電子計(jì)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(jì)算器都具有四則運(yùn)算、開方運(yùn)算等功能,而科學(xué)計(jì)算器還具有三角函數(shù),指數(shù)函數(shù),對(duì)數(shù)函數(shù)等運(yùn)算功能。本課題以香港某公司的計(jì)算器版圖為基礎(chǔ),提取了計(jì)算器的整體電路,分別進(jìn)行了模擬仿真和數(shù)字仿真。根據(jù)功能對(duì)整體電路進(jìn)行了模塊劃分和分析,理解了計(jì)算器芯片的硬件電路設(shè)計(jì)方法。通過(guò)對(duì)計(jì)算器各按鍵指令的分析,理解了軟件實(shí)現(xiàn)過(guò)程,并歸納總結(jié)出了整個(gè)指令系統(tǒng)的指令表。本文首先在完成計(jì)算器的功能模塊劃分的基礎(chǔ)上,對(duì)電源模塊、時(shí)鐘模塊、算術(shù)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(jié)構(gòu)和工作原理進(jìn)行了分析,掌握了它們的設(shè)計(jì)方法。分析了鍵盤掃描和顯示輸出端口復(fù)用的實(shí)現(xiàn)過(guò)程,并分別對(duì)鍵盤掃描和顯示輸出相關(guān)原理和電路進(jìn)行了分析。本文還闡述了構(gòu)建數(shù)字仿真平臺(tái)的必要性及其構(gòu)建過(guò)程。本課題通過(guò)對(duì)指令代碼的分析,掌握了計(jì)算器內(nèi)BCD碼的四則運(yùn)算算法,并對(duì)開方運(yùn)算的算法進(jìn)行了探索。通過(guò)本課題的研究,對(duì)計(jì)算器的硬件電路設(shè)計(jì)和軟件編程設(shè)計(jì)都有了深入的了解,為設(shè)計(jì)功能更健全的... 

【文章來(lái)源】：電子科技大學(xué)四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：75 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 電子計(jì)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(jì)算器市場(chǎng)之爭(zhēng)
    1.2 計(jì)算器發(fā)展現(xiàn)狀和研究意義
        1.2.1 國(guó)外情況
        1.2.2 國(guó)內(nèi)情況
    1.3 本課題所做工作和研究意義
第二章 計(jì)算器基本邏輯單元以及運(yùn)算模塊
    2.1 CMOS 組合邏輯門模塊設(shè)計(jì)
        2.1.1 靜態(tài)CMOS 設(shè)計(jì)
        2.1.2 動(dòng)態(tài)CMOS 邏輯
        2.1.3 計(jì)算器中的組合邏輯
    2.2 時(shí)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(shè)計(jì)運(yùn)算功能模塊
        2.3.1 移位器
        2.3.2 加法器
第三章 計(jì)算器硬件系統(tǒng)的分析與設(shè)計(jì)
    3.1 計(jì)算器芯片電路工作原理與結(jié)構(gòu)框圖
    3.2 電源模塊
    3.3 時(shí)鐘模塊
        3.3.1 RC 振蕩器
        3.3.2 時(shí)鐘產(chǎn)生電路
        3.3.3 計(jì)數(shù)器模塊
    3.4 算術(shù)邏輯單元（ALU）
        3.4.1 一位加法器
        3.4.2 BCD 加減運(yùn)算
        3.4.3 BCD 碼校驗(yàn)原理與其電路設(shè)計(jì)
    3.5 自動(dòng)斷電模塊設(shè)計(jì)
        3.5.1 自動(dòng)斷電計(jì)數(shù)器
        3.5.2 斷電計(jì)數(shù)器清零電路
        3.5.3 斷電信號(hào)產(chǎn)生電路
    3.6 指令儲(chǔ)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(fù)用設(shè)計(jì)
    4.1 分時(shí)復(fù)用相關(guān)電路模塊的分析
    4.2 分時(shí)復(fù)用仿真波形的分析
    4.3 鍵盤掃描識(shí)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(hào)產(chǎn)生模塊
        4.4.3 段譯碼模塊
第五章 數(shù)字仿真平臺(tái)的構(gòu)建
    5.1 全仿真的前期準(zhǔn)備工作
    5.2 對(duì)電路網(wǎng)表的修改
    5.3 激勵(lì)文件的編寫
    5.4 虛擬鍵盤的實(shí)現(xiàn)
    5.5 波形的顯示
    5.6 指令的自動(dòng)提取
第六章 總結(jié)
致謝
參考文獻(xiàn)
攻碩期間取得的研究成果


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]6加數(shù)并行加法器及擴(kuò)展接口的研究[J]. 劉杰,易茂祥.  微電子學(xué)與計(jì)算機(jī). 2009(12)
[2]一個(gè)帶按鍵功能的LCD驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)[J]. 汪艷彬,馮炳軍,袁國(guó)順.  微電子學(xué)與計(jì)算機(jī). 2009(01)
[3]8位計(jì)算器的指令系統(tǒng)與硬件結(jié)構(gòu)[J]. 陳育人.  微電子技術(shù). 2000(03)

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



本文編號(hào)：2937127