数字电子技术之全减器全加器分析
组合逻辑课程设计4位二进制全加器全减器原创
关键字 74LS283 全加器、四位二进制、迭代电路、并行进位、串行进位、VHDL
摘要
加法器是数字系统中产生数的和的装置。加数和被加数为输入，和数与进 位为输出的装置为半加器。若加数、被加数与低位的进位数为输入，而和数与进
...
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位为输出则为全加器。例如：为了节省资源，减法器和硬件乘法器都可以用加法 器来构成。但宽位加法器的设计是很耗资源的，因此在实际的设计和相关饿得设 计与开发中需要注意资源的利用率和进位速度两方面的问题，多位加法器的构成 主要有两种：并行进位和串行进位。并行进位加法器设有并行进位产生逻辑，运 行速度比串行进位快；串行进位是将全加器采取并行级联或菊花链式级联构成多 位加法器。加法器也是常用作计算机算术逻辑部件，执行逻辑操作、移位与指令 调用。此外还可以用来表示各种数值，如：BCD、加三码，主要的加法器是以二 进制作运算。
1 0 0100 11011000
1 0 0101 00011010
1 0 0001 10011100
1 0 0001 10111110
1 0 1010 01000111
1 0 1010 01101001
1 0 0010 01000011
1 0 0010 01100101
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全加器应用实验报告
一、实验目的1. 理解全加器的逻辑功能和工作原理。
2. 掌握全加器的组成和电路结构。
3. 学习全加器在实际电路中的应用。
4. 培养动手实践能力和分析问题、解决问题的能力。
二、实验原理全加器是一种能够实现二进制加法运算的数字电路，它由半加器和与门组成。
全加器有三个输入端：两个加数输入端A和B，以及一个进位输入端Cin；三个输出端：进位输出端Cout，和输出端Sum，以及一个进位输入端Cin。
全加器的逻辑功能如下：- 当Cin为0时，全加器相当于一个半加器，即A和B相加，进位输出Cout为0，和输出Sum为A+B。
- 当Cin为1时，全加器将A、B和Cin相加，进位输出Cout为1，和输出Sum为A+B+Cin。
三、实验仪器与设备1. 数字电路实验箱2. 集成芯片（如74LS00、74LS86等）3. 导线4. 逻辑分析仪或示波器5. 实验指导书四、实验步骤1. 搭建全加器电路(1) 使用74LS86芯片搭建半加器电路，连接A、B和Sum端。
(2) 使用74LS00芯片搭建与门电路，连接Sum和Cin端，输出为Cout。
(3) 将半加器和与门电路连接起来，形成全加器电路。
2. 验证全加器功能(1) 将A、B和Cin端分别接入逻辑电平开关。
(2) 通过逻辑电平开关改变A、B和Cin端的电平，观察Cout和Sum端的输出。
(3) 将实验结果与理论计算结果进行对比，验证全加器的功能。
3. 全加器在实际电路中的应用(1) 使用全加器搭建一个4位加法器电路。
(2) 将A、B和Cin端分别接入4位二进制数输入端。
(3) 观察Cout和Sum端的输出，验证4位加法器电路的功能。
五、实验结果与分析1. 全加器功能验证通过实验验证，全加器能够实现二进制加法运算，其逻辑功能与理论计算结果一致。
2. 全加器在实际电路中的应用通过实验验证，全加器可以应用于4位加法器电路，实现多位二进制数的加法运算。
六、实验总结1. 全加器是一种能够实现二进制加法运算的数字电路，具有广泛的应用。
电子技术基础实验报告-全加减器设计
《电子技术基础实验报告》实验名称：组合逻辑电路设计1、实验名称：全加/减器设计与仿真2、实验设计要求以及内容：全加器要求两个二进制数相加时，要考虑低位进位的相加。
并输出本位计算结果和高位进位结果。
全减器是两个二进制的数进行减法运算时使用的一种运算单元，采用本位结果和借位来显示，二进制中是借一当二，所以可以使用两个输出变量的高低电平变化来实现减法运算。
3、实验具体设计：本实验采用行为描述方式编写描述全加/减器具体功能的Verilog HDL语句。
通过使用case语句和if语句组合对真值表中的各种情况进行描述来实现全加/减器的功能。
通过改变输入信号T的电平来决定使用全加器还是全减器。
当T输入低电平时为全加器，当T输入为高电平时为全减器。
下图为全加/减器的真值表：在全加器的输入输出中A为被加数、B为加数、Ci为低位进位数、S为本位和数、Co为向高位进位数。
在全减器的输入输出中A为被减数、B为减数、Ci表示低位是否向本位借位、S为本位最终运算结果、Co表示本位是否向高位借位。
具体设计语句如下：module ck1701wdh(T,A,B,Ci,Co,S);input A,B,Ci,T;reg Co,S;output Co,S;always @ (A or B or Ci or T)if(T==0)//当T输入为低电平时调用全加器begin//以下为设计全加器的verilog语言case({A,B,Ci})//根据A、B、Ci的输入信号分别改变S、Co的输出电平3'd0: begin S=0; Co=0; end3'd1: begin S=1; Co=0; end3'd2: begin S=1; Co=0; end3'd3: begin S=0; Co=1; end3'd4: begin S=1; Co=0; end3'd5: begin S=0; Co=1; end3'd6: begin S=0; Co=1; end3'd7: begin S=1; Co=1; enddefault: begin S=0; Co=0; endendcaseendelse//当T输入为高电平时调用全减器begin//以下为设计全减器的verilog语言case({A,B,Ci})//根据A、B、Ci的输入信号分别改变S、Co的输出电平3'd0: begin S=0; Co=0; end3'd1: begin S=1; Co=1; end3'd2: begin S=1; Co=1; end3'd3: begin S=0; Co=1; end3'd4: begin S=1; Co=0; end3'd5: begin S=0; Co=0; end3'd6: begin S=0; Co=0; end3'd7: begin S=1; Co=1; enddefault: begin S=0; Co=0; endendcaseendendmodule4、输入输出设计：（按键，数码管，发光管等说明）管脚分配如下(格式：输入/输出通道名：对应引脚名→开发板上对应开关名)：信号输入Input: A：PIN_J6→SW[0], B：PIN_H5→ SW[1], Ci：PIN_H6→ SW[2], T：PIN_G4→ SW[3].信号输出Output: S：PIN_J2→LEDG[1], Co：PIN_J1→ LEDG[0].SW[]为拨动开关，LEDG[]为绿色发光二极管。
实现全加器的实验报告
一、实验目的1. 理解全加器的原理和组成。
2. 掌握半加器、与门、或门等基本逻辑门电路的原理和特性。
3. 学习利用基本逻辑门电路构建全加器。
4. 通过实验加深对数字电路设计和实现过程的理解。
二、实验原理全加器是一种基本的数字电路，用于实现两个二进制数的加法运算。
它由两个半加器和两个与门、一个或门组成。
当两个加数位相加时，全加器可以产生一个和以及一个进位输出。
半加器（hadder）是全加器的基础单元，它由一个异或门（XOR）和一个与门（AND）组成。
异或门负责产生和输出，与门负责产生进位输出。
全加器的原理如下：- 当两个加数位相加时，若两者均为0，则输出和为0，进位为0。
- 若一个加数位为0，另一个为1，则输出和为1，进位为0。
- 若两者均为1，则输出和为0，进位为1。
三、实验设备及器材1. 数字电路实验箱2. 集成芯片（74LS00、74LS10、74LS54、74LS86）3. 导线4. 示波器5. 电源四、实验步骤1. 准备实验器材，搭建半加器电路。
（1）将74LS86（异或门）和74LS00（与门）插入实验箱。
（2）按照图1所示连接半加器电路。
（3）将A、B分别接入电平开关，Y、Z接入发光二极管显示。
（4）通电，观察Y、Z的亮灭情况，验证半加器的逻辑功能。
2. 构建全加器电路。
（1）按照图2所示连接全加器电路。
（2）将A、B、C分别接入电平开关，Y、Z接入发光二极管显示。
（3）通电，观察Y、Z的亮灭情况，验证全加器的逻辑功能。
3. 使用示波器观察全加器的输出波形。
（1）将示波器的探头分别连接到全加器的和输出端和进位输出端。
（2）改变A、B、C的输入值，观察示波器上的波形，分析全加器的逻辑功能。
五、实验结果与分析1. 半加器实验结果：当A、B的输入分别为0、1或1、0时，Y为1，Z为0；当A、B的输入均为0或均为1时，Y为0，Z为0。
验证了半加器的逻辑功能。
2. 全加器实验结果：当A、B、C的输入分别为0、0、0时，Y为0，Z为0；当A、B、C的输入分别为0、0、1时，Y为1，Z为0；当A、B、C的输入分别为0、1、0时，Y为1，Z为0；当A、B、C的输入分别为0、1、1时，Y为0，Z为1；当A、B、C的输入分别为1、0、0时，Y为1，Z为0；当A、B、C的输入分别为1、0、1时，Y为0，Z为1；当A、B、C的输入分别为1、1、0时，Y为0，Z为1；当A、B、C的输入分别为1、1、1时，Y为1，Z为1。
加减法运算器电路
加减法运算器电路加减法运算器电路是一种用于进行数字加减运算的电路，通常用于数字逻辑电路或计算机系统中。
它可以接受两个输入数字，并输出它们的和或差，具有广泛的应用领域。
加减法运算器电路的设计通常包括以下几个关键部分：输入端、加法器、减法器、选择器、输出端等。
首先，输入端用于接收两个数字的输入。
这些输入数字可以是二进制数字，也可以是十进制数字经过编码转换为二进制表示。
输入端需要将输入的数字传递给加法器或减法器进行运算。
加法器是加减法运算器电路的核心部分之一。
它能够接受两个数字的输入，并将它们相加得到一个和。
加法器通常采用全加器电路进行设计，全加器能够实现三个数字的加法运算，其中两个数字是输入数字，另一个数字是进位数字。
通过级联多个全加器电路，可以实现多位数字的加法运算。
减法器是加减法运算器电路的另一个核心部分。
它能够接受两个数字的输入，并将它们相减得到一个差。
减法器通常采用全减器电路进行设计，全减器能够实现两个数字的减法运算，其中一个数字是被减数，另一个数字是减数。
通过级联多个全减器电路，可以实现多位数字的减法运算。
选择器用于选择加法器或减法器的输出结果作为最终的输出。
根据需要进行加法或减法运算，选择器可以将加法器或减法器的输出传递给输出端。
最后，输出端用于输出加法或减法运算的结果。
输出端可以是数字显示器、LED指示灯或数字信号输出接口，将计算结果显示给用户或传递给其他电路进行进一步处理。
总的来说，加减法运算器电路的设计需要充分考虑数字逻辑电路的设计原理，合理选择加法器、减法器和选择器的设计方案，确保电路能够准确、稳定地进行加减法运算。
加减法运算器电路在数字电子技术和计算机领域有着重要的应用，是数字系统中不可或缺的一部分。
实验三 组合逻辑电路分析
将相应的Dn、Cn的值填入表4-4中，与理论值进行比较，验证全减器的逻辑功能。
表4-4
输 入
输 出
An
Bn
Cn-1
Dn
Cn
0
0
0
0
0
0
0
1
1
1
0
1
0
1
1
0
1
1
0
1
1
0
0
1
0
1
0
1
0
0
1
1
0
0
0
1
1
1
1
1
（5）分析四位奇偶校验器的逻辑功能
逻辑表达式：
将相应的Q值填入表4-5中，与理论值进行比较，验证奇偶校验器的逻辑功能。
2．对实验现象、实验结果的分析及其结论
（1）分析半加器的逻辑功能
逻辑表达式：
将相应的S、C值填入表4-1中，与理论值进行标胶，验证半加器的逻辑功能。
表4-1
输 入
输 出
A
B
S
C
0
0
0
0
0
1
1
0
1
0
1
0
1
1
0
1
（2）分析全加器的逻辑功能
逻辑表达式：
将相应的Sn、Cn的值填入表4-2中，与理论值进行比较，验证全加器的逻辑功能。
万用表 1块
74LS00 四二输入与非门 3片
74LS86 四二输入异或门 1片
4．实验方法步骤及注意事项
实验方法：
1、分析半加器的逻辑功能
（1）用两片74LS00（引脚见附录）按图4－1接线。74LS00芯片14脚接+5V,7脚接地。
全加器实训报告
一、实验目的1. 理解全加器的原理和组成。
2. 掌握全加器电路的设计和搭建方法。
3. 通过实验验证全加器的逻辑功能。
4. 提高电子电路实验操作技能。
二、实验原理全加器是一种能够进行二进制加法运算的数字电路，它能够同时处理来自两个加数和一个来自低位的进位信号，并将结果输出。
全加器由两个半加器和一个或门组成，其中两个半加器分别负责处理加数和进位信号，或门则将两个半加器的输出相加得到最终结果。
三、实验仪器与材料1. 数字电路实验箱2. 74LS00（四路2-3-3-2输入与或非门）3. 74LS86（异或门）4. 导线5. 连接器四、实验步骤1. 设计电路图：根据全加器的原理，设计出电路图，包括半加器和或门的连接方式。
2. 搭建电路：按照电路图，在实验箱上搭建全加器电路。
3. 连接测试：将电路的输入端分别连接到数字电路实验箱的输入端口，将输出端连接到相应的输出端口。
4. 测试验证：通过改变输入端口的电平，观察输出端口的电平变化，验证全加器的逻辑功能。
五、实验结果与分析1. 半加器测试：通过将两个输入端分别连接到高电平和低电平，观察输出端口的电平变化，验证半加器的逻辑功能。
2. 全加器测试：将一个半加器的输出端连接到另一个半加器的进位输入端，将或门的输入端连接到两个半加器的输出端，通过改变输入端口的电平，观察输出端口的电平变化，验证全加器的逻辑功能。
六、实验心得体会1. 通过本次实验，我深入理解了全加器的原理和组成，掌握了全加器电路的设计和搭建方法。
2. 在实验过程中，我学会了如何使用数字电路实验箱和相应的元器件，提高了电子电路实验操作技能。
3. 通过实验验证全加器的逻辑功能，我对数字电路的基本概念有了更深入的理解。
七、实验总结本次全加器实训实验，让我对数字电路的基本原理和组成有了更深入的理解，提高了我的电子电路实验操作技能。
在实验过程中，我遇到了一些问题，但在老师和同学的指导下，我成功解决了这些问题，收获颇丰。
全加器的设计实验报告
全加器的设计实验报告《全加器的设计实验报告》摘要：本实验旨在设计并实现一个全加器电路，用于对两个二进制数进行加法运算。
通过实验，我们成功地设计了一个全加器电路，并进行了验证和测试。
实验结果表明，该全加器能够正确地对两个二进制数进行加法运算，并输出正确的结果。
引言：全加器是数字电路中常用的逻辑电路之一，用于对两个二进制数进行加法运算。
它由两个半加器和一个或门组成，能够实现对两个二进制数的加法运算，并输出相应的结果。
在本次实验中，我们将设计并实现一个全加器电路，并对其进行验证和测试。
设计与实现：首先，我们根据全加器的逻辑功能和真值表，设计了相应的电路图。
然后，我们选择适当的逻辑门和触发器进行电路的实现。
在实验中，我们采用了集成电路来实现全加器电路，并通过连接适当的引脚，将其组成一个完整的电路。
最后，我们对电路进行了验证和测试，确保其能够正确地进行加法运算。
实验结果：经过验证和测试，我们成功地实现了一个全加器电路，并对其进行了测试。
实验结果表明，该全加器能够正确地对两个二进制数进行加法运算，并输出正确的结果。
在不同的输入条件下，我们都得到了正确的输出结果，证明了该全加器的正确性和可靠性。
结论：通过本次实验，我们成功地设计并实现了一个全加器电路，并对其进行了验证和测试。
实验结果表明，该全加器能够正确地对两个二进制数进行加法运算，并输出正确的结果。
这为我们进一步深入理解数字电路和逻辑电路提供了重要的实践基础。
同时，我们也发现了一些问题和改进的空间，为今后的研究和实践提供了有益的启示。
希望通过本次实验，能够对数字电路的设计与实现有更深入的理解。
加法器电路设计-全加器.doc
加法器电路设计-全加器.doc全加器是一种数字电路，用于将两个位的二进制数字进行相加，并输出两位的和以及一位的进位。
它是一种更复杂的加法器，由多个逻辑门组成。
全加器常常用于计算机中的加法器电路，并且在计算机逻辑电路中起着非常重要的作用。
一般来说，一个全加器包括三个进位和三个输出端：两个输入端和一个输出端。
其中，两个输入端分别用来输入两个二进制数，而一个输出端则是用来输出两数相加的结果和进位数。
为了更好地理解全加器，我们需要先了解一下半加器。
半加器是一种将两个位的二进制数字进行相加，并输出两位的和的电路。
它也被称为是二进制加法器的最基础模块。
它包括两个输入端和两个输出端：一个是和，另一个是进位。
半加器的电路可以通过两个异或门和一个与门构成。
具体来说，半加器的实现方式如下：其中，XOR 表示异或门，AND 表示与门。
在半加器的电路中，A 和 B 分别表示两个输入端的数，S 表示输出端的和，C 表示进位。
因此，半加器的输出公式可以表示为：S = A ⊕ BC = A ∧ B根据半加器的电路原理，我们可以将两个半加器联用，从而构成一个全加器。
具体来说，全加器可以由两个半加器和一个 OR 门组成。
它的电路如下图所示：其中，A、B、Cin 分别表示两个输入端和进位端的二进制数，S、Cout 分别表示输出端的和和进位数。
由于我们需要同时考虑上一个进位和现在的两个输入数，因此进位信号需要同时输入到两个半加器中。
根据全加器的电路原理，我们可以得到它的输出公式：S = (A ⊕ B) ⊕ C inCout = (A ∧ B) ∨ (Cin ∧ (A ⊕ B))综上所述，全加器是基于半加器的基础上建立出来的，它可以处理更大量级的输入和输出。
在计算机中，全加器是十分重要的一个部分，因为它是实现二进制算术的基础。
通过逐级的组合，计算机可以实现加减乘除等操作，从而完成各种不同的计算任务。
《数字电子技术》组合逻辑电路(半加器全加器及逻辑运算)
《数字电子技术》组合逻辑电路（半加器全加器及逻辑运算）一、实验目的1、掌握组合逻辑电路的功能测试。
2、验证半加器和全加器的逻辑功能。
3、学会二进制数的运算规律。
二、实验原理数字电路分为组合逻辑电路和时序逻辑电路两类。
任意时刻电路的输出信号仅取决于该时刻的输入信号，而与信号输入前电路所处的状态无关，这种电路叫做组合逻辑电路。
分析一个组合电路，一般从输出开始，逐级写出逻辑表达式，然后利用公式或卡诺图等方法进行化简，得到仅含有输入信号的最简输出逻辑函数表达式，由此得到该电路的逻辑功能。
两个一位二进制数相加，叫做半加，实现半加操作的电路称为半加器。
两个一位二进制数相加的真值表见表5-1，表中Si 表示半加和，Ci 表示向高位的进位，Ai 、Bi 表示两个加数。
表5-1 半加器真值表从二进制数加法的角度看，表中只考虑了两个加数本身，没有考虑低位来的进位，这也就是半加一词的由来。
由表5-1可直接写出半加器的逻辑表达式：Si=AiBi AiBi +、Ci=AiBi 由逻辑表达式可知，半加器的半加和Si 是Ai 、Bi 的异或，而进位Ci 是Ai 、Bi 相与，故半加器可用一个集成异或门和一个与门组成。
两个同位的加数和来自低位的进位三者相加，这种加法运算就是全加，实现全加运算的电路叫做全加器。
如果用Ai 、Bi 分别表示A 、B 两个多位二进制数的第i 位，1i C -表示低位（第i-1位）来的进位，则根据全加运算的规则可列出真值表如表5-2。
表5-2 全加器的真值表利用卡诺图可求出Si 、Ci 的简化函数表达式：i i i i-1i i i i i i S =A B C C =(A B )C +A B ⊕⊕⊕可见，全加器可用两个异或门和一个与或门组成。
如果将数据表达式进行一些变换，半加器还可以用异或门、与非门等元器件组成多种形式的电路（见图5-2，图5-3）。
三、实验仪器及材料器件：74LS00 二输入端四与非门 3片74LA86 二输入端四异或门 1片74LS54 四组输入与或非门 1片四、预习要求1、预习组合逻辑电路的分析方法。
全加器与全减器设计
学校代码：_________学号：__________Hefei University数电设计报告NUMBER OF ELECTRICAL DESIGNREPORT设计题目：全加器与全减器设计学位类别：工学学士年级专业（班级）：电子信息工程1班作者姓名：汤家映（1405011019）、宋道远（1405011020）、朱亚东（1405011022）导师姓名：谭敏完成时间： 2015-5-17目录一、设计任务 (2)1.用组合逻辑电路设计1位二进制全加器与全减器 (2)2.用双8选1数据选择器74LS151设计1位二进制全加器与全减器 (2)3.用广义译码器VHDL语言设计1位二进制全加器与全减器 (2)二、设计过程 (2)1.用组合逻辑电路设计1位二进制全加器与全减器 (2)（1）进行逻辑抽象，建立真值表 (2)（2）画出卡诺图 (2)（3）画出逻辑电路 (3)2.用双8选1数据选择器74LS151设计1位二进制全加器与全减器 (3)（1）逻辑问题进行抽象，列出真值表 (3)（2）列出函数表达关系 (4)（3）用数据选择器74LS151画出逻辑电路图 (4)3.用广义译码器VHDL语言设计1位二进制全加器与全减器 (5)三、总结 (6)一、设计任务1、用组合逻辑电路设计1位二进制全加器与全减器；2、用双8选1数据选择器74LS151设计1位二进制全加器与全减器；3、用广义译码器VHDL语言设计1位二进制全加器与全减器。
二、设计过程1、用组合逻辑电路设计1位二进制全加器与全减器（1）进行逻辑抽象，建立真值表全加器与全减器真值表输入输出A B C全加器（m=0）全减器（m=1）S D S D0 0 0 0 0 0 00 0 1 1 0 1 10 1 0 1 0 1 10 1 1 0 1 0 11 0 0 1 0 1 01 0 0 1 0 1 01 0 1 0 1 0 01 1 1 1 1 1 1（说明：当m=1时为全加器A.B分别表示被减数和减数C表示低位向高位的借位数，S表示本位和值，D表示向高位的借位；当m=0时为全加器A.B分别表示两个加数C表示低位向高位的进位数，S表示本位和值，D表示向高位的进位）（2）画出卡诺图S 的卡诺图 D 的卡诺图 BC\mA 00 01 11 10 00 0 1 1 0 01 1 0 0 1 11 0 1 1 0 10 10 0 1 全加器：m=0时，C B A S ⊕⊕=,BC AC AB BC AC ABD ∙∙=++=全减器：m=1时，C B A S ⊕⊕=，BC C A B A BC C A B A D ∙∙=++=（3）画出逻辑电路根据最简逻辑表达式画出逻辑电路图VCCAINPUT VCCBINPUT VCCCINPUT VCCmINPUT NAND2inst7NAND2inst8NAND2inst9XORinstXORinst11NAND3inst12SOUTPUT DOUTPUTXORinst132、用双8选1数据选择器74LS151设计1位二进制全加器与全减器； (1)逻辑问题进行抽象，列出真值表BC\mA 00 01 11 10 00 0 0 0 0 01 0 1 0 1 11 1 1 1 1 1011全加器与全减器真值表m A B C S D0 0 0 0 0 0000110001010001101010010010101011001011111100000100111101011101101110010110100111000111111 4（说明：当m=1时为全加器A.B分别表示被减数和减数C表示低位向高位的借位数，S表示本位和值，D表示向高位的借位当m=0时为全加器A.B分别表示两个加数C表示低位向高位的进位数，S表示本位和值，D表示向高位的进位）（2）列出函数表达关系根据上面真值表，列出逻辑函数表达式（标准与或式）S mAmBCmAm++=++++m+ACBCmABBABCBCBCACAmmABCD+++AmBCm+mAm=m+++mCBmAmABCBCBAABCCCABCBA（3）用数据选择器74LS151画出逻辑电路图根据逻辑函数的标准与或式画出逻辑电路图VCC C INPUT VCCBINPUT VCCAINPUT VCCmINPUT sOUTPUT DOUTPUT MULTIP LE XE RGNC B A D5D0D1D4D3D2D6D7Y WN74151instMULTIP LE XE RGNC B A D5D0D1D4D3D2D6D7Y WN74151inst1VCCNOTinst6GND3、用广义译码器VHDL 语言设计1位二进制全加器与全减器 根据全加器与全减器的真值表编写VHDL 程序，程序如下：LIBRARY IEEE;USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL; ENTITY JJ ISPORT(M,A,B,C:IN STD_LOGIC; S,D: OUT STD_LOGIC); END ENTITY JJ;ARCHITECTURE one OF JJ ISSIGNAL MABC:STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0); BEGINMABC<=M&A&B&C; PROCESS(MABC) BEGINCASE MABC ISWHEN"0000"=>S<='0';D<='0'; WHEN"0001"=>S<='1';D<='0'; WHEN"0010"=>S<='1';D<='0'; WHEN"0011"=>S<='0';D<='1'; WHEN"0100"=>S<='1';D<='0'; WHEN"0101"=>S<='0';D<='1'; WHEN"0110"=>S<='0';D<='1'; WHEN"0111"=>S<='1';D<='1';WHEN"1000"=>S<='0';D<='0';WHEN"1001"=>S<='1';D<='1';WHEN"1010"=>S<='1';D<='1';WHEN"1011"=>S<='0';D<='1';WHEN"1100"=>S<='1';D<='0';WHEN"1101"=>S<='0';D<='0';WHEN"1110"=>S<='0';D<='0';WHEN"1111"=>S<='1';D<='1';WHEN OTHERS=>NULL;END CASE;END PROCESS;END ARCHITECTURE one;三、总结本次关于全加器与全减器的设计是由本组三人共同合作配合完成，知道了合作完成任务的重要性。
半加半减器 全加全减器
实验六 半加半减器与全加全减器一、实验目的1.掌握了解74LS00，74LS86芯片的内部结构和逻辑功能。
2.根据真值表连接电路实现半加半减器、全加全减器的逻辑功能。
3.了解算术运算电路的结构。
二、实验设备74LS00（二输入端四与非门）、74LS86（二输入端四异或门）、数字电路实验箱、导线。
74LS00引脚图 74LS86引脚图三、实验原理加法器成为计算机中最基本的运算单元。
半加器是实现半加操作，只考虑两个加数本身，没有考虑低位来的进位。
其逻辑表达式是B A B A B A S ⊕=+=; ABC =。
全加器是能进行加数、被加数和低位来的进位信号相加，并根据求和的结果给出该位的进位信号。
其逻辑表达式是1-⊕⊕=I I I I C B A S ; I I I I I I B A C B A C +⊕=-1)(。
74LS00是二输入端四与非门，74LS86是二输入端四异或门。
四、实验内容以小灯的灭与亮分别代表输出状态的0状态与1状态；以开关的断开与闭合分别代表输入状态的0状态与1状态。
1.用74LS00、74LS86实现半加半减器功能设计电路：输入端有三个M 、A 、B ，输出端有两个S 、I C 。
当M=0时实现半加器A+B 的功能；当M=1时实现半减器A-B 的功能。
A 为被加数，B 加数，S 为半加和，I C 为向高位的借位。
真值表： 功能 M A B S I C半 加0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 1 0 1 0 01 1 0 1 半 减1 0 0 0 0 1 0 1 1 1 1 1 0 1 0 111使用卡诺图化简得到：B A B A B A S ⊕=+=; )(M A B M AB BM A C I ⊕=+=。
2.用74LS00、74LS86实现全加全减器功能设计电路：当M=0时实现全加器的逻辑功能；当M=1时实现全减器的逻辑功能。
I A 为被加数，I B 加数，1-I C 低位的借位，I S 全加和，I C 向高位的借位。
全减器用法
全减器用法全减器啊，这可是个挺有趣的小玩意儿。
你要是没接触过，就听我好好唠唠。
全减器呢，就像一个小小的数字魔法师。
它主要处理三个输入，被减数、减数还有低位来的借位信号。
这就好比三个人在进行一场特殊的拔河比赛，被减数是一边的大力士，减数是对面来挑战的，而低位来的借位信号呢，就像是旁边一个有点小捣乱但又很关键的小精灵。
咱先说这个被减数。
它就像一个拥有宝藏的主人，宝藏的数量就是它代表的数字。
减数呢，就是那个想要从被减数这里拿走宝藏的小贼。
如果没有那个低位的借位小精灵，那这个减法就像是一场普通的抢夺战，直接看被减数的宝藏够不够减数拿的就行。
比如说被减数是5，减数是3，那很简单，被减数能轻松应对，差就是2，也没有借位的情况。
可一旦那个借位小精灵出现，就像比赛突然加了个特殊规则。
比如说被减数还是5，减数是3，但是有低位来的借位信号。
这时候就相当于被减数要先拿出一份宝藏给这个小精灵，那被减数就只剩下4了，再和减数3比，差就变成1了。
这就是全减器中被减数在不同情况下的作用。
再说说减数。
减数可有点像个贪心的家伙。
它总是想着从被减数那里得到尽可能多的东西。
它的大小直接决定了和被减数之间的差距。
要是减数特别大，大到比被减数加上借位情况调整后的数还大，那就会产生借位，这个借位就像一个连锁反应，会传递到更高位去。
就像一个多米诺骨牌，一块倒了，可能会影响到后面一连串的情况。
还有那个低位来的借位信号。
这个小精灵虽然小，但是作用可大着呢。
它能改变整个减法的局面。
有时候它一出现，本来能轻松获胜的被减数就变得有点吃力了。
它就像一阵突然刮起的逆风，让原本顺利的事情变得有点波折。
全减器的输出呢，有两个，一个是差，一个是向高位的借位。
这个差就像是这场拔河比赛或者宝藏抢夺战后的结果。
而向高位的借位就像是一个信号旗，如果这个比赛或者抢夺很激烈，被减数应付不过来，这个信号旗就升起来，告诉高位的计算，这里有点情况，你们要注意啦。
我曾经自己摆弄过全减器的电路模型。
全加器控制数码管的原理
全加器控制数码管的原理全加器是一种电子数字电路，用于将两个二进制数字相加，包括一个进位位。
该加法器的输出为两个输入数组的和以及进位。
在数字电路中，全加器广泛用于计算机算术逻辑单元（ALU），其中包括加法和减法运算。
全加器将二进制数字相加，产生一个附加位输出，使其适合于处理大量数据。
数码管是一种数字显示装置，它将数字表示为七段数码，以显示数字和其他字符。
在数字电子设备中，数码管广泛用于显示时间、温度、电压和其他参数。
数码管分为共阳极（阳极短）和共阴极（阴极短）两种类型。
数码管通过使用二进制代码来表示数字和字母，将输入数字或字母用七个灯泡来表示，即七段数码管。
全加器控制数码管的原理是将全加器的输出连接到数码管的输入，使其能够显示数字或其他字符。
在控制数码管时，我们需要将输入数字转换为二进制代码，并输入到数码管的七个输入管脚中。
在此之前，需要将输入数字分解为各个位，并将其写成二进制代码。
例如，数字“5”等于二进制代码“0101”。
当我们向数码管中输入数字时，我们可以使用全加器控制它的显示方式。
全加器的输出可能有两位，包括和位（SUM）和进位位（CARRY）。
和位（SUM）的值等于两个输入位的和，进位位（CARRY）等于在相加时产生的进位。
将全加器的输出与数码管的七个输入管脚连接时，我们需要确保适当的位对应。
例如，我们需要将和位（SUM）的最低位与数码管的最右侧灯泡相连接，以便正确定位。
此外，我们还必须将进位位（CARRY）与数码管的第八个管脚相连接，以便实现进位到下一位的操作。
控制数码管时，我们可以使用多个全加器进行数字加法操作，以生成更多位数的数字。
例如，在计算器中，我们需要使用多个位数来处理浮点数。
在每个全加器中，我们可以将数字转换为二进制，并将其与另一个数字一起输入到加法器中，以获得正确结果。
四位二进制全加全减器
数字逻辑设计及应用课程设计报告组合逻辑设计题目：使用74LS83构成4位二进制全加\全减器。
具体要求:1）列出真值表；2）画出逻辑图；3）用Verilog HDL 进行仿真；1.设计思路及原理分析全加器是除本位数字相加外，还考虑进位输入和进位输出的加法器，全减器同理，考虑借位输入和借位输出。
本次主要应用74LS83来实现设计要求，74LS83是四位二进制先行进位加法器，可以直接接入输入获得全加器，所以设计重点在于四位全减器的设计。
对于串行进位加法器，可略加改进获得相应的减法器，基本原理如下式：2'2'2'2'[]s s s s X Y X Y -=+-'2'2[]2n s s Y Y -=-这里利用了补码的基本性质，具体实现时可以将减数逐位取反，然后最低位加1。
又因为全加器时in C 为为进位输入，全减器时应变为借位输入，所以要减去in C ，且全加器的输出端out C 为进位输出，而全减法器应该输出借位输出，而进位输出与借位输出恰好是反向的关系，所以将0S 取反后即得到全减器的借位输出out B ，据此，可以在全加器的基础上设计全减器。
其中表中输出部分上行为全加输出，下行为全减输出。
2 逻辑电路图3 电路实现和仿真3.1 verilog HDL设计代码如下：module add(s,out,a,b,in,EN);output[0:3] s;output out;input[0:3] a,b;input in;input EN;reg out;reg[0:3] s,c;always@(*)if (EN==0)begin{out,s}=a+b+in;endelsebeginc=10000-b;{out,s}=a+c-in;out=~out;endendmodule3.2 仿真波形图4 结果分析由波形图可知，仿真结果与真值表完全吻合，说明本次设计的可行性和正确性，至此，我们完成了基于74LS83构成4位二进制全加\全减器的分析、设计、仿真，而且达到了预期的设计要求。
完整四位全加全减器设计
四位全加全减器设计一．实验目的1熟悉在max+plus II 的环境下设计数字电路的步骤和方法2学习使用vhdl语言，进行设计数字电路的RTL级电路3通过max+plus II 软件中对自行设计的电路的仿真，加深对数字电路设计的理解。
二．实验原理1.功能描述输入：select,Ci, A, B 输出：S,CoSelect=0时，S为全加器的求和位（A+B），Co为全加器的高位进位。
Ci为全加器低位进位。
Select=1时，S为全减器的求差位（A-B），Co为全减器的高位借位。
Ci为全减器低位借位。
2.一位全加全减器真值表：输入输出Select Ci A B S Co0 0 0 0 0 00 0 0 1 1 00 0 1 0 1 00 0 1 1 0 10 1 0 0 1 00 1 0 1 0 10 1 1 0 0 10 1 1 1 1 11 0 0 0 0 01 0 0 1 1 11 0 1 0 1 01 0 1 1 0 01 1 0 0 1 11 1 0 1 0 11 1 1 0 0 01 1 1 1 1 13.逻辑化简由真值表得S=A○十B○十Ci=（（A○十Select)○十B○十Ci）○十SelectCo=（A○十Select)B+Ci(（A○十Select）+B)=(（A○十Select）○十B)Ci+（A○十Select)B对于半加器的逻辑表达式为：S=A○十B Co=AB综上，一位全加全减器可由两个半加器，两个异或门和一个或门组成。
4.毛刺的产生与消除组合逻辑电路由于输入到输出各端的延时不同，在输出端稳定之前会产生错误的输出。
在本电路中，由于低位的进位或借位传输到输出的时间比其他信号传输的延时要长，因此当低位产生进位或借位时会出现错误的输出。
一种常见的方法是利用D触发器的D输入端对毛刺信号不敏感的特点，在输出信号的保持时间内，用触发器读取组合逻辑的输入输出信号。
由组合逻辑电路的最大延时Td为16.7ns，D触发器的时钟周期T应略大于Td，取20ns。
课程设计位二进制全加器全减器
课程设计--－位二进制全加器全减器————————————————————————————————作者: ————————————————————————————————日期：组合逻辑电路课程设计之——4位二进制全加器/全减器作者:姓名：周志敏学号:290７30１001姓名：王光甫学号:2９07３01００７姓名：沈俊楷学号：２９07301004课程设计题目要求：使用74LS２83构成4位二进制全加＼全减器。
具体要求:1）列出真值表；2)画出逻辑图；3）用Ｖeｒilog HＤL进行仿真。
摘要加法器是数字系统中的基本逻辑器件。
例如:为了节省资源，减法器和硬件乘法器都可由加法器来构成。
但宽位加法器的设计是很耗费资源的,因此在实际的设计和相关系统的开发中需要注意资源的利用率和进位速度等两方面问题。
多为加法器的构成有两种方式:并行进位和串行进位方式。
并行进位加法器设有并行进位产生逻辑，运行速度快；串行进位方式是将全加器级联构成多位加法器。
通常，并行加法器比串行加法器的资源占用差距也会越来越大。
本文将采用４位二进制并行加法器作为折中选择,所选加法器为7４LS２83,74LS２83是４位二进制先行进位加法器,它只用了几级逻辑来形成和及进位输出，由其构成4位二进制全加器;而四位的全减器可以用加法器简单的改造而来。
采用Ｖeｒｉlog ＨDL对四位的全加器－全减器进行仿真。
关键字74LS2８3，全加器,并行进位，串行进位，全减器,VｅriloｇHＤL仿真总电路设计一、硬件电路的设计该4位二进制全加器以74ＬＳ２83(图1）为核心,采用先行进位方式,极大地提高了电路运行速度,下面是对4位全加器电路设计的具体分析。
ﻩ 图11）全加器全加器是针对多于一位的操作数相加,必须提供位与位之间的进位而设计的一种加法器,具有广泛而重要的应用。
其除有加数位X 和Y ，还有来自低位的进位输入CIN ，和输出S(全加和)与CO ＵT(送给高位的进位）,满足下面等式:CINY CIN X Y X COUT CINY X CIN Y X N CI Y X N CI Y X CIN Y X S ⋅+⋅+⋅=⋅⋅+⋅'⋅'+'⋅⋅'+'⋅'⋅=⊕⊕=其中，如果输入有奇数个1，则S 为1;如果输入有２个或２个以上的1，则ＣOUT 为1。
第三组(全加(减)器)05
课程设计（论文）课程名称：数字电子技术基础题目：全加（减）器的设计院（系）：机械电子工程系专业班级：电信0901姓名：詹志鹏学号：200906030105指导教师：史毅敏2011年12月30日全加（减）器一、全减器是两个二进制的数进行减法运算时使用的一种运算单元。
最简单的全减器是采用本位结果和借位来显示，二进制中是借一当二，所以可以使用两个输出变量的高低电平变化来实现减法运算。
二、全加器是两个二进制的数进行加法运算时使用的一种运算单元。
最简单的全加器是采用本位结果和借位来显示，二进制中是逢二进一，所以可以使用两个输出变量的高低电平变化来实现加法运算。
我们的设计题目是采用Multisim设计一个全加（减）器，（当X=0实现加法运算；当X=1实现减法运算），用译码器和选择器分别实现。
关键词：全减器，全加器，选择器，译码器，Multisim目录1 设计任务 (3)2 设计方案 (3)3 电路设计 (8)4 整体电路图的仿真测试及性能检测 (10)5 收获与心得体会 (12)6 参考书目 (13)全加（减）器第一部分设计任务1、实验目的：（1）了解全加器和全减器的原理及逻辑功能，掌握全加器和全减器用途，熟悉全加器和全减器之间的相同点和不同点。
（2）了解译码器和选择器的原理及逻辑功能，掌握译码器和选择器用途，熟悉如何用译码器和选择器设计全加器和全减器。
（3）了解Multisim的工作特点，掌握Multisim设计方法，并用它设计出全加器和全减器。
2、实验要求：我们的设计题目是采用Multisim设计一个全加（减）器，（当X=0实现加法运算；当X=1实现减法运算），用译码器和选择器分别实现。
第二部分设计方案一、实验原理：（一）全加器是两个二进制的数进行加法运算时使用的一种运算单元。
最简单的全加器是采用本位结果和借位来显示，二进制中是逢二进一，所以可以使用两个输出变量的高低电平变化来实现加法运算。
1、元器件介绍译码器：译码是编码的逆过程，译码器的逻辑功能是将输入二进制代码的原意“译成”相应的状态信息。
全加器及应用的实验原理
全加器及应用的实验原理1. 全加器的基本原理全加器是用来实现二进制数字相加的电路。
它接收两个输入信号A和B，以及一个进位信号Cin，输出一个和信号S和一个进位输出信号Cout。
1.1 全加器的真值表全加器的真值表如下：A B Cin S Cout0 0 0 0 00 0 1 1 00 1 0 1 00 1 1 0 11 0 0 1 01 0 1 0 11 1 0 0 11 1 1 1 11.2 全加器的逻辑电路图全加器的逻辑电路图如下所示：_______A ----| || |----- SB ----| Full || Adder |----- CoutCin ---| ||_______|2. 全加器的应用全加器是数字电路中非常重要的组件，它在多种数字电路中发挥着关键的作用。
以下是全加器的几个应用例子：2.1 加法器全加器可以用来构建加法器，实现多位二进制数字相加的功能。
多位加法器是将多个全加器串联起来的电路。
例如，一个4位加法器就需要四个全加器来完成。
2.2 二进制数减法器全加器也可以用于实现二进制数的减法。
减法器和加法器很相似，只是在输入信号上作了一些改变。
通过将被减数、减数和一个补码输入给减法器，可以实现减法运算。
2.3 乘法器全加器还可以用于构建乘法器。
乘法器是将多个加法器和逻辑门组合而成的电路，用来计算两个二进制数的乘积。
2.4 计数器计数器是一种电路，用于计数操作。
全加器可以被用来构建计数器电路，实现二进制计数功能。
3. 实验原理与步骤3.1 实验原理本实验通过使用全加器实现二进制数字相加的功能，展示全加器在数字电路中的应用。
实验中，我们将使用真值表和逻辑电路图来证明全加器的正确性。
3.2 实验步骤1.准备所需材料和工具，包括全加器芯片、电路板、电源以及逻辑电路图。
2.按照逻辑电路图，将全加器芯片正确连接到电路板上。
3.确保电源正常工作，并将其接入电路板。
4.根据真值表，依次输入不同的A、B和Cin的组合，并验证输出的S和Cout是否与真值表一致。
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2018年数字电子技术学习总结
——全减器，全加器分析
全减器
真值表如下：其中A i 表示被减数，Bi 表示减数，D i 表示本位最终运算结果，即就是低位向本位借位最终结果，C i-1表示低位是否向本位借位，C i 表示本位是否向高位借位。
分析：注意Ai 是被减数，但有从高位借位时，借来的是1并不是指1，而是二进制数，So ，借来的是2 最后一行分析：Ai
—
Bi=0，因为有从低位借位，此时不够减，需要来自高位借位（即Ci=1），借过去后是2.所以2—1=1（即Di=1）。
Di=（Y1’ * Y2’ *Y4’ *Y7’)’可以得到74HC138来表示，Ci 同理可得。
一位全加器的真值表如下图，其中Ai 为被加数，Bi 为加数，相邻低位来的进位数为Ci-1，输出本位和为Si 。
向相邻高位进位数为Ci
一位全加器的表达式如下：S i =A i ⊕B i ⊕C i-1
第二个表达式也可用一个异或门来代替或门对其中两个输入信号进行求和：。