创新性实验研究报告
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2013-2014 学年＿ 2 ＿学期
山东科技大学电工电子实验教学中心
创新性实验研究报告
实验项目名称多位BCD→B 码组转换方法研究
组长姓名孙双双学号0123
联系电话E-mail
成员姓名李蕊学号1711
专业生物医学工程班级2012级
指导教师及职称龚卫民高级实验师
2014 年06 月18 日
二进制码(Binary Code)及二—十进制码(binary-Coded Decimal Code)是目前各种数字系统中应用最广泛的两种码制，许多系统中需要把8421BCD码快速转换为二进制码送给计算机处理。为了实现三位十进制数的8421BCD码到相应二进制数的转换，本实验采用移位的设计思路，最终通过5片74LS83芯片完成了电路设计、仿真测试及硬件连接。从而证明了该设计方法的正确性与可行性。
将十进制数的8421BCD码转换为相应的二进制数。其转换范围分别是
（000000000000~）
BCD 到（0000000000~11）
B
。
场地：山东科技大学J11-413
设备材料： PC机一台数字电子实验箱2个
仿真软件Multisim 5片74LS83
导线若干
1、实验原理
8421BCD 码是最常用的一种描述十进制数的代码,它采用4 位二进制代码表达
0,1,2……8,9 十个数码。每一组代码中,不同的码位(k
3、k
2
、k
1
、k
) 都有其确定的权
值，即从左到右每一位ki=1 时,其恒权权值分别为8、4、2、1。所以,其数值展开式为
D=k
3×8+k
2
×4+k
1
×2+k
×10
设三位BCD 码数据为：（h8h4h2h1d8d4d2d1g8g4g2g1）BCD=(N)10 ,则有：
(N)
10=h
8
h
4
h
2
h
1
×(64+32+4 )+d
8
d
4
d
2
d
1
×(8+2)+g
8
g
4
g
2
g
1
×20
利用“2×D i→D i左移一位,末位补0”的一般规律，则有“2i×D i→D i”左移i 位，末i 位补0”,可将上式转化为如下六组十位数据：
左移六位→乗26 h
8h
4
h
2
h
1
000000
左移五位→乗25 0h
8h
4
h
2
h
1
00000
左移二位→乗22 0000h
8h
4
h
2
h
1
00
左移三位→乗23 000d
8d
4
d
2
d
1
000
左移一位→乗21 00000d
8d
4
d
2
d
1
乗20 000000g
8g
4
g
2
g
1
将六组数累加五次，需要用五个“10 位二进制全加器”，累加结果即为10 位自然B 码。
要实现3 位BCD 码到10位自然B 码的转换需要5 级加法实现。其转换原理框图如图1所示：
2、实验内容
设计电路,将三位（百、十、个位）8421BCD码转换为 10位二进制数B码形式,并显示被转换的BCD数和转换后的B码，连接实物电路验证结论。
3、实验步骤
（1）根据要求查阅相关资料，仔细研究BCD码及其B码的关系。
（2）进行初步设计，设计草图如图2所示：
图2
（3）在仿真软件中仿真图2所示电路，根据仿真效果进行简单调试。
（4）检查各芯片、导线工作是否正常。按图1-2进行实物连接并做好记录。（5）拨动开关，观察数字电子试验箱的LED逻辑电平显示器。
注意：保持试验箱与实验板电源共地。
五、实验结果与分析
1、实验现象、数据记录
经数次连接仿真和实物进行改进后,将手动控制的十二位逻辑电平开关作为BCD输入,将BCD码通过5片74LS83连接的转换电路,转换成十位B码后,以波形的形式显示出来。仿真结果如图3所示。
多位BCD→B 码组转换的仿真调试：
结果如图3所示
图3
当输入,8421BCD 码为0001 0001 0001时，输出结果为B码0001101111。
2、对实验现象、数据及观察结果的分析与讨论：
通过连接实物可得所设计的由十二位BCD码转化成B码的电路理论值与实际值一致，则实验成功。
【注：实物连接图及实验结果可由“附件实验结果录像”观看到。】
3、关键点：
（1）注意芯片的型号及管脚分布
（2）连电路前须测试芯片及导线是否正常
（3）连线时注意误将其短路
（4）多个实验箱时注意共地的问题
（5）注意全加器的进位情况
六、实验结论
利用74LS283芯片，通过移位法完成了将三位（百、十、个位）8421BCD码转换为 10位二进制数B码形式的过程，并成功将输入和输出结果进行显示。
七、指导老师评语及得分：
签名：年月日
附件：源程序等。