《4全加器的应用》由会员分享，可在线阅读，更多相关《4全加器的应用（19页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、杭州电子科技大学电工电子实验教学示范中心杭州电子科技大学电工电子实验教学示范中心实验五实验五 全加器的应用全加器的应用数字电路实验室数字电路实验室国家级电工电子实验中心国家级电工电子实验中心数字电路与逻辑设计实验数字电路与逻辑设计实验1杭州电子科技大学电工电子实验教学示范中心杭州电子科技大学电工电子实验教学示范中心一、实验目的（1）了解算术运算电路的结构。）了解算术运算电路的结构。（2）掌握半加器、全加器二者之间的区别和联系。）掌握半加器、全加器二者之间的区别和联系。（3）掌握）掌握74LS283先行进位全加器的逻辑功能和特点。先行进位全加器的逻辑功能和特点。（4）掌握全加器的应用。）掌握全加
2、器的应用。 2杭州电子科技大学电工电子实验教学示范中心杭州电子科技大学电工电子实验教学示范中心二、实验所用器件及原理二、实验所用器件及原理74LS283管脚排列和逻辑符号管脚排列和逻辑符号3杭州电子科技大学电工电子实验教学示范中心杭州电子科技大学电工电子实验教学示范中心（一）（一）半加器半加器三、实验原理 半加器，即不考半加器，即不考虑低位的低位的进位位输入的加法器。例如入的加法器。例如设计一位二一位二进制的半加器。半加器真制的半加器。半加器真值表如表所示，由表如表所示，由真值真值表得到表得到 和和 ，由表达式得到用门由表达式得到用门电路实现的半加器电路以及半加器的逻辑符号如图电路实现的半加器
3、电路以及半加器的逻辑符号如图。 半加器电路及逻辑符号半加器电路及逻辑符号半加器真值表半加器真值表4杭州电子科技大学电工电子实验教学示范中心杭州电子科技大学电工电子实验教学示范中心（二）全加器（二）全加器 相对半加器而言，全加器不仅要考虑相对半加器而言，全加器不仅要考虑两数相加，还要考虑低位向本位的进位。两数相加，还要考虑低位向本位的进位。5杭州电子科技大学电工电子实验教学示范中心杭州电子科技大学电工电子实验教学示范中心一位全加器逻辑电路图一位全加器逻辑电路图一位全加器逻辑符号及扩展一位全加器逻辑符号及扩展6杭州电子科技大学电工电子实验教学示范中心杭州电子科技大学电工电子实验教学示范中心 74L
4、S283是是TTL双极型并行双极型并行4位全加器，特点位全加器，特点是先行进位，因此运算速度很快，其外形为双列是先行进位，因此运算速度很快，其外形为双列直插，管脚排列和逻辑符号如图直插，管脚排列和逻辑符号如图2.5.5所示。它所示。它有两组有两组4位二进制数输入位二进制数输入A4A3A2A1、B4B3B2B1，一个低位向本位的进位输入，一个低位向本位的进位输入CI，有一组二进制，有一组二进制数输出数输出S4S3S2S1，一个最高位的进位输出，一个最高位的进位输出CO，该器件所完成的该器件所完成的4位二进制加法运算如右图所示。位二进制加法运算如右图所示。（三）集成全加器芯片（三）集成全加器芯片7
5、4LS283的应用的应用7杭州电子科技大学电工电子实验教学示范中心杭州电子科技大学电工电子实验教学示范中心74LS283的基本应用如下：1完成完成4位二进制数加法。位二进制数加法。 因为因为74LS283本身是全加器，所以可以直接进行本身是全加器，所以可以直接进行4位二进制数加位二进制数加法，例如：法，例如：A4A3A2A1=1001，B4B3B2B1=1101，CI=0，则输出为，则输出为C4S4S3S2S1=10110。2实现码组变换。实现码组变换。 有些码组变换存在加法关系，如有些码组变换存在加法关系，如8421BCD码转换至余码转换至余3码，只要在码，只要在8421BCD码基础上加码基
6、础上加3（0011）即可实现变换。）即可实现变换。8杭州电子科技大学电工电子实验教学示范中心杭州电子科技大学电工电子实验教学示范中心38421BCD码加法器。十十进制数制数二二进制加法器的制加法器的输出（校正出（校正电路的路的输入）入）BCD码的的输出出列列C4S4S3S2S1C4S4S3S2S10000000000010000100001200010000103000110001140010000100500101001016001100011070011100111801000010009010010100110010101000011010111000112011001001013011
7、01100111401110101001501111101011610000101101710001101111810010110001910011110019杭州电子科技大学电工电子实验教学示范中心杭州电子科技大学电工电子实验教学示范中心BCD码加法电路图码加法电路图P=S4S3+S4S2+C410杭州电子科技大学电工电子实验教学示范中心杭州电子科技大学电工电子实验教学示范中心4实现两个4位二进制数相减。 两个两个4位二进制数相减可以看做两个带符号的位二进制数相减可以看做两个带符号的4位二进制数相加，位二进制数相加，即原码的相减变为补码的相加，而正数的补码就是本身，负数的补码即原码的相减变为
8、补码的相加，而正数的补码就是本身，负数的补码是反码加是反码加1，这样，这样，A-B=A+（-B），就可利用），就可利用74LS283实现减法运算。实现减法运算。A数照常输入，数照常输入，B数通过反相器输入，加数通过反相器输入，加1可以使可以使CI=1得到，这样输出得到，这样输出的结果就是两数之差，但是这个结果为补码，要通过的结果就是两数之差，但是这个结果为补码，要通过CO来判别结果的来判别结果的正负。例如正负。例如7-3（原码（原码0111-0011）转化为补码相加）转化为补码相加0111+1101=10100这里这里CO=1，结果为正数，补码，结果为正数，补码0100等于原码，即结果为等于原
9、码，即结果为+4；而；而3-7（原码（原码0011-0111）转化为补码相加）转化为补码相加0011+1001=01100这里这里CO=0，结，结果为负数，补码果为负数，补码1100还要再求补一次才能得到正确的原码，还要再求补一次才能得到正确的原码，1100求补求补为为0100，即结果为，即结果为-4。按习惯，把。按习惯，把CO通过非门取反作为符号位。通过非门取反作为符号位。11杭州电子科技大学电工电子实验教学示范中心杭州电子科技大学电工电子实验教学示范中心加法器完成的减法计算电路加法器完成的减法计算电路12杭州电子科技大学电工电子实验教学示范中心杭州电子科技大学电工电子实验教学示范中心（一）
10、基础实验部分（一）基础实验部分四、实验内容1利用利用74LS283加法器实现二进制加法。加法器实现二进制加法。加法器功能测试加法器功能测试加法器功能测试13杭州电子科技大学电工电子实验教学示范中心杭州电子科技大学电工电子实验教学示范中心2利用74LS283四位二进制加法器实现8421BCD码转换为余3码的电路。 要求写出设计全过程，画出逻辑电路图。8421BCD码到余到余3码 14杭州电子科技大学电工电子实验教学示范中心杭州电子科技大学电工电子实验教学示范中心3实现一位8421BCD码的加法运算。 用两块74LS283及门电路实现，要求写出设计全过程，画出逻辑图。输入用逻辑开关，输出用指示灯，
11、改变开关状态，观察输出指示灯的变化，将实验结果记录在表中。两位两位8421BCD码的加法码的加法15杭州电子科技大学电工电子实验教学示范中心杭州电子科技大学电工电子实验教学示范中心4实现两个4位二进制数的减法。根据前面讲到的利用加法器来实现减法运算的原理，此电路必须分两步进行，所以要用两块74LS283及适当门电路完成连接，输入用逻辑开关表示，输出用指示灯来观察结果，改变开关状态，观察输出指示灯的变化，将实验结果记录在表中。5 5用门电路设计出一位半加器，并且由半加器扩展成一用门电路设计出一位半加器，并且由半加器扩展成一位全加器。位全加器。要求写出设计全过程，画出逻辑电路图。要求写出设计全过程
12、，画出逻辑电路图。两个两个4位二进制数的减法位二进制数的减法16杭州电子科技大学电工电子实验教学示范中心杭州电子科技大学电工电子实验教学示范中心（二）提高部分（二）提高部分6用适当门电路设计一个二进制原码反码选择器，要求写出设计过程，用适当门电路设计一个二进制原码反码选择器，要求写出设计过程，画出逻辑图，并且检测电路是否正确。（提示：用变量画出逻辑图，并且检测电路是否正确。（提示：用变量M来进行判来进行判别是原码还是反码。）别是原码还是反码。）7试用异或门和集成试用异或门和集成4位二进制全加器位二进制全加器74LS283构成一个无符号数的构成一个无符号数的4位并行加、减运算电路。要求当控制信号
13、位并行加、减运算电路。要求当控制信号X0时，电路实现加法运时，电路实现加法运算算;X1时，实现减法运算。时，实现减法运算。17杭州电子科技大学电工电子实验教学示范中心杭州电子科技大学电工电子实验教学示范中心8用适当门电路和用适当门电路和74LS283来完成一个来完成一个8421BCD到到2421BCD码的码的转换电路。要求写出设计过程，并检验设计结果是否正确。（提转换电路。要求写出设计过程，并检验设计结果是否正确。（提示：分析示：分析8421BCD码到码到2421BCD码是否有特殊对应的加法关系）。码是否有特殊对应的加法关系）。9用用74LS283和门电路实现和门电路实现4位位X 4位的乘法器，并用位的乘法器，并用Multsim软件软件进行仿真。进行仿真。18杭州电子科技大学电工电子实验教学示范中心杭州电子科技大学电工电子实验教学示范中心网赚论坛 台槱浳歃19
