数字电路计算器

1、数字电路计算器下面介绍一种利用数字电路加法器，减法器，乘法器除法器，进行算术计算的计算器。这种计算器通过按键输入公式，经过数字电路的加法器，减法器，乘法器，除法器计算后得到计算结果，最后再将计算结果输出到数码管上面。该计算器首先通过晶振产生32768HZ的谐振方波信号，再经过分频电路将这个方波信号的频率降低为100HZ,，即周期为0.01秒，再将这个100HZ的信号接入到按键的公共端，按键共有60个，它们的一端接到一起，另外一端分别接到倍频器上。相当于这些按键并联在一起，当某个按键被按下时，100HZ的信号就会接入到倍频器上，经过倍频后，频率变为1HZ。为什么按键上面的频率是100HZ，这是因为100HZ的频率，周期是1毫秒，通常使用者按下按键的时间在1毫秒左右，所以，只有这个频率的信号才会在按下按键时输入到后级电路中。键值计算电路由十进制转二进制电路组成，当有数字键按下时，对应的数字按键输出端输出对应的数值。数值按键的输出端接上或门，或门两两相接，最后输出一个或门，当有任何计算符号按键按下时，或门输出高电平，或门后面接上计数器，计数器记录按键按下的次数，当有按键按下时，计数器将对应的

2、次数输入到加法器，加法器给键值乘以10，100，1000，等倍数。当连续按2次按键时，需要用乘法器给键值乘以10，连续按下3次按键时，需要用乘法器给键值乘以100，依次类推。所有数值按键的输出端连接到一起，输出到计算符号电路，进行计算。电路图下载网址：数字电路计算器链接:提取码:12h9链接:提取码:81s7数字电路计算器下载地址:数字电路计算器访问码：ha14数字电路计算器计算符号编码电路产生对应计算符号的编码，输送给计算符号按键电路。用计算符号按键输入计算符号+-,cos,sin,ln,log,等，计算符号按键的输出端接上或门，或门两两相接，最后输出一个或门，当有任何计算符号按键按下时，或门输出高电平，或门后面接上计数器，计数器记录按键按下的次数，当有按键按下时，计数器将对应的次数输入到加法器，加法器将对应计算符号接入数值电路，进行计算。每个计算符号按键的后面接上一个或非门，再加上一个与门，最后它们两两之间接上或门，最后一级是一个或门。这个或门输出刚刚按下的计算符号的编码到计算电路，当按下一次计算符号按键时，进行一次计算，输入到存储器，存储器在将数值和上面最近一次按下的计算符号编码

3、输入到计算电路进行计算，每一个计算符号按键对应一个计算电路，分别有开方电路，开立方电路，sinx计算电路，ln计算电路等等。当按下一个计算符号按键时，数据进行对应的计算电路进行计算，例如，按下lncosx计算按键时，从键盘输入的数字进入lncosx计算电路进行计算，并输出到数码管显示。开方计算电路通过对应的牛顿迭代法公式对数据进行开方计算，sinx,cosx,tanx,cotx等计算电路通过泰勒展开公式进行计算，lnx,立方n次方计算通过泰勒展开公式进行计算。lncosx通过古今算学丛书假数测圆里面的公式进行计算。上面各种计算公式通过数字电路加法器，减法器，乘法器，除法器按公式连接起来进行计算。（）等按键通过非门，与门判断电路，将使电路先计算其里面的数值，在计算其外面的数值。最后电路通过=按键输出高电平控制输出计算结果到数码管编码器，驱动数码管输出计算结果。电路中的加法器，减法器，乘法器，除法器都采用串行加法器，减法器，除法器，乘法器等。按键扫描电路当有按键按下时RS触发器Q输出1，Q输出0，按下清零键以后，RS触发器Q端输出0，Q 端输出0。当RS触发器的输入端R,S都是1时，触发器

4、保持输出端没有变化。利用这个特点，当按键输入高电平1时，电路输出高电平1给存储器，当按键断开输入低电平0时，RS触发器仍然给存储器输入1，当清零键按下时，RS触发器的S端输入0，触发器给存储器输入0，存储器清零。计算码生成电路当数字键1，按下时，这个与门输出0000001给后面计算电路，所有按键存储器后面两两之间接上或门，或门后面再接上或门，最后接上计数器。当按键按下时，计数器变为1，对应的存储器输出对应键值。当按键按下第二次时，计数器输出2，输出两位数字，当按键按下第三次时，计数器输出3，输出三位数字。当有按键按下时，计数器输出高电平，后级的与门输出键值00000001，第一次按下键值，通过与门输出键值，二进制数字发生器，产生脉冲00001010，相当于十进制数字10，即给键值乘以10倍，因为第二次按下按键时，需要给键值乘以10。脉冲发生器，产生脉冲01100100，相当于十进制数字100，即给键值乘以100倍，因为第三次按下按键时，需要给键值乘以100。脉冲发生器，产生脉冲1111101000，相当于数字1000，即给键值乘以1000倍，因为第四次按下按键时，需要给键值乘以1000

5、。脉冲发生器，产生脉冲1111101000，相当于数字1000，二进制数字发生器，产生脉冲00001010，相当于十进制数字10，即给键值乘以10000倍，因为第五次按下按键时，需要给键值乘以10000。脉冲发生器，产生脉冲1111101000，相当于数字1000，脉冲发生器，产生脉冲01100100，相当于十进制数字100，即给键值乘以100000倍，因为第六次按下按键时，需要给键值乘以100000。脉冲发生器，产生脉冲1111101000，相当于数字1000，脉冲发生器，产生脉冲1111101000，相当于数字1000，即给键值乘以1000000倍，因为第七次按下按键时，需要给键值乘以1000000。二进制数字发生器，产生脉冲00001010，相当于十进制数字10，脉冲发生器，产生脉冲1111101000，相当于数字1000，脉冲发生器，产生脉冲1111101000，相当于数字1000，即给键值乘以100000000倍，因为第八次按下按键时，需要给键值乘以100000000。脉冲发生器，产生脉冲1111101000，相当于数字1000，脉冲发生器，产生脉冲1111101000，相当

6、于数字1000，脉冲发生器，产生脉冲1111101000，相当于数字1000，即给键值乘以1000000000倍，因为第九次按下按键时，需要给键值乘以1000000000。当有符号按键按下时，按键计数器清零，记录按键次数为零，只有当字符按键按下时，异或门输出0，与门输出0，计数器清零。当没有按键按下时，有数字键按下时，异或门输出1，与门输出1。计算器的总电路图如下：第一部分 计算整数次方根下面的电路可参见数字工程美G.K.科斯托普洛斯著，王玉龙，蔡勇译，张其善校，人民邮电出版社1981年出版。附录A，计算整数次方根的一般方法的详细推导。不论是哪一种数制中的数，其n次方根都可以通过每次只计算出一位当根的方法来确定。设R是数K的n次方根，其中n为整数，R可表示为：R=r r .r r r .r (A*1) im im-1 i1 f1 f2 fj 式中，R的整数部分分为m位，小数部分分为j位，等式（A1）也可表示为： m-1 R=(r r .r r r .r )Q (A2) im im-1 i1 f1 f2 fj式中,Q是数制的基数，r 为非零数。取R的n次幂，则由式（A2）可得： im n n (m-1)n R =(r r .r r r .r ) *Q (A3) im im-1 i1 f1 f2 fj n 用字母h表示R 整数部分的位数，当括号里的数为最小时，k为最小。这就是r 等于1，其余各r位都等于0时的情况，如下式所示： im(r r .r r r .r ) =（1.0.0)=1(1位最小) (A4) im im-1 i1 f1 f2 fj 因此，k的最小值为式（A3)中基数Q的指数加1，即： (m-1)*n+1k (A5)同样，当式(A3)括号里的数为最大时，k为最大。这就所有r位都等于Q-1时的情况，其中Q-1是Q数制中的最大数值。 n n n (r r .r r r .r ) =(Q-1.Q-1 Q-1 .Q-1) =(10-0.00.1) (十进制) im im-1 i1 f1 f2 fj max (A6) 如果括号里的数仅是10，则取幂结果将为n+1位数： n n n n n

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