Binary Calculator: 11 кадам

2024 Автор: John Day | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2024-01-30 10:39

Обзор:

20 -кылымда логика дарбазасы эң биринчи ойлоп табылгандан бери, мындай электрониканын тынымсыз өнүгүүсү ишке ашты жана ал азыр көптөгөн башка колдонмолордо эң жөнөкөй, бирок негизинен маанилүү электрондук компоненттердин бири. Бинардык эсептегич ар кандай логикалык дарбазаларды колдонуу менен бир нече битти алып, сумманы жана кемитүүнү эсептей алат.

Максаты:

Логикалык логика, дарбазалар жана электрониканын негизги идеяларын берүү. Логикалык дарбазаларды жана бинардык системаларды колдонуу менен таанышуу. 4 биттик эки сандын суммасын жана азайтуусун эсептөө үчүн

Максаттуу аудитория:

Хоббист, шыктануу менен жогорку класстын окуучулары, колледждин же университеттин студенттери.

Жабдуулар

Колдонулган компоненттер*:

4 x 74LS08 TTL Quad 2-киргизүү жана дарбазалар PID: 7243

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

4 x 74LS32 Quad 2-input OR Gates PID: 7250

2 x 74LS04 Hex Inverter дарбазасы PID: 7241

1 х BreadBoard PID: 10700

22 AWG, Solid Core Wires PID: 224900

8 x ¼w 1k Resistors PID: 9190

8 x ¼w 560 Resistor PID: 91447 (1к резистор жетиштүү болсо керек эмес)

4 x DIP Switch PID: 367

1 x 5V 1A Power Adapter Cen+ PID: 1453 (*Жогорку ампер же борбор - экөөнү тең колдонсо болот)

5 х LED 5мм, Сары PID: 551 (Түс тиешеси жок)

5 х LED 5мм, Жашыл PID: 550 (Түс тиешеси жок)

1 х 2.1мм Jack эки терминалга PID: 210272 (#210286 алмаштыра алат)

4 x 8-pin IC Socket PID: 2563

Кошумча:

Санарип мультиметр PID: 10924

PID бурагычы: 102240

Cımbız, Бурч Tip PID: 1096

Plier, PID: 10457 (Катуу сунушталат)

*Жогоруда саналып өткөн бардык сандар Линин электрондук компоненттеринин продукт IDсине туура келет

1 -кадам: Электр менен камсыздоону орнотуңуз (Аддер)

*Аддер деген эмне ???

Биз баррель джек электр булагын колдонуп, бүт схеманы кубаттай тургандыктан, биз позитив менен жерди ажыратышыбыз керек. Биз борбордун позитивдүү электр энергиясы менен (+ ичинде жана сыртында) иштеп жатканыбызга көңүл буруңуз, андыктан + позитивдүү болуп чыгышы керек (бул учурда КЫЗЫЛ) жана - жер болушу керек (Кара).

Негизги электр рельсин ар бирине тик рельске туташтырыңыз. IC чиптери бардык жерде зымдарсыз эле оңой иштей алат.

2 -кадам: DIP которуштургучту орнотуңуз (аддер)

Борттун бекем кармалышын камсыз кылуу үчүн 8-пин IC розеткасынын үстүнө эки 4 позициялуу чумкуткучтар орнотулат жана ал электр рельсинин астына коюлат. Коммутатордун экинчи тарабында биз каалагандай маанидеги резисторлорду жайгаштырабыз* (мен 1к жана эки 560 сериясын колдондум)

3 -кадам: Бул резисторлор эмне үчүн ???

Орнотууга жараша алар "Pull-Up" же "Pull-Down" каршылыгы деп аталат.

Биз бул резисторлорду "калкып жүрүүчү эффект" деп аталган нерсенин айынан колдонуп жатабыз.

Жогорку оң жактагы сүрөттө окшоп, которгуч жабылганда, ток эч көйгөйсүз агат. Бирок, эгерде которгуч ачылса, бизде абалдын абалын аныктоо үчүн жетиштүү чыңалуу барбы же жокпу, айтуу оюбуз жок жана бул эффект "калкып жүрүүчү эффект" деп аталат. Логикалык абалдар эки чыңалуу деңгээли менен көрсөтүлөт, алар кандайдыр бир чыңалуудан төмөн логика 0 деп эсептелет жана башка чыңалуудан жогору болгон логика 1 деп эсептелет, бирок пинтин өзү статикадан улам логикалык логика 1 же 0 экенин айырмалай албайт. же тегеректеги үндөр.

Калкып кетүүчү эффектин алдын алуу үчүн, биз сол жактагы диаграмма сыяктуу өйдө же ылдый каршылыктарды колдонобуз.

4 -кадам: Логикалык дарбазаларды орнотуңуз (Adder)

XOR, AND, OR, XOR, AND дарбазаларын коюңуз (4070, 74LS08, 74LS32, 4070 жана 74LS08). Логикалык чиптерди активдештирүү үчүн ар бир чиптин 14 -пинин оң темирге жана 7 -пин жер темир жолуна туташтырыңыз.

5 -кадам: Логикалык дарбазаларды (Аддер) өткөрүңүз

Схемалык жана ылайыктуу маалымат барагына таянып, дарбазаларды тийиштүү түрдө зым менен жабыңыз. Биринчи кирүүчү бит нөлгө барабар экенин белгилей кетүү маанилүү, андыктан ал жөн гана негизделиши мүмкүн.

Биз 4-бит КОШУУЧУ кылып жаткандыктан, акыркы блокко жеткенге чейин, өндүрүм дайыма башка FULL ADDERдин киришине жеткирилет.

*OR дарбазасындагы 8 -пиндеги кошумча LED акыркы CARRY битин билдирерин эске алыңыз. Бул эки 4-бит санынын суммасы 4-бит менен көрсөтүлбөй калганда гана жарык болот

6 -кадам: Чыгуу үчүн LEDдерди орнотуңуз (аддер)

Биринчи FULL ADDERден чыккан бит түздөн -түз LSB (эң аз маанилүү бит) катары чыгат.

Экинчи ТОЛУК КОШУУЧУдан чыккан бит бит чыккан натыйжанын укугунан экинчи битке илинет жана башкалар.

*Биз ылдый түшүрүү үчүн колдонгон стандарт ¼ ватт резисторлордон айырмаланып, Светодиоддор поляризацияланган компонент жана электрон агымынын багыты (алар диод болгондуктан). Ошондуктан, биз LEDдин узун бутун электрге жана кыска жерге туташтырабыз деп ишендирүү маанилүү.

Акырында, акыркы CARRY бит ЖЕ дарбазасынын 8 -пинине туташтырылган. Бул MSBден жүктү билдирет (Эң Маанилүү Бит) жана ал бизге 4 биттик экилик сандарды эсептөөгө мүмкүндүк берет.

(эсептелген өндүрүш бинардык түрдө 1111ден ашса гана жарык болот)

7 -кадам: Электр менен камсыздоону орнотуңуз (Subtractor)

*Subtractor деген эмне

Ошол эле энергия менен камсыз кылуу SUBTRACTORду иштетүү үчүн колдонулушу мүмкүн.

8 -кадам: DIP которууну орнотуңуз

Аддер менен бирдей.

9 -кадам: Логикалык дарбазаларды орнотуңуз (Subtractor)

Ушуга окшош ыкманы колдонсо да, алып салуучулар AND дарбазасына келерден мурун NOT дарбазасын колдонууну талап кылат. Ошентип, бул учурда мен XOR, NOT, AND, OR, XOR, NOT жана AND (4070, 74LS04, 74LS08, 74LS32, 4070, 74LS04 жана 74LS08) жайгаштырдым.

63 тешик узундугу бар стандарттык өлчөмдөгү нан табактын чектелгендигине байланыштуу, AND үстүнө туташкан.

Биз ADDER үчүн кылгандай, логикалык чиптердин 14 пинин позитивдүү рельске жана пин 7ди жерге туташтырып, микросхемаларды жандырыңыз.

10 -кадам: Логикалык дарбазаларды өткөрүңүз (Subtractor)

Схемалык жана ылайыктуу маалымат барагына таянып, дарбазаларды тийиштүү түрдө зым менен жабыңыз. Белгилей кетчү нерсе, алгачкы кирешенин нолу нөлгө барабар, ошондуктан аны жөн гана негиздеп койсо болот.

Биз 4-биттик СУБРАКТОР жасап жаткандыктан, акыркы карызга жеткенге чейин, алынган кредит дайыма башка СУБРАКТОРДУН кириш карызына берилет.

*Же OR дарбазасындагы 8 -пиндеги кошумча LED акыркы карызды билдирет. Ал 4 биттик эки санды кемитүү терс санды билдиргенде гана жарык болот.

11 -кадам: Чыгуу үчүн LEDдерди орнотуңуз

Биринчи SUBTRACTORдон чыккан бит түздөн -түз LSB (эң аз маанилүү бит) катары чыгат.

Экинчи СУБРАКТОРДУН чыгуучу бити, алынган продукциянын укугунан экинчи битке илинет жана башкалар.

Акырында, BORROWтун акыркы бити OR дарбазасынын 8 -пинине туташтырылган. Бул minuend MSB үчүн BORROW билдирет. Бул LED Subtrahend Minuendден чоңураак болгондо гана күйгүзүлөт. Биз экиликте эсептеп жаткандыктан, терс белги жок; Ошентип, терс сан 2нин оң формасын толуктоодо эсептелет. Ошентип, каалаган 4 биттик эки санды алып салууга болот.