發(fā)布時間：2020-12-25 06:22

　　電子計算器是一種典型的大規(guī)模數(shù)字集成電路,主要由微處理器和外圍的顯示電路、鍵盤接口電路等組合而成。一般的計算器都具有四則運算、開方運算等功能,而科學計算器還具有三角函數(shù),指數(shù)函數(shù),對數(shù)函數(shù)等運算功能。本課題以香港某公司的計算器版圖為基礎,提取了計算器的整體電路,分別進行了模擬仿真和數(shù)字仿真。根據(jù)功能對整體電路進行了模塊劃分和分析,理解了計算器芯片的硬件電路設計方法。通過對計算器各按鍵指令的分析,理解了軟件實現(xiàn)過程,并歸納總結出了整個指令系統(tǒng)的指令表。本文首先在完成計算器的功能模塊劃分的基礎上,對電源模塊、時鐘模塊、算術邏輯單元ALU模塊、控制寄存器ROM模塊、ROM地址生成模塊、地址譯碼模塊、寄存器陣列模塊等電路結構和工作原理進行了分析,掌握了它們的設計方法。分析了鍵盤掃描和顯示輸出端口復用的實現(xiàn)過程,并分別對鍵盤掃描和顯示輸出相關原理和電路進行了分析。本文還闡述了構建數(shù)字仿真平臺的必要性及其構建過程。本課題通過對指令代碼的分析,掌握了計算器內(nèi)BCD碼的四則運算算法,并對開方運算的算法進行了探索。通過本課題的研究,對計算器的硬件電路設計和軟件編程設計都有了深入的了解,為設計功能更健全的... 

【文章來源】：電子科技大學四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：75 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 電子計算器的發(fā)展歷史
        1.1.1 集成電路出現(xiàn)以前
        1.1.2 集成電路出現(xiàn)以后的計算器市場之爭
    1.2 計算器發(fā)展現(xiàn)狀和研究意義
        1.2.1 國外情況
        1.2.2 國內(nèi)情況
    1.3 本課題所做工作和研究意義
第二章 計算器基本邏輯單元以及運算模塊
    2.1 CMOS 組合邏輯門模塊設計
        2.1.1 靜態(tài)CMOS 設計
        2.1.2 動態(tài)CMOS 邏輯
        2.1.3 計算器中的組合邏輯
    2.2 時序電路模塊
        2.2.1 寄存器
        2.2.2 鎖存器
        2.2.3 觸發(fā)器
    2.3 設計運算功能模塊
        2.3.1 移位器
        2.3.2 加法器
第三章 計算器硬件系統(tǒng)的分析與設計
    3.1 計算器芯片電路工作原理與結構框圖
    3.2 電源模塊
    3.3 時鐘模塊
        3.3.1 RC 振蕩器
        3.3.2 時鐘產(chǎn)生電路
        3.3.3 計數(shù)器模塊
    3.4 算術邏輯單元（ALU）
        3.4.1 一位加法器
        3.4.2 BCD 加減運算
        3.4.3 BCD 碼校驗原理與其電路設計
    3.5 自動斷電模塊設計
        3.5.1 自動斷電計數(shù)器
        3.5.2 斷電計數(shù)器清零電路
        3.5.3 斷電信號產(chǎn)生電路
    3.6 指令儲存器及其輸出模塊
        3.6.1 ROM 數(shù)據(jù)的存放與讀取
        3.6.2 地址譯碼基本電路
        3.6.3 ROM 的輸出電路
        3.6.4 地址生成電路
第四章 顯示和鍵盤掃描電路端口復用設計
    4.1 分時復用相關電路模塊的分析
    4.2 分時復用仿真波形的分析
    4.3 鍵盤掃描識別原理
    4.4 顯示輸出原理分析
        4.4.1 段鎖存電路（LCDS）分析
        4.4.2 COM 信號產(chǎn)生模塊
        4.4.3 段譯碼模塊
第五章 數(shù)字仿真平臺的構建
    5.1 全仿真的前期準備工作
    5.2 對電路網(wǎng)表的修改
    5.3 激勵文件的編寫
    5.4 虛擬鍵盤的實現(xiàn)
    5.5 波形的顯示
    5.6 指令的自動提取
第六章 總結
致謝
參考文獻
攻碩期間取得的研究成果


【參考文獻】：
期刊論文
[1]6加數(shù)并行加法器及擴展接口的研究[J]. 劉杰,易茂祥.  微電子學與計算機. 2009(12)
[2]一個帶按鍵功能的LCD驅動電路設計[J]. 汪艷彬,馮炳軍,袁國順.  微電子學與計算機. 2009(01)
[3]8位計算器的指令系統(tǒng)與硬件結構[J]. 陳育人.  微電子技術. 2000(03)

碩士論文
[1]TL16C554芯片的逆向設計[D]. 陳智.哈爾濱理工大學 2006
[2]科學計算器的大規(guī)模集成電路芯片設計[D]. 王樹國.電子科技大學 2005
[3]8位RISC微控制器設計與驗證[D]. 呂青蘭.電子科技大學 2002
[4]嵌入式計算器單芯片的分析與設計[D]. 趙延賓.西安電子科技大學 2002



本文編號：2937127