BCD 碼轉換加 3 碼組 別： A9指導老師：吳勝福 老師組 員：黃崇睿 ( 電路製作 ) 林軒田 ( 報告撰寫 )

大綱Outline 專題簡介 相關知識 材料設備 專題設計 電路設計 心得感想

專題簡介 使二系統在使用不同二進位碼時也可相容的電路 應用範圍： 電子計算機、行動電話、數位照相機、筆記型電腦、個人數碼助理 (PDA) 、及隨身 CD播放器等領域

相關知識加法器介紹

半加器 (half-adder) 輸入 : 被加數 (x) 、加數位元 (y) 輸出 : 和 (s) 、進位 (c) 真值表：

x y c s

0 0 0 0

0 1 0 1

1 0 0 1

1 1 1 0

半加器方塊圖

半加器的各種製作Xy’

X’y

Xy

S

C

Xy

X’y’

yX

S

C

Xy

y’X’

SC

Xy

X’y’

S

C

Xy S

C

(a) S=xy’+x’y

C=xy

(b) S=(x+y)(x’+y’)

C=xy

(c) S=(C+x’y’)’

C=xy (d) S=(x+y)(x’+y’)

C=(x’+y’)’

(e) S=x y⊕ C=xy

全加器 輸入 :x,y 為要相加的兩個有效位元， z 為前面較低有效位置而來的進位 輸出 : 輸出 : 和 (s) 、進位 (c) 真值表

x y z C S0 0 0 0 00 0 1 0 10 1 0 0 10 1 1 1 01 0 0 0 11 0 1 1 01 1 0 1 01 1 1 1 1

全加器的卡諾圖

1 11 1

00 01 11 10 0 1

x1

1 1 1

00 01 11 10 0 1 yz

x

S=x’y’z+x’yz’+xy’z’+xyz C=xy+xz+yz

全加器的布林函數

S=x’y’z+x’yz’+xy’z’+xyzC=xy+xz+yz

全加器的邏輯電路

S

X’y’Z

X’yZ’

Xy’Z’

XyZ

C

Xy

X

y

z

z

七段顯示器的介紹

BCD 碼的介紹

材料設備 IC 編號：

74LS00 X 1 74LS08 X 2 74LS32 X 4

電阻： 1KΩ X 5 30K Ω X 8

設備介紹

波形產生器

示波器

麵包板

邏輯探測棒

設計步驟 1. 說明問題 2. 確定可用輸入變數數目，所需要的輸出數目 3. 指定輸入與輸出變數的文字符號 4. 導出定義輸入與輸出之間所需關係的真值表 5. 求得各輸出的簡化布耳代數 6. 畫出邏輯圖

設計步驟 實際設計方法必須考慮下列約束

1. 邏輯閘最少數目 2. 輸入最少數目 3. 信號經過電路最小傳輸時間 4. 各閘間的聯接為最少 5. 各閘驅動能力限制

專題設計 藉 BCD 轉換至加 -3 碼來說明

輸入 :A,B,C,D 輸出 :w,x,y,z 真值表 Ps: 未列入表的六種為 隨意組合 Don’t Care

真值表輸入 BCD 輸出加 3 碼

A B C D w x y z0 0 0 0 0 0 1 10 0 0 1 0 1 0 00 0 1 0 0 1 0 10 0 1 1 0 1 1 00 1 0 0 0 1 1 10 1 0 1 1 0 0 00 1 1 0 1 0 0 10 1 1 1 1 0 1 01 0 0 0 1 0 1 11 0 0 1 1 1 0 0

卡諾圖簡化 1/2

1 1

1 1

X X X X

1 X X

00 01 11 10

00 01 11 10

CDAB

1 1

1 1

X X X X

1 X X

00 01 11 10

00 01 11 10

CDAB

卡諾圖簡化 2/2

1 1 1

1

X X X X

1 X X

00 01 11 10

00 01 11 10

CDAB

1 1 1

X X X X

1 1 X X

00 01 11 1000 01 11 10

CDAB

布林函數 z=D’ y=CD+(C+D)’ x=B’(C+D)+B(C+D)’ w=A + B(C+D)

畫出電路CD

(C+D)’

D’

C+D

CD

A

B

z

y

x

w

電路實體照片 ( 正面 )

電路實體照片 (背面 )

心得感想1.學習到電路的偵錯

我們發現錯誤的接法

我們發現「正邏輯」與「負邏輯」之分

由 IC 的編號可分判 TTL/CMOS

邏輯狀態的接法

一開始設計的時候，複雜的地方就是要作 不同碼的切換。當我們要用自己的麵包板上製作，就會碰到一些困難。參考了網路上學長們的設計，大致了解了 Jump 的方法，我們就開始傻傻的畫起了邏輯電路圖。

有兩塊麵包版，所以可以兩個人分工作，先把在同一塊版子上的線插好。不過還是無可避免的，在版子上長短線交錯排列，相當的壯觀。雖然已經用不同的顏色來區分不同的線，但到了最後，其實還是一團混亂。到了最後總算插完了，組合起來，插上電，結果發生了不少我們沒想過的問題：

做完除法器以後，其實還是很難相信自己完成了一個這樣的作品！密密麻麻的元件、線，但看著七段顯示器忠實的顯示著我們所設計的運算，這個實驗，最重要的應該是學到了不少邏輯設計的技巧，以及磨練出我們解決複雜問題的耐心吧！至少面對一個邏輯設計的問題，我們現在應該比較能有系統、有方法的去面對與解決了！

謝謝大家指教