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1、-.z.电子技术课程设计报告 题目：4 位数值比较器设计 学生*：学生*：年级：专业：班级：指导教师：机械与电气工程学院制 2016 年 11 月 4 位数值比较器设计 机械与电气工程学院：自动化专业 1.课程设计的任务与要求 1.1 课程设计的任务 采用 Multisim 12.0 软件实现 4 位数值比较器的设计与仿真。1.2 课程设计的要求（1）设计一个 4 位数值比较器的电路，对两个 4 位二进制进行比较。（2）采用 74Ls85 集成数值比较器。（3）要有仿真效果及现象或数据分析。2.四位数值比较器设计方案制定 2.1 四位数值比较器工作的原理-.z.对两个 4 位二进制数 A3A2
2、A1A0 与 B3B2B1B0 进行比较。从 A 的最高位 A3和 B 的最高位 B3 进行比较，如果他们不相等，则该位的比较结果可以作为两数的比较结果。若最高位 A3=B3，则再比较次高位 A2=B2，余此类推。如果两数相等，则，必须将进行到最低位才能得到结果。可以知道：FAB=FA3B3+FA3=B3FA2B2+FA3=B3FA2=B2FA1B1+FA3=B3FA2=B2FA1=B2FA0B0+FA3=B3FA2=B2FA1=B1FA0=B0IAB （2-1）FAB=FA3B3+FA3=B3FA2B2+FA3=B3FA2=B2FA1B1+FA3=B3FA2=B2FA1=B2FA0B0+FA
3、3=B3FA2=B2FA1=B1FA0=B0IAB、IAB、IAB=IAB；红灯亮表示 AB A=B 信号灯判断-.z.图 1四位数值比较器电路组成框图 3.四位数值比较器设计的技术方案 3.1 四位数值比较器单元模块功能及电路设计 输入电路设计 输入电路设计采用单刀双掷开关。单刀双掷开关的由动端和不动端组成，动端就是所谓的“刀”，它应该连接电源的进线，也就是来电的一端，一般也是与开关的手柄相连的一端；另外的两端就是电源输出的两端，也就是所谓的不动端，它们是与用电设备相连的。它的作用，一是可以控制电源向两个不同的方向输出，也就是说可以用来控制两台设备，或者也可以控制同一台设备作转换运转方向使用
4、。在这个电路中单刀双掷开关控制高低电平，从而控制输入端，使得 A、B 电平变化，实现四位数值比较。图 2 输入电路设计 3.1.2 信号输出电路设计 信号灯里面装有一个传感器，当信号灯发出去的光被镜面反射回来时，传感器接收到信号，你能保证信号灯亮的，只要有一点光接受就可以，所以只要不完全挡住灯都会亮。图 3 输出电路设计 3.2 主要芯片介绍 3.2.1 74L85D 芯片 74LS85 芯片是四位数值比较器，共有 54/7485、54/74S85、54/74LS85 三种线路结构型式。74LS85D 可进行二进制码和 BCD 码的对比，对两个 4 位字的比AB,A=B,A*1 0 0=*1
5、0 0=*1 0 0=1 0 0=0 1 0 *0 0 1=*0 0 1=*0 0 1=B。因此黄灯亮，如图8 所示。图 8 AB 的情况 开关 Key、Key2 接通，开关 S3、S4 接通时，A3、B3 为低电势端；A2、B2 为低电势端；A1、B1 为高电势端，即 A=B。因此红灯亮，如图 9 所示。图 9 A=B 的情况-.z.开关 Key1、Key2、Key3、Key4 接通时，A3、B3 为低电势端，A2、B2 为低电势端，A1 为低电势端，B1 为高电势端，即 AB。因此绿灯亮，如图 10 所示。图 10 AB 的情况 5 总结及心得体会 本次数电的课程设计加深了我对 Multi
6、sim 软件的进一步深入理解。熟悉了该软件的元器件的查找，绘图及仿真，为我以后更深层次的学习奠定了良好的基础。通过这次课程设计，使我受益颇多。了解到课程实习设计是开端，连接是关键，测试是必须。既巩固了课堂上学到的理论知识，又掌握了常用集成电路芯片的使用。在此基础上学习了数字系统设计的基本思想和方法，学会了科学地分析实际问题，通过查资料、分析资料及请教老师和同学等多种途径，解决问题，终于完成了四位数值比较器的仿真。对于数字电路设计，尤其在使用 Multism 进行逻辑电路的连接与分析时，这种分析解决问题的能力就更为重要。要在复杂的电子器件和密密麻麻的连线中找出头绪来，有时候并不是一件容易的事情。
7、就是在-.z.这种不断发现问题、分析问题、解决问题的过程中，我提高了自己分析解决问题的能力，因此，我把这次课程设计看成一次综合学习的机会。在设计过程中，出现了各种各样的问题，有些是单一原因引起的，有的是综合原因引起的，这些都很考验我的毅力与坚持。但是我掌握了研究这类问题的方法，即问题解决的过程就是要从问题所表现出来的情况出发，通过反复推敲，作出相应判断，逐步找出问题的症结所在，从而一举击破。本次课程设计仍然存在一些不够完美的地方，例如在 Multism 环境下设计逻辑电路时，怎样更好地布局以及连线，使整个电路图更加清晰明了等等问题，虽然是细节问题，但往往可以决定成败，这些问题都应该引以为戒并作
8、为以后设计相关电路时的参考。在本次课程设计中，我反复的练习各项操作，在练习的同时，我不断地巩固，熟能生巧，我最后将此次课程设计完成的非常好。这对我以后学习相关的课程以及进行更高层次的数字电路设计都奠定了不错的基础，我相信无论做什么事情都要坚持、细心，不放弃，遇到困难要去解决，一个人解决不了，要敢于不耻下问，需求他人的帮助，这样我们可以在一次次困难中成长，这样就一定会实现自己的目标。6 参考文献 1 韩广兴等电子元器件与实用电路基础 M电子工业 2004 年 1 月 2 蓝和慧宁武等全国大学生电子设计竞赛单片机应用技能精解 M 电子工业 2009 年 4 月 3康光华.电子子技术基础数字部分第五
9、版M高等教育.2004.4康光华.电子技术基础模拟部分M高等教育.2004-.z.5赵春华.电子技术基础仿真实验M机械工业.1998 6 阎石.数字电子技术基础J.电气类,2006.05 7 童诗白.模拟电子技术基础J.电气类,2006.05 8 傅劲松电子制作实例集锦M*科技技术，2006.9 廖先芸电子技术实践与训练M高等教育，2000 10 孙梅升电子技术基础课程设计M高等教育，2003 11 康华光，电子技术基础数字部分（第五版），高等教育出 版社，2006 年 指导教师评语 成绩（60%）指导教师签字：年月日 答辩过程及评价-.z.成绩（40%）答辩小组签字：年月日 院综合意见 综合成绩 分管院长签字（盖章）：年月日