在设计简易计算器时，如何综合运用数字电子技术原理，实现4X4小键盘输入、基本算术运算处理、数码管显示以及溢出报警功能？请详细说明设计过程中的关键步骤和逻辑。

设计一个简易计算器涉及到数字电子技术的多个方面，包括硬件接口设计、运算逻辑处理、防抖动技术和模块化设计。首先，硬件接口的设计需要确保4X4小键盘的输入信号能够准确被识别和处理。这通常涉及到键盘扫描模块的设计，使用行列扫描技术来检测按键动作，并通过防抖模块确保按键信号的稳定性。

参考资源链接：[简易计算器设计与实现 - 数电实验报告](https://wenku.csdn.net/doc/6f3dgcqi98?spm=1055.2569.3001.10343)

运算逻辑处理是计算器的核心部分，需要实现基本的算术运算（加、减、乘）功能。在设计时，需要考虑运算的优先级和溢出报警机制。运算优先级的处理可以通过控制模块来实现，而溢出报警则需要在运算结果处理过程中加入条件判断，一旦结果超出预设范围，数码管显示错误信息。

模块化设计是为了提高系统的可维护性和可扩展性。例如，分频器模块将系统时钟信号转换为适合键盘扫描、去抖动和数码管显示的不同频率信号。控制模块负责整合各个模块的功能，实现完整的计算器逻辑。数码管模块则负责将运算结果以直观的方式展示给用户。

在设计过程中，需要使用硬件描述语言（如VHDL）来编写模块的代码，并进行仿真测试。设计完成后，还需要通过实际的硬件电路来验证功能的正确性。具体来说，可以使用逻辑分析仪来监控信号的变化，确保每个模块能够正常工作。通过这样的设计和实现过程，可以加深对数字电子技术原理的理解，同时提升工程实践能力。

参考资源链接：[简易计算器设计与实现 - 数电实验报告](https://wenku.csdn.net/doc/6f3dgcqi98?spm=1055.2569.3001.10343)