Kalkulator Perduaan: 11 Langkah

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-30 11:08

Gambaran keseluruhan:

Sejak penemuan pintu logik pertama pada abad ke-20, perkembangan berterusan elektronik seperti itu telah berlaku dan kini merupakan salah satu komponen elektronik yang paling mudah tetapi penting dalam banyak aplikasi yang berbeza. Kalkulator Binari akan dapat mengambil beberapa bit sebagai input dan menghitung penjumlahan dan pengurangan menggunakan pelbagai pintu logik

Objektif:

Untuk memberikan idea asas logik, gerbang, dan elektronik Boolean. Untuk membiasakan diri dengan menggunakan gerbang logik dan sistem binari. Untuk mengira penjumlahan dan pengurangan dua nombor 4-bit

Penonton sasaran:

Pelajar Hobi, Pelajar Sekolah Menengah, Kolej atau Universiti.

Bekalan

Komponen yang Digunakan *:

4 x 74LS08 TTL Quad 2-input DAN gerbang PID: 7243

4 x 4070 Quad 2-input XOR gerbang PID: 7221

4 x 74LS32 Quad 2-input ATAU gerbang PID: 7250

2 x 74LS04 Hex Inverter gerbang PID: 7241

1 x BreadBoard PID: 10700

22 AWG, Wayar Teras Pepejal PID: 224900

8 x ¼w 1k Perintang PID: 9190

8 x ¼w 560 Resistor PID: 91447 (tidak diperlukan jika terdapat 1k perintang yang mencukupi)

4 x DIP Switch PID: 367

1 x 5V 1A Power Adapter Cen + PID: 1453 (* Amperage Tinggi atau Pusat - kedua-duanya boleh digunakan)

5 x LED 5mm, Kuning PID: 551 (Warna tidak berkaitan)

5 x LED 5mm, Hijau PID: 550 (Warna tidak berkaitan)

1 x 2.1mm Jack to Two Terminal PID: 210272 (# 210286 boleh diganti)

Soket IC 4 x 8-pin PID: 2563

Pilihan:

Multimeter Digital PID: 10924

Pemutar Skru PID: 102240

Tweezer, Angle Tip PID: 1096

Plier, PID: 10457 (Sangat Disarankan)

* Semua nombor yang tertera di atas sesuai dengan ID produk Komponen Elektronik Lee

Langkah 1: Sediakan Bekalan Kuasa (Adder)

* Apa itu Penambah ???

Oleh kerana kita akan menghidupkan seluruh rangkaian menggunakan bekalan kuasa bicu tong, kita perlu memisahkan positif dan aras. Perhatikan bahawa kami bekerja dengan bekalan kuasa positif pusat (+ di dalam & - di luar), oleh itu + mesti keluar sebagai positif (dalam kes ini MERAH) dan - mesti dibumikan (Hitam).

Sambungkan rel kuasa utama ke setiap rel menegak. Supaya cip IC dapat dihidupkan dengan mudah tanpa wayar ke mana-mana.

Langkah 2: Sediakan DIP Switch (Adder)

Dua suis dip 4 kedudukan diletakkan di atas soket IC 8-pin untuk memastikan cengkaman papan yang kukuh dan kemudian diletakkan di bawah rel elektrik. Di bahagian lain suis, kita akan meletakkan perintang nilai sewenang-wenangnya * (Saya menggunakan 1k dan dua 560 dalam siri)

Langkah 3: Untuk Apa Perintang Ini ???

Mereka dipanggil perintang "Pull-Up" atau "Pull-Down" bergantung pada persediaan.

Kami menggunakan perintang ini kerana sesuatu yang disebut "Floating Effect".

Seperti gambar di kanan atas, apabila suis ditutup, arus mengalir tanpa masalah. Namun, jika suis dibuka, kita tidak tahu apakah inputnya mempunyai voltan yang cukup untuk menentukan keadaan dan kesan ini disebut "Floating Effect". Keadaan logik diwakili oleh dua tahap voltan dengan voltan di bawah satu tahap dianggap sebagai logik 0, dan voltan apa pun di atas tahap yang lain dianggap sebagai logik 1, tetapi pin itu sendiri tidak dapat membezakan antara sama ada logik input adalah 1 atau 0 kerana statik atau bunyi di sekitarnya.

Untuk mengelakkan kesan terapung, kami menggunakan perintang tarik atau turun seperti rajah di sebelah kiri.

Langkah 4: Siapkan Logic Gates (Adder)

Letakkan pintu XOR, AND, OR, XOR, AND masing-masing (4070, 74LS08, 74LS32, 4070 dan 74LS08). Sambungkan pin 14 setiap cip ke rel positif dan pin 7 ke landasan tanah untuk mengaktifkan cip logik.

Langkah 5: Wire the Logic Gates (Adder)

Berdasarkan lembaran data skematik dan sesuai, kawat pintu gerbang dengan sewajarnya. Penting untuk diperhatikan bahawa bit bawa input pertama adalah sifar, sehingga dapat dibumikan.

Kerana kita membuat ADDER 4-bit, output output secara konsisten akan dimasukkan ke input input dari FULL ADDER yang lain sehingga kita sampai ke unit terakhir.

* Perhatikan bahawa LED tambahan pada pin 8 di gerbang OR mewakili bit CARRY terakhir. Ia hanya akan menyala apabila penjumlahan dua nombor 4-bit tidak lagi dapat ditunjukkan dengan 4-bit

Langkah 6: Siapkan LED untuk Output (Adder)

Bit keluaran dari FULL ADDER pertama secara langsung akan dihubungkan sebagai LSB (Least Significant Bit) dari output yang dihasilkan.

Bit keluaran dari FULL ADDER kedua akan dihubungkan hingga bit kedua dari sebelah kanan output yang dihasilkan, dan sebagainya.

* Tidak seperti perintang att watt biasa yang kami gunakan untuk tarik ke bawah, LED adalah komponen terpolarisasi dan arah aliran elektron penting (kerana mereka adalah dioda). Oleh itu, penting untuk memastikan bahawa kita menyambungkan kaki LED yang lebih panjang untuk disambungkan ke kuasa dan lebih pendek ke tanah.

Terakhir, bit CARRY akhir disambungkan ke pin 8 dari pintu OR. Yang mewakili bawaan dari MSB (Bit Paling Penting) dan ini membolehkan kita mengira dua nombor binari 4-bit.

(hanya akan menyala jika output yang dikira melebihi 1111 dalam binari)

Langkah 7: Sediakan Bekalan Kuasa (Subtraktor)

* Apa itu Pengurang

Bekalan kuasa yang sama dapat digunakan untuk menghidupkan SUBTRACTOR.

Langkah 8: Sediakan DIP Switch

Sama dengan Adder.

Langkah 9: Sediakan Logic Gates (Subtractor)

Walaupun pendekatan serupa dapat diikuti, pengurang memerlukan gerbang NOT untuk digunakan sebelum masuk ke pintu AND. Oleh itu, dalam kes ini, saya telah meletakkan XOR, NOT, AND, OR, XOR, NOT dan AND masing-masing (4070, 74LS04, 74LS08, 74LS32, 4070, 74LS04 dan 74LS08).

Oleh kerana keterbatasan papan roti ukuran standard yang mempunyai panjang 63 lubang, AND disambungkan di atas.

Seperti yang kita lakukan untuk ADDER, sambungkan pin 14 log log ke rel positif dan pin 7 ke tanah untuk mengaktifkan cip.

Langkah 10: Wire the Logic Gates (Subtractor)

Berdasarkan lembaran data skematik dan sesuai, kawat pintu gerbang dengan sewajarnya. Penting untuk diperhatikan bahawa bit meminjam input pertama adalah sifar, sehingga dapat dibumikan.

Kerana kami membuat SUBTRACTOR 4-bit, peminjaman output secara konsisten akan diberikan kepada pinjaman input SUBTRACTOR yang lain sehingga kami sampai ke unit terakhir.

* Perhatikan bahawa LED tambahan pada pin 8 di pintu OR mewakili bit pinjaman terakhir. Ia hanya akan menyala apabila pengurangan dua nombor 4-bit mewakili nombor negatif.

Langkah 11: Sediakan LEDS untuk Output

Bit output dari SUBTRACTOR pertama secara langsung akan dihubungkan sebagai LSB (Least Significant Bit) dari output yang dihasilkan.

Bit output dari SUBTRACTOR kedua akan dihubungkan hingga bit kedua dari sebelah kanan output yang dihasilkan, dan sebagainya.

Terakhir, bit BORROW akhir disambungkan ke pin 8 dari pintu OR. Yang mewakili BORROW ke MSB minuend. LED ini hanya dihidupkan jika Subtrahend lebih besar daripada Minuend. Oleh kerana kita mengira secara binari, tanda negatif tidak wujud; oleh itu, nombor negatif akan dihitung dalam bentuk komplit 2 dari bentuk positifnya. Dengan cara ini, pengurangan dua nombor 4-bit dapat dilakukan.