Хоёртын тооцоолуур: 11 алхам

2024 Зохиолч: John Day | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2024-01-30 11:02

Тойм:

20 -р зуунд логик хаалгыг анх зохион бүтээснээс хойш ийм электроникийн тасралтгүй хөгжүүлэлт хийгдэж ирсэн бөгөөд одоо энэ нь олон төрлийн хэрэглээний хамгийн энгийн боловч үндсэн чухал электрон бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн нэг болжээ. Хоёртын тооцоолуур нь олон битийг оролт болгон авч, янз бүрийн логик хаалга ашиглан нийлбэр, хасалтыг тооцоолох боломжтой болно.

Зорилго:

Логик логик, хаалга, электроникийн талаархи үндсэн санааг өгөх. Логик хаалга, хоёртын системийг ашиглах талаар мэдлэг олж авах. 4 битийн хоёр тооны нийлбэр ба хасалтыг тооцоолох

Зорилтот бүлэг:

Хоббичин, урам зоригтой ахлах сургуулийн сурагчид, коллеж эсвэл их сургуулийн оюутнууд.

Хангамж

Ашигласан бүрэлдэхүүн хэсгүүд*:

4 x 74LS08 TTL Quad 2 оролт ба хаалга PID: 7243

4 x 4070 Quad 2 оролттой XOR хаалга PID: 7221

4 x 74LS32 Quad 2 оролттой OR хаалга PID: 7250

2 x 74LS04 Hex Inverter хаалга PID: 7241

1 x BreadBoard PID: 10700

22 AWG, хатуу цөмт утас PID: 224900

8 x ¼w 1k эсэргүүцэл PID: 9190

8 x ¼w 560 Resistor PID: 91447 (хангалттай 1k резистор байвал шаардлагатай биш)

4 x DIP Switch PID: 367

1 x 5V 1A цахилгаан адаптер Cen+ PID: 1453 (*Өндөр хүчдэл эсвэл төв - хоёуланг нь ашиглаж болно)

5 x LED 5мм, Шар PID: 551 (Өнгө нь хамаагүй)

5 х LED 5мм, Ногоон PID: 550 (Өнгө нь хамаагүй)

1 x 2.1мм -ийн хоёр терминал руу залгах PID: 210272 (#210286 сольж болно)

4 x 8 зүү IC сокет PID: 2563

Нэмэлт:

Дижитал мултиметр PID: 10924

PID халив: 102240

Хясаа, өнцгийн үзүүр PID: 1096

Plier, PID: 10457 (Зөвлөмж болгож байна)

*Дээр дурдсан бүх тоонууд Ли -ийн электрон бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн бүтээгдэхүүний ID -тэй тохирч байна

Алхам 1: Цахилгаан хангамжийг тохируулна уу

*Аддер гэж юу вэ ???

Бид баррель үүрний цахилгаан хангамжийг ашиглан бүх хэлхээг тэжээх гэж байгаа тул эерэг ба газардуулгыг салгах шаардлагатай болно. Бид төвийн эерэг тэжээлийн хангамжтай (+ дотор ба гадна) ажиллаж байгаа тул + нь эерэг (энэ тохиолдолд УЛААН) гарч ирэх ёстой бөгөөд - нунтагласан байх ёстой (Хар).

Цахилгаан дамжуулах гол төмөр замыг босоо төмөр зам бүрт холбоно уу. IC чипийг хаа сайгүй утас дамжуулахгүйгээр амархан тэжээх боломжтой болно.

Алхам 2: DIP шилжүүлэгчийг тохируулах (Adder)

Самбарыг бат бөх атгахын тулд 8-зүү IC залгуурын дээд талд 4 байрлалтай хоёр унтраагуур байрлуулж, дараа нь цахилгаан шугамын доор байрлуулна. Шилжүүлэгчийн нөгөө талд бид дурын утгын резистор байрлуулах гэж байна* (би 1k, 2 560 -ийг цувралаар ашигласан)

Алхам 3: Эдгээр резисторууд юунд зориулагдсан вэ?

Тохиргооноос хамааран тэдгээрийг "татах" эсвэл "татах" эсэргүүцэл гэж нэрлэдэг.

Бид эдгээр хөвөгч эффектийг "хөвөгч эффект" гэж нэрлэдэг учраас ашигладаг.

Баруун дээд буланд байгаа зураг шиг унтраалга хаагдахад гүйдэл нь ямар ч асуудалгүйгээр урсдаг. Гэсэн хэдий ч хэрэв унтраалга нээгдсэн бол оролт нь төлөвийг тодорхойлоход хангалттай хүчдэлтэй эсэхийг хэлэх ямар ч ойлголтгүй бөгөөд үүнийг "Хөвөгч эффект" гэж нэрлэдэг. Логик төлөвийг нэг түвшингээс доогуур хүчдэл бүхий 0 хүчдэлийн хоёр түвшингээр илэрхийлдэг бөгөөд өөр түвшнээс дээш хүчдэлийг логик 1 гэж үздэг боловч зүү нь статик байдлаас шалтгаалан оролтын логик 1 эсвэл 0 эсэхийг хооронд нь ялгаж чаддаггүй. эсвэл ойр орчмын дуу чимээ.

Хөвөгч эффектээс урьдчилан сэргийлэхийн тулд бид зүүн талын диаграм шиг татах эсвэл доош татах эсэргүүцэл ашигладаг.

Алхам 4: Логик хаалгыг тохируулна уу (Adder)

XOR, AND, OR, XOR, AND хаалгуудыг тус тусад нь (4070, 74LS08, 74LS32, 4070 ба 74LS08) байрлуулна. Логик чипийг идэвхжүүлэхийн тулд бичил схем бүрийн зүү 14 -ийг эерэг төмөр замд, зүү 7 -ийг газрын төмөр замд холбоно.

Алхам 5: Логик хаалгыг утсаар холбоно уу

Схем ба зохих мэдээллийн хуудсан дээр үндэслэн хаалгануудыг зохих утсаар холбоно уу. Эхний оролтын дамжуулах бит нь тэг гэдгийг анзаарах нь чухал бөгөөд ингэснээр үүнийг газардуулж болно.

Бид 4 битийн АДДЕР хийж байгаа тул эцсийн нэгж рүү орох хүртэл гаралтын дамжуулалтыг бусад БҮТЭН АДДЕР-ын оролтын дамжуулалтаар тогтмол хангах болно.

*OR хаалганы 8 -р зүү дээрх нэмэлт LED нь CARRY -ийн сүүлчийн битийг илэрхийлдэг болохыг анхаарна уу. Энэ нь зөвхөн 4 битийн хоёр тооны нийлбэрийг 4 битээр дүрслэх боломжгүй болсон үед л гэрэлтэх болно

Алхам 6: LED -ийг гаралтын хувьд тохируулна уу

Эхний FULL ADDER -ийн гаралтын битийг гаралтын LSB (хамгийн бага ач холбогдолтой бит) байдлаар шууд холбох болно.

Хоёр дахь FULL ADDER -ийн гаралтын битийг гаралтын баруун талаас хоёр дахь бит хүртэл холбох болно.

*Бидний татан буулгахад ашигладаг стандарт ¼ ватт резистороос ялгаатай нь LED нь туйлширсан бүрэлдэхүүн хэсэг бөгөөд электрон урсгалын чиглэл нь чухал ач холбогдолтой (диод учраас). Тиймээс бид LED -ийн урт хөлийг цахилгаан тэжээлд холбож, богино хэсгийг газарт холбосон гэдэгт итгэлтэй байх нь чухал юм.

Эцэст нь CARRY -ийн эцсийн бит нь OR хаалганы 8 -р зүүтэй холбогдсон байна. Энэ нь MSB (Хамгийн чухал ач холбогдолтой бит) дамжуулалтыг илэрхийлдэг бөгөөд энэ нь бидэнд 4 битийн хоёртын хоёр тоог тооцоолох боломжийг олгодог.

(тооцоолсон гаралт хоёртын форматаар 1111 -ээс хэтэрсэн тохиолдолд л гэрэлтэх болно)

Алхам 7: Цахилгаан хангамжийг тохируулах (хасагч)

*Хасагч гэж юу вэ

Үүнтэй ижил цахилгаан тэжээлийг SUBTRACTOR -ийг асаахад ашиглаж болно.

Алхам 8: DIP шилжүүлэгчийг тохируулна уу

Аддертай ижил.

Алхам 9: Логик хаалгыг тохируулах (хасагч)

Үүнтэй ижил төстэй арга барилыг дагаж мөрдөж болох боловч хасагчид AND хаалга руу орохын өмнө NOT хаалгыг ашиглахыг шаарддаг. Тиймээс, энэ тохиолдолд би XOR, NOT, AND, OR, XOR, NOT болон AND (4070, 74LS04, 74LS08, 74LS32, 4070, 74LS04 ба 74LS08) тус тус байрлуулсан болно.

63 цооног бүхий стандарт хэмжээтэй талхны хавтанг хязгаарласан тул AND нь дээд талд холбогдсон байна.

Бид ADDER -ийг хийсэн шиг логик чипүүдийн 14 -р зүүг эерэг төмөр замд, 7 -р зүүг газардуулж, чипсийг идэвхжүүлнэ.

Алхам 10: Логик хаалгыг утсаар холбоно уу (хасагч)

Схем ба зохих мэдээллийн хуудсан дээр үндэслэн хаалгануудыг зохих утсаар холбоно уу. Анхны оролтын зээлийн бит тэг болохыг анзаарах нь чухал бөгөөд ингэснээр үүнийг зүгээр л газардуулж болно.

Бид 4 битийн ХӨДӨЛГӨӨГЧ хийж байгаа тул эцсийн нэгжид хүрэх хүртэл гаралтын зээлийг бусад ХИЧЭЭЛИЙН оролтын зээлд тогтмол өгөх болно.

*OR хаалганы 8 -р зүү дээрх нэмэлт LED нь сүүлчийн зээлийн хэсгийг илэрхийлнэ гэдгийг анхаарна уу. Энэ нь зөвхөн 4 битийн хоёр тоог хасах нь сөрөг тоог илэрхийлсэн тохиолдолд асах болно.

Алхам 11: Гаралтын хувьд LED -ийг тохируулна уу

Эхний SUBTRACTOR -ийн гаралтын бит нь гарсан гаралтын LSB (хамгийн бага ач холбогдолтой бит) хэлбэрээр шууд холбогдоно.

Хоёрдахь SUBTRACTOR -ийн гаралтын битийг гаралтын баруун талаас хоёр дахь бит хүртэл холбох болно.

Эцэст нь BORROW -ийн эцсийн бит нь OR хаалганы 8 -р зүүтэй холбогдсон байна. Энэ нь minuend -ийн MSB -ийн BORROW -ийг төлөөлдөг. Энэ LED нь Subtrhend нь Minuend -ээс их байвал л асдаг. Бид хоёртын хэлбэрээр тооцоолж байгаа тул сөрөг тэмдэг байхгүй байна; Тиймээс сөрөг тоог эерэг хэлбэрийн 2 -р тоогоор тооцоолно. Ийм байдлаар 4 битийн хоёр тооноос хасах ажлыг хийж болно.