加法器功能测试及设计

实验三

加法器功能测试及设计

一、 实验目的

1、 掌握全加器的工作原理]逻辑功能及应用。

2、 了解多种加法器型号的选择及功能。

二、 实验仪器设备与主要器件

实验箱一个；双踪示波器一台，稳压电源一台。

4位二进制超前进位全加器74LS283、74HC283；74LS00

三、 实验原理

全加器是中规模组合逻辑器件，可实现二进制数据的加法运算，是计算机中最基本的运算单元电路。一位加法器有三个输入端n A 、n B 、1n C -，即被加数、加数及低一位向本位的进位，有两个输出端n S 、n C ，即相加的和以及向高一位的进位输出。全加器的符号图1所示。

Sn

C n-1

A n

B n

Cn

图1 图2

1

11

n n n n n n n n n n n S A B C C A B A C B C ---=⊕⊕=++

本实验主要采用4位超前进位全加器74LS283 逻辑符号如图所示

U1

74LS283N

S U M _410S U M _313S U M _1

4

S U M _21C 4

9B 411A 412B 315A 314B 22A 23B 16

A 1

5

C 0

7

四、 全加器的功能

An Bn Cn-1 Sn Cn 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 1 0 1 0 0 1 1 0 1 1 0 0 1 0 1 0 1 0 1 1 1 0 0 1 1 1 1 1 1

1、 用于数值运算，如习题1的图。

2、 可实现组合逻辑函数，完成4位二进制数向 BCD 码的转换。如习题3的图。

3、 还可以实现十进制加法的形式，如习题2的图。

五、 实验内容

1、 验证74LS283的功能，观察现象分析用4位全加器完成1位全加器或2位、3位全加器

相加时电路应如何连接？进位输出的位置是否在C 0 处显示？将结果填下表中。 解：电路图连接如下图

74LS283N

经过观察得：完成1位全加器或2位、3位全加器时，其进位输出总是在比其高一位的输出中显示，只有在4位全加器运算时进位输出才在C 0处显示。

2、 设计电路，完成1位十进制数的相加运算，实现2+3=5，4+6=10，7+9=16，用数码管显

示结果，画出完整的电路图并记录数据

解根据二进制与BCD 码的关系得该电路的进位输出C 为

4342O C A A A A C

在此必须注意进位输出已不再是原来的C 0而是C ，这是这个实验的关键所在。 电路图如下：

3、 连接B\BCD 码转换电路，将实验结果填入自拟表中，分析数据是否符合要求。 解：电路图如下

数据真值表如下

4、 设计一个将BCD 码的8421码转换成余3码的电路，写出真值表及表达式，画出电路图。 解：真值表如下

由卡诺图得

432432

F A A A A A A =+=

得电路图如下：