterownika pokazano w czerwonych polach na powyższym obrazku.

Uwagi:

• Podłącz pin Vcc na każdym nowo dodanym chipie używanym do magistrali 5V na płycie prototypowej.
• Podłącz pin GND na każdym nowo dodanym chipie używanym do szyny GND na płytce prototypowej.
• Moje 2 siedmiosegmentowe wyświetlacze z obwodami sterownika, które są podłączone do sumatora 4-bitowego mają dodatkowe przewody do innych części układu, które omówimy w kolejnych krokach.

Krok 6: Podłącz 8 przełączników SPDT do uziemienia i Vcc, jak pokazano na poniższym schemacie. Następnie połącz 8 przełączników SPDT z dwoma dolnymi siedmiosegmentowymi wyświetlaczami i obwodami sterownika oraz 4-bitowym obwodem sumującym, jak pokazano na schemacie blokowym

Krok 7: Podłącz diodę LED do wyjścia Co3 4-bitowego obwodu konwertera binarnego na BCD, jak pokazano na schemacie blokowym

Moja dioda LED jest pokazana w czerwonych polach na powyższym obrazku.

Uwaga: diody LED nie są dwubiegunowe. Muszą być prawidłowo podłączone, aby działały. Postępuj zgodnie ze schematem na początku tej instrukcji i powinieneś być w porządku.