4位二进制计算器的制作

第1步：材料 h2》

该项目仅需几个部分：

1面包板，也许2-它应至少有50-60行

2 74xx AND芯片-我用过74hc08

2 74xx XOR芯片-我使用了74hc86

1 74xx OR芯片-我使用了74hc32

1-2 DIP开关-我使用了2个8开关DIP开关（我将扩展到8位）

8个1K欧姆-或更大的电阻器-许多电线-不要对我大喊，但我使用裸铜！我知道这是个坏习惯，（有人可能会说这很危险），但我不在乎！

步骤2：工作原理-第一部分

基本的添加电路就是基本的！它由XOR门和AND门组成，可为您提供带进位的基本输出。

XOR门是“异或”的缩写。在常规OR门中，0和0等于0，1和0等于1，1和1等于1。在异或门中，0和0等于0，1和0等于1，1和1等于0。这很重要因为在二进制中加1和1时得到10，所以那个位置有一个零，这是基本的或门无法完成的。

OR：

ABY

0 0 0

1 0 1

0 1 1

1 1 1

异或：

ABY 《0》 0 0 《1》 1 0 1 《0》 1 1

1 1 0

所以现在，当您添加1和0时，您将得到1，但是请继续。..当您添加1和1时，您将得到0？那是不对的！为了解决这个问题，我们需要使1和1等于10。欢迎使用AND门。顾名思义，当A = 1和B = 1时，与门等于1。它与XOR门并行绑定，是进位位，因此当您加1 + 1时，您可以得到10！

步骤3：工作原理-第二部分

好，所以我们可以添加1和1，但是如果我们想添加11和11，那么问题是第二个加法器上没有进位位。我们需要一个完整的加法器。为了制作一个完整的加法器，我们必须使用2个XOR门，2个AND门和一个OR门。完整加法器的电路如下所示：

完整加法器的工作原理是将输入A和B通过XOR门，然后取该输出并与进位进行XOR。这给您位输出。要进行进位输出，您必须将A和B置于与门，并将A XOR B门的输出以及进位也与与门。当您将这两个输出放入“或”门时，您会得到一个进位位。因此，现在我们可以将它们整合在一起并得到一个计算器。

步骤4：工作原理-第三部分

现在我们有了完整的加法器，是时候将它们加在一起以构成一个计算器了。要将所有加法器连接在一起，您必须以级联方式将进位输出连接到进位。因此，第一个加法器的进位连接到第二个加法器的进位，依此类推。

下面显示了这个概念。方框代表加法器，箭头代表随身携带和随身携带。

步骤5：在面包板上构建

以下是在面包板上构建这些技巧。板上芯片的组织非常重要，我发现按以下顺序排列芯片效果很好：XOR，AND，OR，AND，XOR，然后使用DIP开关。

另一个好主意是构建每个加法器一次且在逻辑门的一侧。芯片的每一侧都有2个XOR和2个AND门，因此使构建变得容易得多。我接好线的顺序是：到DIP开关的连接，门间连接，最后是到LED的连接。

要为开关加线，首先（这可能仅适用于cmos版本的芯片）。 ，我还无法尝试TTL版本）将未连接到加法器输入的那一侧连接到电源电压。接下来，通过1K欧姆或更大的电阻将另一端（连接到加法器输入的引脚）接地。

LED通过1K欧姆的电阻连接到加法器的输出。如果您使用的是74LS系列或类似系列（任何不能提供5 mA或更大电流的系列），则必须将输出连接到晶体管以达到所需的电流。

第6步：对于那些不了解二进制或对二进制很了解的人

如果您理解“世界上有10种人，懂二进制的人，不懂二进制的人继续下一步！如果不是，请留在这里！

我们知道并且喜欢的数字系统是以10为底的。这意味着数字的每一新列都是最后一列的10倍（如果您不相信我，请用10除以10得到1。或将100除以10，则得到10，它们与100、10和1的列相关）。二进制或基数2的不同之处在于，每列都是2的幂（因此，新列是最后2倍），并且只使用1和0。

让我们看一下二进制数。以数字10为例。在二进制中，10在基数10中为2，因为第一列是1的列，第二列是2的列（1 * 2 = 2）。如果我们将这个数字分解，我们将在2的位置得到1，在1的位置得到0。 2 + 0 = 2，所以10是2。另一个数字示例可能是101。现在我们有3列要处理。在二进制中，这是4列，因为第二列为1 * 2 = 2，第三列为2 * 2 = 4。让我们分解一下，有一个4和1，没有2s。 4 + 1 = 5，所以101 = 5。

现在您已经获得了二进制的基本知识，我们可以学习从基数10转换为二进制。要转换为二进制，您必须减去2的乘方，它大于直到您达到0为止的数字。这听起来可能令人困惑，因为没有示例就很难解释，这就是我们要做的。让我们以数字15为例。15大于8（2的幂包括1、2、4、8、16、32等），所以我们做8-15 = 7。我们还在8列中添加了1。 2的下一个幂是4。7-4 = 3，因此我们在4的列中放入1。下一个是2。3-2 = 1，因此我们在2的列中放入1。最后1-1 = 0，因此我们将1放入1的栏中。当我们将所有这些放在一起时，我们得到1111。现在让我们把数字11倒掉。11-8 = 3，所以我们在8的列中放1。 3不大于4，因此我们必须在4的列中输入0。 3-2 = 1，因此我们将1置于2的库仑中。最后，1-1 = 0，因此我们再次在1的列中放入1。这给我们二进制数字1011。

第7步：更进一步和最后的注释

现在您有4位添加计算器，恭喜！

我知道74逻辑系列中增加了芯片，我的厨房抽屉里还有一个更加复杂的计算器，但是这个有趣的小项目对我有所帮助，希望您也能学到更多

我希望构建一个8位加法器，因为4位加法器功能强大（最多15 + 15），而且还要加上减法！
责任编辑：wv