加减法运算电路设计..doc

辽 宁 工 业 大 学 数字系统综合实验 课程设计（论文） 题目： 加/减法运算电路设计 院（系）： 电子与信息工程学院 专业班级： 学 号： 学生姓名： 指导教师： 教师职称： 起止时间： 课程设计（论文）任务及评语 院（系）： 电子与信息工程学院 　　　　　　教研室：通信工程 学 号 学生姓名 专业班级 课程设计（论 文）题 目 加/减法运算电路设计 课程设计（论文）任务 设计一个加/减法运算电路，当控制信号M=0时将两个无符号的16位二进制数相加，而M=1时将两个无符号的8位二进制数相减，并用MAX+PLUSⅡ验证设计的正确性。 设计要求： 1．熟练掌握组合逻辑电路的设计思路和方法； 2．熟练掌握MAX+PLUSⅡ原理图输入方法； 3．熟练掌握MAX+PLUSⅡ仿真方法并对设计进行仿真验证，直至得出正确的设计方案； 4．熟练掌握MAX+PLUSⅡ编程下载方法并利用EDA实验箱验证设计的正确性； 5．熟练掌握加法器及减法器的设计方法。 报告要求： 1．能够对原理及设计方案进行适当的说明； 2．按照给定的模板要求完成设计报告。 指导教师评语及成绩 平时成绩（20%）： 论文成绩（50%）： 答辩成绩（30%）： 总成绩 ： 指导教师签字： 学生签字： 年 月 日  目录 1 课程设计目的，内容与要求 1 1.1课程设计目的 1 1.2 设计内容 1 1.3 设计要求 1 2 课程设计原理 1 3 课程设计方案 2 3.1 电路设计 2 3.2电路仿真 3 3.3仿真结果 3 4 课程设计结果 5 4.1实物图 5 5 设计总结 7 参考文献 8 1 课程设计目的，内容与要求 1.1课程设计目的 掌握数字电路一般设计方法和设计流程。 掌握Altera可编程芯片原理和用法。 学习使用MAX+plus Ⅱ软件绘制电路原理图和仿真。 1.2 设计内容 设计一个加/减法运算电路，当控制信号M=0时将两个无符号的16位二进制数相加，而M=1时将两个无符号的16位二进制数相减，并用MAX+PLUSⅡ验证设计的正确性。 1.3 设计要求 1．熟练掌握组合逻辑电路的设计思路和方法； 2．熟练掌握MAX+PLUSⅡ原理图输入方法； 3．熟练掌握MAX+PLUSⅡ仿真方法并对设计进行仿真验证，直至得出正确的设计方案； 4．熟练掌握MAX+PLUSⅡ编程下载方法并利用EDA实验箱验证设计的正确性； 5．熟练掌握加法器及减法器的设计方法。 2 课程设计原理 74LS283是超前进位四位二进制全加器，下图是它的引脚图 图2.1 74LS283引脚图 其中A0到A3和B0到B3是两个四位输入端，S0到S3是四位输出端，CO是进位输入端，CI是进位输出端。在MAX+plus Ⅱ中，可用4片74LS283连起来作为16位加/减法运算电路。 74LS283本身是加法器，而减法的实现可以用原数的补码来完成，即 S=A-B→S=A+B（补）。在门电路中，可以用异或门来转换成补码。 3 课程设计方案 3.1 电路设计 在MAX+plus Ⅱ中，用四片74LS283相连，低位芯片的CI端与高位的CO端连接，最低位芯片的CI端与M输入端相连。四个芯片的A系列引脚与16个输入端连接，另有16个输入端与M构成异或门，其输出端再与B系列引脚连接。芯片的S系列引脚与16个输出端相连。如图： 图3.1 电路设计图 3.2电路仿真 新建波形文件，引入输入输出端，在输入端上设置高低电平，然后进行编译和仿真。 3.3仿真结果 图3.2 a1+b1b2图 图3.2中，a1，b1，b2设为高电平，M为低电平，表示a1+b1b2。 图3.3 a1+b1b2结果 图3.3中，s1，s2都进位清零，s3为高电平，与理论相符。 图3.4 a16-b1图 图3.4中，a16，b1，M为高电平，表示为a16-b1。 图3.5 a16-b1结果 图3.5中，除s16外，s0到s15都为高电平，这表示为减法，且低位向高位借位，与理论相符。 4 课程设计结果 4.1实物图 图4.1 初始状态 图4.1为EDA实验箱线路连接后打开电