4-Bit-Addierschaltung mit digitaler Ergebnisanzeige - Gunook

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-01-30 07:17

Dies ist ein einfaches Projekt, das erklärt, wie man eine 4-Bit-Addierschaltung (4-Bit-Addierrechner) baut, die aus sieben Segmentanzeigen, sieben Segmenttreibern, UND-, ODER-, NICHT- und EXOR-Gattern besteht, die zwei 4-Bit-Zahlen addieren und gibt die Ergebnisse zurück. Es ist ein großartiges Projekt, um Anfängern der Elektronik/Computer und Hobbyisten zu helfen, zu verstehen, wie man kombinatorische Logikschaltungen aus Logikgattern baut, um eine bestimmte Funktion auszuführen. Bei diesem Projekt handelt es sich bei der Funktion um einen Additionsrechner.

Oben ist ein Video, das die Funktionsweise der Schaltung erklärt, ein Systemblockdiagramm, das die Module zeigt, die zum Zusammensetzen des Rechners verwendet werden, und deren Verbindung mit anderen Modulen. Oben ist auch ein Bild zu sehen, das die Position der Module auf der von mir gebauten Schaltung zeigt.

Jeder der folgenden Schritte zeigt, wie die Schaltung in Modulen aufgebaut wird. Um dies zu demonstrieren, umfasst jeder Schritt:

• ein Bild mit der Position der Module auf meinem Stromkreis und/oder
• schematisches Diagramm, das erforderlich ist, um das/die Modul(e) für die Schaltung zu bauen.

Notiz:

1. Vollständige schematische Diagramme am Ende dieses Instructable enthalten.

2. Die folgenden Links zu Videos können beim Platzieren von Komponenten auf dem Prototyping-Board hilfreich sein.

   • Verwenden eines Protoboards (Teil 1)
   • Verwenden eines Protoboards (Teil 2)
   • Verwenden eines Protoboards (Teil 3)

Für schnellere Antworten auf Fragen:Fragen Sie den Experten

Lieferungen

Benötigtes Zubehör:

• (1) 7404 - Hex-Inverter/NICHT-Gates
• (3) 7408 - Vierfach-UND-Gatter mit 2 Eingängen
• (2) 7411 - Dreifach-UND-Gatter mit 3 Eingängen
• (2) 7432 - Vierfach-ODER-Gatter mit 2 Eingängen
• (4) 7448 - Sieben-Segment-Anzeigentreiber
• (2) 7486 - Quad-2-Eingang EXOR-Gatter
• (4) Mann 74A
• (1) Leuchtdiode (LED)
• (8) SPDT-Schalter
• Prototyping-Platine(n)
• Anschlussdrähte
• Energieversorgung

Wichtige Datenblätter:

Schritt 1: Konstruieren Sie eine Halbaddiererschaltung, wie im Schema unten gezeigt

Hinweise: Verbinden Sie den Vcc-Pin jedes verwendeten Chips mit dem 5V-Bus auf der Prototyping-Platine. Verbinden Sie den GND-Pin jedes verwendeten Chips mit dem Gnd-Bus auf der Prototyping-Platine.

Schritt 2: Konstruieren Sie drei Volladdierer-Schaltungen, wie im Schema unten gezeigt. Konstruieren Sie sie in der Nähe des Halbaddierers aus Schritt 1

Hinweise: Verbinden Sie den Vcc-Pin jedes neu hinzugefügten Chips mit dem 5V-Bus auf der Prototyping-Platine. Verbinden Sie den GND-Pin jedes neu hinzugefügten Chips mit dem GND-Bus auf der Prototyping-Platine.

Schritt 3: Konstruieren Sie den 4-Bit-Addierer, indem Sie die 3 Volladdierer und 1 Halbaddierer wie im Blockdiagramm gezeigt verbinden

Mein 4-Bit-Addierer ist im obigen Bild von einem roten Quadrat umgeben.

Hinweis: Meine 4-Bit-Addiererschaltung hat zusätzliche Drähte für andere Teile der Schaltung, die wir in späteren Schritten besprechen werden.

Schritt 4: Konstruieren Sie die 4-Bit-Binär-zu-BCD-Schaltung, wie im Schema unten gezeigt. Verbinden Sie die 4-Bit-Binär-zu-BCD-Schaltung mit dem 4-Bit-Addierer, wie im Blockdiagramm am Anfang dieser Anleitung gezeigt

Meine 4-Bit-Binär-zu-BCD-Schaltung ist im roten Feld im Bild oben gezeigt.

Anmerkungen:

• Verbinden Sie den Vcc-Pin jedes neu hinzugefügten Chips mit dem 5V-Bus auf der Prototyping-Platine.
• Verbinden Sie den GND-Pin jedes neu hinzugefügten Chips mit dem GND-Bus auf der Prototyping-Platine.
• Meine 4-Bit-Binär-zu-BCD-Schaltung hat zusätzliche Drähte für andere Teile der Schaltung, die wir in späteren Schritten besprechen werden.

Schritt 5: Konstruieren Sie 4 Sieben-Segment-Anzeigen mit Treiberschaltungen, wie im Schema unten gezeigt. Verbinden Sie zwei Siebensegmente mit dem 4-Bit-Addierer und zwei mit dem 4-Bit-Binär-zu-BCD-Konverter, wie im Blockdiagramm am Anfang dieser Anleitung gezeigt

Meine 4 Sieben-Segment-Anzeigen mit Treiberschaltungen sind in den roten Kästchen im Bild oben dargestellt.

Anmerkungen:

• Verbinden Sie den Vcc-Pin jedes neu hinzugefügten Chips mit dem 5V-Bus auf der Prototyping-Platine.
• Verbinden Sie den GND-Pin jedes neu hinzugefügten Chips mit dem GND-Bus auf der Prototyping-Platine.
• Meine 2 Sieben-Segment-Anzeigen mit Treiberschaltungen, die an den 4-Bit-Addierer angeschlossen sind, haben zusätzliche Drähte für andere Teile der Schaltung, die wir in den nächsten Schritten besprechen werden.

Schritt 6: Verbinden Sie 8 SPDT-Schalter mit Masse und Vcc, wie im Schema unten gezeigt. Verbinden Sie dann die 8 SPDT-Schalter mit den beiden unteren Sieben-Segment-Anzeige- und Treiberschaltungen sowie der 4-Bit-Addiererschaltung, wie im Blockschaltbild gezeigt

Schritt 7: Verbinden Sie eine LED mit dem Co3-Ausgang der 4-Bit-Binär-zu-BCD-Wandlerschaltung, wie im Blockdiagramm am Anfang dieser Anleitung gezeigt

Meine LED wird in den roten Kästchen im Bild oben angezeigt.

Hinweis: LEDs sind nicht bipolar. Sie müssen richtig angeschlossen sein, damit sie funktionieren. Folgen Sie dem Schema am Anfang dieses instructable und Sie sollten in Ordnung sein.