组成原理课程设计余三码十进制加法器Word文档格式.docx

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指导教师谷赫

起止日期

1．设计题目……………………………………………………………………………2

2．设计目的……………………………………………………………………………2

3．设计任务……………………………………………………………………………2

4．设计分析……………………………………………………………………………2

5．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

6．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MAXPLUSII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：

超前进位的分析结果：

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+plusII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：

（1001）+（1000）=（0100）

6.设计心得

在这次课程设计中，我学到了许多，一是对MAX+pluxII工具的使用，二是对所学的电路、数字逻辑、组成原理课程的应用，收获颇多。

这次课程设计，自己努力去做，对于不会的问题，积极思考，询问老师，团队协作，互相讨论，使我很快的解决问题。

在这其中，我做的连接图反复试验，多次修改，找出其中的错误，我积极面对，在老师的指导下，每次都能比较顺利的解决问题。

从中我总结到：

要想做出作品，除了自己坚持的“必须自己亲自动手去做”，还要做到多思考，多请教，到讨论，多检验。

最后感谢谷老师的指导和帮助，帮我解决了多个问题；

感谢跟我一起做的同学，让我避免了许多问题。

7.参考文献

《计算机组成原理》白中英主编戴志涛周峰等编著科学出版社

《数字逻辑》鲍家元毛文林编著高等教育出版社