加法器功能測試及設(shè)計

本文格式為Word版，下載可任意編輯——加法器功能測試及設(shè)計試驗三

加法器功能測試及設(shè)計

一、試驗?zāi)康?/p>

1、把握全加器的工作原理]規(guī)律功能及應(yīng)用。2、了解多種加法器型號的選擇及功能。

二、試驗儀器設(shè)備與主要器件

試驗箱一個；雙蹤示波器一臺，穩(wěn)壓電源一臺。

4位二進(jìn)制超前進(jìn)位全加器74LS283、74HC283；74LS00

三、試驗原理

全加器是中規(guī)模組合規(guī)律器件，可實現(xiàn)二進(jìn)制數(shù)據(jù)的加法運算，是計算機中最基本的運算單元電路。一位加法器有三個輸入端An、Bn、Cn?1，即被加數(shù)、加數(shù)及低一位向本位的進(jìn)位，有兩個輸出端Sn、Cn，即相加的和以及向高一位的進(jìn)位輸出。全加器的符號圖1所示。

SnCn全加器Cn-1AnBn

圖1圖2

An00001111Bn00110011Cn-101010101Sn01101001Cn00010111

Sn?An?Bn?Cn?1Cn?AnBn?AnCn?1?BnCn?1

本試驗主要采用4位超前進(jìn)位全加器74LS283規(guī)律符號如下圖

1013149C4B4B3B2B1111526C0SUM_4SUM_3SUM_2SUM_1U174LS283N121435A4A3A2A1

四、全加器的功能

71、用于數(shù)值運算，如習(xí)題1的圖。

2、可實現(xiàn)組合規(guī)律函數(shù)，完成4位二進(jìn)制數(shù)向BCD碼的轉(zhuǎn)換。如習(xí)題3的圖。3、還可以實現(xiàn)十進(jìn)制加法的形式，如習(xí)題2的圖。

五、試驗內(nèi)容

1、驗證74LS283的功能，觀測現(xiàn)象分析用4位全加器完成1位全加器或2位、3位全加器

相加時電路應(yīng)如何連接？進(jìn)位輸出的位置是否在C0處顯示？將結(jié)果填下表中。解：電路圖連接如下圖

VCC5VJ1VCCU11234567891214351115267A4A3A2A1B4B3B2B1C0C49SUM_4SUM_3SUM_2SUM_1101314X1X22.532.5V2.542.5V131011X5122.5V1474LS283N

經(jīng)過觀測得：完成1位全加器或2位、3位全加器時，其進(jìn)位輸出總是在比其高一位的輸出中顯示，只有在4位全加器運算時進(jìn)位輸出才在C0處顯示。

試驗數(shù)據(jù)記錄表全加器位數(shù)Ci1位2位3位4位4位01011輸入進(jìn)位與加數(shù)A400011A300010A201100A110101B400000被加數(shù)B300111B201011B110101S300100和與輸出進(jìn)位S201000S110010S001011C000112、設(shè)計電路，完成1位十進(jìn)制數(shù)的相加運算，實現(xiàn)2+3=5，4+6=10，7+9=16，用數(shù)碼管顯

示結(jié)果，畫出完整的電路圖并記錄數(shù)據(jù)

解根據(jù)二進(jìn)制與BCD碼的關(guān)系得該電路的進(jìn)位輸出C為

C?A4A3A4A2CO

在此必需注意進(jìn)位輸出已不再是原來的C0而是C，這是這個試驗的關(guān)鍵所在。電路圖如下：

16U5A74LS10N14VCC5VJ1VCCU1123456781214351115267A4A3A2A1B4B3B2B1C0C49SUM_4SUM_3SUM_2SUM_1101314U6U719U4A74LS00NU2121435A4A3A2A1B4B3B2B1C0C49SUM_4SUM_3SUM_2SUM_1101314DCD_HEXDCD_HEXU3A74LS00N231091112023U8A18202322111526774LS283N74LS04N74LS283N

數(shù)據(jù)記錄表加法二進(jìn)制碼001001000111被加數(shù)二進(jìn)制碼二進(jìn)制的和0011011010010101101010000十進(jìn)制的和51016進(jìn)位0113、連接B\\BCD碼轉(zhuǎn)換電路，將試驗結(jié)果填入自擬表中，分析數(shù)據(jù)是否符合要求。解：電路圖如下數(shù)據(jù)真值表如下

U5U6二進(jìn)制碼0000DCD_HEX數(shù)碼顯示器值012345678910111213DCD_HEX0001001000110VCC5V1110989101314SUM_4SUM_3SUM_2SUM_1C40100U174LS283N010101100111A4A3A2A1B4B3B2B111152612143507C02341U2A574LS00NU3A74LS00N6U4A74LS00N7100010011010101111001101J1VCC111014

111115

4、設(shè)計一個將BCD碼的8421碼轉(zhuǎn)換成余3碼的電路，寫出真值表及表達(dá)式，畫出電路圖。解：真值表如下BCD碼0000000100100011余3碼0011010001010110010001010110011110001001由卡諾圖得

011110001001101010111100F?A4?A3A2?A4A3A2

得電路圖如下：

X2X3X4X5X12.5V2.5V2.5V2.5V8VCC5V765SUM_4SUM_3SUM_2SU