EDA课程设计之2位十进制四则运算器电路四则运算器.doc

《电子设计自动化》
课程设计
题目: 2位十进制四则运算器电路

院(系) 信息科学与工程学院
专业通信工程
届别 2011级
班级
学号
姓名
任课老师彭盛亮
摘要
本设计是利用EDA技术实现的2位十进制四则运算器,,利用其强大、直观、便捷和操作灵活的原理图输入设计的功能来完成本次设计的。,用七段数码管显示各个输入和输出,用LED灯的亮灭来显示运算模式,而软件部分则是由VHDL语言来编写的,是通过精心的设计和合理的规划而完成的设计。设计完成后的运算器不仅能实现数据的加减乘除运算,而且还能使数据及其计算结果在数码管上显示出来,能够实现0-99的十进制数字四则运算。
目录
第一章系统设计 1
1
1
2
3
第二章单元电路设计 4
输入模块 5
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6
7
除法模块 7
模式选择模块 8
8
第三章软件设计 9
软件设计平台、开发工具和实现方法 9
9
10
10
11
: 12
12
13
13
14
第四章系统测试 15
功能的测试方法、步骤 15
仪器设备 16
第五章结论 16
参考文献 17
附录A 电路图图纸 17
附录B 软件程序 21
第一章系统设计

输入两个2位十进制数(0~99),输出它们的四则运算(加减乘除)结果;发光二极管显示运算模式;可调用LPM_MULT及LPM_DIVIDE模块。


通过分析可知,要完成本次课程设计可以分为三个模块来实现相应的功能,分别是输入模块、计算模块以及输出模块。
输出模块
计算模块
输入模块
其中各个模块的任务要求为:
* 输入模块:输入两个2位十进制数以及运算模式的选择
* 计算模块:根据输入模块的选择完成相应的运算过程
* 输出模块:输出各个输入及计算结果

·方案一:
根据功能和指标要求,计算器电路包括三个部分:显示电路、输入电路和芯片控制电路。用七段数码管作为显示电路,各作为输入电路,利用程序输入法将计算器所需的程 序写入芯片。模块图如下:
显示电路
芯片控制
输入电路
·方案二:
根据计算器的功能要求,计算器电路可包括四个部分:选用LED数码管作为显示部分,各按键作为输入部分,运算模块,芯片控制部分。模块图如下:
芯片控制

运算模块
显示模块
输入部分
方案的对比选择
从电路清晰程度来说方案二要优于方案一,因为方案二显示结果清楚明了,比用方案一的准确度更高,而且电路分模块来做,更加清晰,连线相对也比较简单。所以为了得到更好的结果,我所以选择方案二。

选择模块
计算模块
LED输出
芯片控制
除法
乘法
减法
加法
输入2
输入1

系统的工作原理
(1)由于要设计的是四则计算器,可以进行四则运算,
则采用七段数码管显示数据和结果。
(2)另外键盘包括两个十进制数输入键、一个模式选择
键,故只需要3个按键即可。
(3)执行过程:使能端打开后显为示零,等待键入数值,
当键入两个数字,计算器在内部执行数值转换和存储,并等
待键入模式,当再键入模式后将在数码管上显示运算结果。
单元电路设计
输入模块
工作原理:
利用两个100进制的计数器作为数字的输入,通过外接的按键来控制计数器,从而人为的确定输入的数值。
参数计算:
①一百进制数输出最高是99,故需7个字节才可能将其包含在内,因此cq的宽度[6..0]。
②LED每一位的最高输出为9,故需4个字节才可能将其包含在内,故LED1和LED2的宽度为[3..0]。

工作原理:
利用VHDL语言来实现两个2位十进制数的加法,做出一个小加法模块。又由于其输出结果在0—198之间,故要将此小减法模块将和2个lpm divide1和2个lpm constant0相连,从而使得当两个十进制数输入后可以在3个L