哈工大电工自主设计实验.docx

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1、电工自主设计实验姓名&班级XXXXXXX学号XXXXXXXXXX实验日期XXXXXX节次XXXX3以内乘法计算器一、实验目的1）体会电路设计的全过程；2）掌握仿真调试的技术；3）增强电路实验的操作技巧；4）进一步理解运用各种集成芯片；5）设计并用元器件搭建一个乘法器。二、总体设计方案或技术路线D设计目标通过22个开关输入两个2进制数据，通过数字电路计算出结果，并用1ED显示器显不O2）二进制乘法原理以101211。2为例101110=101100+10110+1010=1011100+101110+10101可以看出，实际上乘法的结果就是被乘数左移不同位，再求和。3）电路思路a）向两个存放器中

2、输入被乘数；b）被乘数在乘数的进位信号调整下分别得出不同项;c）通过加法器求和，得到结果；d）输入接到显示器上。三、实验电路图2）控制进位电路图2控制进位电路原理:上图中741S11的输出端为进位信号，通过B1输入的二进制乘数，获得相应的进位信号,计数器负责控制输入脉冲的个数。例如：最开始计数器被清零，反应到741SI1的电平为1，当B1开关闭合，741SI1输出脉冲，同时计数器开始计数，当第五个脉冲通过时，反应给741S11的信号为“0，将阻断后续脉冲的输入。通过这种方式就可以获得任意个数的脉冲。3）被乘数预存与进位电路a)b)c)d)原理:清零开关给741S194的1端口一个0”信号，可实

3、现对存放器的清零；在输入预置数准备好的情况下，9、10端口置“1”,给11端口一个脉冲信号，预置数成功；将10端口置“0，此时存放器处于右移状态，再给11端口相应个数脉冲信号，进位也就完成;值得注意的就是，存放器有两个不同的脉冲输入，应将两个信号用或门连起来，再接到11端口。4）加法电路与显示电路切法播12344SsssC12341234OAAAABBBBC741S83D图4加法与显示电路16此局部及正常连接加法器与显示器导线即可。5）附加电路作用：当乘数某一位为零时，阻断相应的该项被乘数的输入。例如：IO1110=101X100+10110+1010=IO11IOO+IO1110+IO1O1

4、乘数的最低位是零，该项的相加时也应为零，但存放器的输出仍是“101，如将存放器的输出与乘数的相应位用与门连接，即可四、仪器设备名称、型号741S1942741S831741S901741S113741S321741S001函数信号发生器11ED显示器1导线假设干五、理论分析或仿真分析结果该电路能正常的计算出3以内的乘法，00=001=01X1=102=012=22x2=403=013=323=63x3=9六、详细实验步骤及实验结果数据记录1）实验步骤将开关至上而下一次编号为1、28,STEP1：1、7、8置“0，给2一个低电平，清零；STEP2：将2、3、4置“1，从5、6输入被乘数；STEP

5、3：将4置零，再从7、8输入乘数，此时显示器的示数就是结果。2）实验结果实验结果与仿真接过完全一致七、实验结论本电路能够顺利实现3以内的乘法，如果欲实现更大数之间的乘法计算，需将存放器的位数扩充，进位信号处计数器的反应调整到相应接线口即可。八、 实验中出现的问题及解决对策问题1：连接好电路，居然不能向存放器里预置数。对策：用万用表一条一条导线检查，看是否在我设计的工作状态，最后发现存放器11端口附近的导线开路，更换导线之后，成功预置数。问题2：发现无论输入乘数怎么变化，最后结果都是8。对策：检查线路连接是否错误，无误；挨个点测量电压，发现高位的存放器经脉冲进位信号后，输出一直是“8，疑心是产生进位信号的模块出现问题，单独检查此模块，也未发现错误；实验一度陷入停滞，后来在再次确认线路后，竟然实验成功了。不解，疑心是导线接触不良引起的。九、 本次实验的收获和体会、对电路实验室的意见或建议收获和体会第一次设计电子电路，设计过程中遇到很多平时没有见到的问题，迫使自己主动去查资料，了解了很多芯片的功能，而且学会了使用MU1tiSm。设计的电路比以往复杂，易出错，提高了自己处理综合问题的能力。十、参考文献1杨世彦.电工学电子技术.机械工业出版社，2023.5.2王宇红.电工学实验教程.机械工业出版社，2023.6.