组成原理课程设计–余三码十进制加法器.doc

长 春 大 学 课 程 设 计 说 明 书 题目名称 余三码十进制加法器设计 院（系） 计算机科学与技术 专业（班级） 电算07402班 学生姓名 武英波 指导教师 谷 赫 起止日期 2010.6.15---2010.6.19  目 录 设计题目……………………………………………………………………………2 设计目的……………………………………………………………………………2 设计任务……………………………………………………………………………2 设计分析……………………………………………………………………………2 设计过程……………………………………………………………………………2 5.1 设计原理………………………………………………………………………2 5.2 器件选择………………………………………………………………………3 5.3 电路链接及结果显示…………………………………………………………4 设计心的……………………………… …………………………………………..8 7. 参考文献…………………………………………………………………………….8 1. 设计题目 余三码十进制加法器单元电路的设计与实现 2．设计目的 1．对已学过的组成原理知识知识进行综合运用； 2．能按要求设计出具有一定功能的逻辑电路。 3．设计任务 1、已知余三编码由四位二进制组成，2十进制一位数的余三码进行相加要对最后的运算结果进行调整，若结果无进位，则从和数中减去3，若结果有进位，则在和数中加上3，设计具有此功能的加法逻辑电路。 2、利用MAX PLUS II完成电路图的绘制，选择合适的逻辑电路和芯片。 3、对所设计的电路分析其性能优劣，并与所熟悉的其他电路做比较，总结各自优缺点。 4、利用软件进行仿真。 4. 设计分析 余三码的十进制加法器，分析为输入的两个余三码数相加，结果为余三码数。实现余三码的十进制加法器可以使用多中方法，如超前进位加法器、串行进位加法器。可以使用集成器件，如74ls283等，也可以使用基本的与、或、非门等完成设计。 因此，余三码的十进制加法器的设计，在这里使用两中方法，一种是集成器件74ls283，原理是超前进位的方法，另一种方法是使用与、非、或门，利用串行进位加法器实现。在实现过程中一定要注意编码的变换。 5. 设计过程 5.1 设计原理 全加器原理：由全加器的真值表可得Si和Ci的逻辑表达式：  定义两个中间变量Gi和Pi： 利用这个方法实现行波加法器，每一个加法器产生的进位作为下一个加法器的Ci-1。 超前进位加法器的原理： 当Ai＝Bi＝1时，Gi＝1，由Ci的表达式可得Ci＝1，即产生进位，所以Gi称为产生量变 。若Pi＝1，则Ai·Bi＝0，Ci＝Ci-1，即Pi＝1时，低位的进位能传送到高位的进位输出端，故Pi称为传输变量，这两个变量都与进位信号无关。将Gi和Pi代入Si和Ci得： 由上式可知，因为进位信号只与变量Gi、Pi和 C-1有关，而C-1是向最低位的进位信号，其值为0，所以各位的进位信号都只与两个加数有关，它们是可以并行产生的。根据超前进位概念构成的集成４位加法器74LS283的逻辑图如下所示 上面是对使用工具的原理分析。下面是余三码十进制加法的原理： 设余三码编码的两个运算数为Ai和Bi，这两个运算数的相加和为Si’ ，进位为Ci+1’，校正后所得的余三码和数为Si，进位为Ci+1，则有： 当Ci+1’=1时，Si = Si’ + 0011，产生进位Ci+1 当Ci+1’=0时，Si = Si’ + 1101，产生进位Ci+1 5.2 器件选择 使用的是74LS283集成器件。74LS08实现与功能，74LS04实现非功能，74LS32实现或功能，74LS86实现异或功能。 二输入异或门74LS86 二输入与门74LS08 二输入或门74LS32 5.3 电路链接及结果显示 上图为输入一个(A4A3A2A1)余三码，输入一个(B4B3B2B1)余三码，这两个数相加，显示结果在（S4S3S2S1）中。这里用的方法是行波加法器。在MAX+plus II上设计连接上图，编译 没有错误产生。然后设定值开始仿真： 仿真没有错误，然后输出结果： （0011）+（0011）=（0011） （1000）+（1011）=（0110） 第二种方法是利用超前进位加法器的方法，利用集成器件74LS283,连接图形 编译，仿真同第一种方法，显示结果为： （0011）+（0011）=（0011） （1001）+（