数电加减法电路 - 图文

武汉理工大学《数字电子技术基础》课程设计说明书

2理论分析

2.1寄存器的选择

很显然，在我们学习的的芯片中74LS283可以用来做加减运算的主要芯片，配合一些逻辑门电路，即可完成加减法的运算功能。然而要求要两个寄存器，因此，可以选择74LS194来暂时存储数据，并将输入数据输入到74LS283中，即可符合要求。

2.2 CP脉冲信号的产生

在数电书里面，我们学习了555芯片的用途，因此，对于CP时钟脉冲信号的产生，我们可以利用555芯片的功能，配上适当的电阻和电容即可实现。

2.2电路结构图

图1 设计结构图

2

输入数据 74LS194暂时存储 74LS283数据处理 LED灯显示结果 555电路产生CP脉冲

武汉理工大学《数字电子技术基础》课程设计说明书

2.3电路设计

74LS283芯片的功能就能够实现加法运算，因此，主要的设计还是在于减法电路。将减法运算电路设计好之后，进行一些细节的调整即可用于进行加法运算。

对于一个减法运算式D=A-B，首先我们应该用一个74LS283芯片完成补码的加法运算，

即完成D=A+B补的逻辑运算，而其中B的补码是B的反码加1得到的。即二进制数B的各

位数求反码加上进位端Cn1的输入数1，相加的结果用一个4位二进制数输出即可。而这样得到的是补码的运算，因此要还原为原码，就必须用第二块74LS283芯片。第二块74LS283芯片完成将D=A+B补恢复为差值的原码逻辑运算功能。第一块74LS283芯片输出的S是差值的原码还是补码，主要是由Co1的输出值来判断，如果输出为1，则输出的S为差值的原码，S就不必去求其补码，如果为0，则输出的S为负差值的补码，这样就必须求其补码，将输出的S还原成其原码。

所设计的减法运算电路如下图所示：

图2 减法电路图

3

武汉理工大学《数字电子技术基础》课程设计说明书

可以看出，减法的输入，B是通过了异或门与1进行异或之后才输入到芯片之中进行

运算，那么这样输入的就是B的补码，如果要进行加法运算，显然，B应该输入原码，这样可以在5V那里设置一个单刀双掷开关，另外一端接地。这样，要进行加法运算，只要将开关拨至地端即可，也就是B的输入是与0进行异或，还是其本身，这样就可完成加减法运算的转化。这只是纯粹为了减法运算而想的一个简单电路，当然要符合要求的话，还得加上74LS194芯片以及一些异或门，还有LED灯的显示。数据的输入还得应用开关完成，可以说完整的加减法运算电路比这个减法运算电路要复杂的多。当然，可以看出减法运算电路是整个电路的核心所在，可以说只要能够实现减法运算，那么电路基本就成功了，所需要修改的都是细节方面的问题。

4

武汉理工大学《数字电子技术基础》课程设计说明书

2.4 总电路图

图3实际电路图

5