實(shí)驗(yàn)五全加器的設(shè)計(jì)與應(yīng)用

1、實(shí)驗(yàn)五全加器的設(shè)計(jì)及應(yīng)用一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1)進(jìn)一步加深組和電路的設(shè)計(jì)方法。(2)會(huì)用真值表設(shè)計(jì)半加器和全加器電路，驗(yàn)證其邏輯功能。(3)掌握用數(shù)據(jù)選擇器和譯碼器設(shè)計(jì)全加器的方法。二、預(yù)習(xí)要求(1)根據(jù)表5-1利用與非門(mén)設(shè)計(jì)半加器電路。(2)根據(jù)表5-2利用異或門(mén)及與非門(mén)設(shè)計(jì)全加器電路。三、實(shí)驗(yàn)器材(1)實(shí)驗(yàn)儀器：數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)箱、萬(wàn)用表；(2)實(shí)驗(yàn)器件：74LS04 74LS08 74LS20 74LS32 74LS86 74LS138 74LS153;四、實(shí)驗(yàn)原理1.半加器及全加器電子數(shù)字計(jì)算機(jī)最基本的任務(wù)之一就是進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算，在機(jī)器中的四則運(yùn) 一一加、減、乘、除都是分解成加法運(yùn)算進(jìn)行的，因此加

2、法器便成了計(jì)算機(jī) 中最基本的運(yùn)算單元。(1)半加器只考慮了兩個(gè)加數(shù)本身，而沒(méi)有考慮由低位來(lái)的進(jìn)位(或者把低位來(lái)的進(jìn) 位看成0),稱為半加，完成半加功能的電路為半加器。框圖如圖 5-1所示 位半加器的真值表如表5-1所示。表5-1半加器真值表AiBCiSCi00000010101001011000和數(shù)S C向高位進(jìn)位t_L1位半加器加數(shù)A Bi被加數(shù)圖5-1 半加器框圖 由真值表寫(xiě)邏輯表達(dá)式：Si A Bi AiBi A Bi G A Bi畫(huà)出邏輯圖，如圖5-2所示：（a）邏輯圖（b）邏輯符號(hào)圖5-2 半加器（2）全加器能進(jìn)行加數(shù)、被加數(shù)和低位來(lái)的進(jìn)位信號(hào)相加，稱為全加，完成全加功能的電路為全加

3、器。根據(jù)求和結(jié)果給出該位的進(jìn)位信號(hào)。即一位全加器有 3個(gè)輸 入端：A （被加數(shù)）、Bi （加數(shù)）、Ci 1 （低位向本位的進(jìn)位）；2個(gè)輸出端：Si （和數(shù)）、G （向高位的進(jìn)位）。下面給出了用基本門(mén)電路實(shí)現(xiàn)全加器的設(shè)計(jì)過(guò)程。1）列出真值表，如表5-2所小。從表5-2中看出，全加器中包含著半加器，當(dāng)Ci 10時(shí)，不考慮低位來(lái)的表5-2全加器真值表AiBiCi 1SiCi0 0 0000 1 010半加器1 0 01 01 1 00 1全加器0 0 11 00 1 1011 0 1011 1 111J進(jìn)位，就是半加器。而在全加器中 G 1是個(gè)變量，其值可為0或12）畫(huà)出Si、Ci的卡諾圖，如圖5-

4、3所示01011010Ai 00011110(a)Si圖5-33)由卡諾圖寫(xiě)出邏輯表達(dá)式:全加器的卡諾圖SiAiBiCi 1ABiG J AiBJCi J ABiG 1(Ai Bi)C(ABi)C(AiBi) Ci 1 (AiBi )Ci 1A Bi CiCi AC M ABi BiGA Bi (A B)G-1 如用代數(shù)法寫(xiě)表達(dá)式得：Si m(1,2,4,7) AiBiCi 1G m(3,5,6,7) A BG J ABiG 1ABiC (ABi )G 1 ABi即：AiBiCmCiABi(Ai Bi)G-14)畫(huà)出邏輯圖，如圖5-4 (a)所示；圖5-4 (b)是全加器的邏輯符號(hào)(a)邏輯圖

5、(b)邏輯符號(hào)圖5-4全加器五、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1 .利用異或門(mén)及與非門(mén)實(shí)現(xiàn)一位全加器，并驗(yàn)證其功能 答：邏輯電路圖如下：2 .試用全加器實(shí)現(xiàn)四位二進(jìn)制全減器。3 .試用一片四位二進(jìn)制全加器將一位 8421BC則轉(zhuǎn)換成余3碼，畫(huà)出電路圖, 并測(cè)試其功能。4 .試用一片38線譯碼器及四輸入與非門(mén)設(shè)計(jì)一位全加器，要求電路最簡(jiǎn)， 畫(huà)出設(shè)計(jì)電路圖，并測(cè)試其功能。5 .試用74LS86組成二個(gè)四位二進(jìn)制數(shù)的比較電路，要求兩數(shù)相等時(shí)其輸出為 “1” ，反之為“ 0”。a.2Y工 1ST6 .試用雙四選一數(shù)據(jù)選擇器和與非門(mén)分別構(gòu)成全加器及全減器，寫(xiě)出表達(dá)式, 畫(huà)出邏輯圖，要求電路最簡(jiǎn)，并測(cè)試其功能。74LS153入2STID. IQ IC. ID. 2D, 2D. 2D 2D.*1六、實(shí)