Circuit d'addició de 4 bits amb visualització de resultats digitals: 9 passos

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:13

Es tracta d’un projecte senzill que explica com construir un circuit d’addició de 4 bits (calculadora d’addició de 4 bits) format per set pantalles de segments, set controladors de segments, portes AND, OR, NOT i EXOR que sumen dos números de 4 bits junts i retorna els resultats. És un gran projecte per ajudar els estudiants informàtics i informàtics i els aficionats a començar a entendre com construir circuits lògics combinatoris a partir de portes lògiques per realitzar una funció determinada. En el cas d’aquest projecte, la funció és una calculadora addicional.

A la part superior es mostra un vídeo que explica el funcionament del circuit, un diagrama de blocs del sistema que mostra els mòduls utilitzats per compondre la calculadora i la seva connexió amb altres mòduls. També es mostra una imatge que mostra la ubicació dels mòduls al circuit que he construït.

Cadascun dels passos següents mostrarà com construir el circuit en mòduls. Per demostrar-ho, cada pas inclourà:

• una imatge que mostra la ubicació dels mòduls al meu circuit i / o
• Esquema esquemàtic necessari per construir aquest mòdul (s) per al circuit.

Nota:

1. S'inclouen diagrames esquemàtics complets al final d'aquesta instrucció.

2. Podeu trobar útils els següents enllaços a vídeos quan col·loqueu components al tauler de prototipatge.

   • Ús d'un protobordo (primera part)
   • Utilitzar un protoboard (part 2)
   • Utilització d'un protoboard (Part 3)

Per obtenir respostes més ràpides a les preguntes: pregunteu a l'expert

Subministraments

Subministraments necessaris:

• (1) 7404: portes inversores hexagonals / NO
• (3) 7408: portes i entrades quad de 2
• (2) 7411 - Portes triples I de 3 entrades
• (2) 7432 - Portes OR de 2 entrades Quad
• (4) 7448 - Controlador de pantalla de set segments
• (2) 7486: portes EXOR de 2 entrades quad
• (4) Home 74A
• (1) díode emissor de llum (LED)
• (8) Commutadors SPDT
• Taules de prototipatge
• Cable de connexió
• Font d'alimentació

Fulls de dades importants:

Pas 1: construïu un circuit de mitja sumadora tal com es mostra a l'esquema següent

Notes: Connecteu el pin Vcc a cada xip utilitzat al bus de 5V de la placa de prototipatge. Connecteu el pin GND de cada xip utilitzat al bus gnd de la placa de prototipatge.

Pas 2: construïu tres circuits de sumador complet tal com es mostra a l'esquema següent. Construïu-los a prop del mig sumador des del pas 1

Notes: Connecteu el pin Vcc a cada nou xip afegit que s'utilitza al bus de 5V de la placa de prototipatge. Connecteu el pin GND a cada nou xip afegit que s’utilitza al bus gnd de la placa de prototipatge.

Pas 3: construïu el sumador de 4 bits connectant els 3 sumadors complets i 1 mitjà sumador tal com es mostra al diagrama de blocs

El meu sumador de 4 bits està tancat per un quadrat vermell a la imatge superior.

Nota: el meu circuit de sumador de 4 bits té cables addicionals per a altres parts del circuit que parlarem en passos posteriors.

Pas 4: construïu el circuit binari de 4 bits a BCD tal com es mostra al diagrama esquemàtic següent. Connecteu el circuit binari de 4 bits a BCD al sumador de 4 bits tal com es mostra al diagrama de blocs al començament d’aquest instructiu

El meu circuit binari a BCD de 4 bits es mostra al quadre vermell de la imatge superior.

Notes:

• Connecteu el pin Vcc a cada nou xip afegit utilitzat al bus de 5V de la placa de prototipatge.
• Connecteu el pin GND a cada nou xip afegit que s’utilitza al bus gnd de la placa de prototipatge.
• El meu circuit binari de 4 bits a BCD té cables addicionals per a altres parts del circuit que parlarem en passos posteriors.

Pas 5: construïu 4 pantalles de set segments amb circuits de controladors tal com es mostra a l'esquema següent. Connecteu dos segments de set segments a l'adductor de 4 bits i dos al convertidor de binari a BCD de 4 bits tal com es mostra al diagrama de blocs al començament d'aquesta instrucció

La meva pantalla de 4 segments de 7 segments amb circuits de controlador es mostra als quadres vermells de la imatge superior.

Notes:

• Connecteu el pin Vcc a cada nou xip afegit que s’utilitza al bus de 5V de la placa de prototipatge.
• Connecteu el pin GND a cada nou xip afegit que s’utilitza al bus gnd de la placa de prototipatge.
• La meva pantalla de 2 segments de 7 segments amb circuits de controladors connectats al sumador de 4 bits té cables addicionals per a altres parts del circuit que parlarem en els passos següents.

Pas 6: connecteu 8 commutadors SPDT a terra i Vcc tal com es mostra a l'esquema següent. A continuació, connecteu els 8 commutadors SPDT als dos circuits inferiors de pantalla i control de set segments, així com al circuit de sumador de 4 bits tal com es mostra al diagrama de blocs

Pas 7: Connecteu un LED a la sortida Co3 del circuit del convertidor binari a BCD de 4 bits tal com es mostra al diagrama de blocs al començament d’aquest instructiu

El meu LED es mostra als quadres vermells de la imatge superior.

Nota: els LED no són bipolars. Han d’estar connectats correctament per funcionar. Seguiu l'esquema al començament d'aquest instructiu i hauríeu d'estar bé.