数字电路实验报告——全加器.doc

第十次实验报告 实验七 全加器 实验目的要求 掌握用门电路组成全加器的方法，设计、调试、验证其逻辑功能。 掌握中规模集成全加器的使用方法，学会用4位二进制全加器组成NBCD码全加器。 实验仪器、设备 T4283、74LS00、74LS20 实验线路、原理框图 1，全加器的真值表 全加器能进行加数，被加数和低位来的进位信号相加，并根据求和结果给出该位的进位信号。根据全加器的功能，可列出它的真值表，如下表所示： 输入 输出 Ai Bi Ci-1 Si Ci 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 1 0 1 0 0 1 1 0 1 1 0 0 1 0 1 0 1 0 1 1 1 0 0 1 1 1 1 1 1 其中Ai和Bi分别是被加数和加数，Ci-1为相邻低位来的进位数，Si为本位和数，Ci为向相邻高位的进位数。 2，T4283的逻辑功能、逻辑符号、管脚排列 T4283是一个4位二进制超前进位全加器，其逻辑符号如图1所示，其中A3、A2、A1、A0和B3、B2、B1、B0分别是被加数和加数（两组4位二进制数）的数据输入端，Cn是低位器件向本器件最低位进位的进位输入端，F3、F2、F1、F0是和数输出端，Cn是低位器件向本器件最低位进位的进位输入端，F3、F2、F1、F0是和数输出端，FCn-1是本器件最高位向高位器件进位的进位输出端。 图1 二进制全加器可以进行多位连接使用，也可组成全减器，补码器或实现其他逻辑功能等电路。 日常习惯于进行十进制的运算，利用4位二进制全加器可以设计组成进行NBCD码的加法运算。在运算时，若两个相加数的和小于或等于1001时，NBCD的加法与4位2进制加法结果相同，但若两个相加数的和大于或等于1010时，NBCD的加法与4位2进制加法结果相同，但若干个相加数的和大于或等于1010时，由于4位二进制是逢十六进一的，而NBCD码是逢十进一的，它们的进位数相差六，因此NBCD加法运算电路必须进行校正，应在电路中插入一个校正电路，使电路在和数小于或等于1001时，校正电路不起作用（或加一个0000数），在和数大于或等于1010时，校正网络使此和数再加上一个0110数，从而达到实现NBCD码的加法运算的目的。 T4238的管脚排列图如图2所示。 图2 根据全加器真值表利用异或门及与非门设计一位全加器的实验原理 Si=（AiBi）Ci-1+CAi+BiCi-1=AiBiCi-1 Ci=+++ =（AiBi）Ci-1+AiBi= 按上式设计出利用异或门及与非门设计一位全加器的实验线路图（如图3） 图3 利用两个4位二进制全加器和与非门设计一个1位NBCD码的全加器的实验原理和实验线路图 Ci=FCn+1+F3F2+F3F1 == Si=AiBi+Ai+A 根据上式设计出1位NBCD码的全加器的实验线路图（如图4） 图4 实验方法步骤 根据全加器真值表利用异或门及与非门设计一位全加器 按图3接线，将输入端分别接电子电路调试器的状态设置开关，输出端接LED逻辑电平指示器，测试结果符合全加器的逻辑功能真值表。 利用两个4位二进制全加器和与非门设计一个1位NBCD码的全加器 按图4接线，将输入端分别接电子电路调试器的状态设置开关，输出端接LED逻辑电平指示器，按要求扳动逻辑开关，看LED指示灯的变化。测试结果如下表所示： 输入 输出 A3 A4 A1 A0 B3 B2 B1 B0 F3 F2 F1 F0 FCn+1 0000 0100 0100 0 0111 0010 1001 0 0100 0110 0000 1 0101 0111 0010 1 1000 0111 0101 1 1001 1001 1000 1 B0 B1 B2 B3 A0 A1 A2 A4 F0 F2 F3 F4 FCn-1 Cn 原SJ符号 FCn+4 F1 B1 A2 F0 A0 B0 Cn B2 A2 F2 A3 B3 F3 F1 Vcc 16 1 地 Cn B0 A0 F0 A1 B1 FCn+1 F3 B3 A3 F2 A2 B2 8 7 6 5 4 3 2 9 10 11 12 13 14 15 =1 =1 Ai Bi Ci-1 F3 F2 F1 F0 A3 A4 A1 A0 B3 B2 B1 B0 T4283 Cn FCn+1 A3 A4 A1 A0 B3 B2 B1 B0 F3 F2 F1 F0 T4283 Cn FCn+1 “0” 逻 辑 开 关 二极管 二极管 “1” CO T4238 CI 4 1 13 10 9 6 2 15 11 5 3 14 12 7 0 3 P Q 0 3 0 3