组成原理课程设计-余三码十进制加法器
计算机组成原理课后习题答案(第五版_白中英)
计算机组成原理第五版习题答案第一章 (1)第二章 (3)第三章 (14)第四章 (19)第五章 (21)第六章 (27)第七章 (31)第八章 (34)第九章 (36)第一章1.模拟计算机的特点是数值由连续量来表示,运算过程也是连续的。
数字计算机的主要特点是按位运算,并且不连续地跳动计算。
模拟计算机用电压表示数据,采用电压组合和测量值的计算方式,盘上连线的控制方式,而数字计算机用数字0 和1 表示数据,采用数字计数的计算方式,程序控制的控制方式。
数字计算机与模拟计算机相比,精度高,数据存储量大,逻辑判断能力强。
2.数字计算机可分为专用计算机和通用计算机,是根据计算机的效率、速度、价格、运行的经济性和适应性来划分的。
3.科学计算、自动控制、测量和测试、信息处理、教育和卫生、家用电器、人工智能。
4.主要设计思想是:采用存储程序的方式,编制好的程序和数据存放在同一存储器中,计算机可以在无人干预的情况下自动完成逐条取出指令和执行指令的任务;在机器内部,指令和数据均以二进制码表示,指令在存储器中按执行顺序存放。
主要组成部分有::运算器、逻辑器、存储器、输入设备和输出设备。
5.存储器所有存储单元的总数称为存储器的存储容量。
每个存储单元都有编号,称为单元地址。
如果某字代表要处理的数据,称为数据字。
如果某字为一条指令,称为指令字。
6.计算机硬件可直接执行的每一个基本的算术运算或逻辑运算操作称为一条指令,而解算某一问题的一串指令序列,称为程序。
7.取指周期中从内存读出的信息流是指令流,而在执行器周期中从内存读出的信息流是数据流。
8.半导体存储器称为内存,存储容量更大的磁盘存储器和光盘存储器称为外存,内存和外存共同用来保存二进制数据。
运算器和控制器合在一起称为中央处理器,简称CPU,它用来控制计算机及进行算术逻辑运算。
适配器是外围设备与主机联系的桥梁,它的作用相当于一个转换器,使主机和外围设备并行协调地工作。
9.计算机的系统软件包括系统程序和应用程序。
计算机组成原理附标准答案(白中英)
第一章1.模拟计算机的特点是数值由连续量来表示,运算过程也是连续的。
数字计算机的主要特点是按位运算,并且不连续地跳动计算。
模拟计算机用电压表示数据,采用电压组合和测量值的计算方式,盘上连线的控制方式,而数字计算机用数字0和1表示数据,采用数字计数的计算方式,程序控制的控制方式。
数字计算机与模拟计算机相比,精度高,数据存储量大,逻辑判断能力强。
2.数字计算机可分为专用计算机和通用计算机,是根据计算机的效率、速度、价格、运行的经济性和适应性来划分的。
3.科学计算、自动控制、测量和测试、信息处理、教育和卫生、家用电器、人工智能。
4.主要设计思想是:存储程序通用电子计算机方案,主要组成部分有:运算器、逻辑控制装置、存储器、输入和输出设备5.存储器所有存储单元的总数称为存储器的存储容量。
每个存储单元都有编号,称为单元地址。
如果某字代表要处理的数据,称为数据字。
如果某字为一条指令,称为指令字。
6.每一个基本操作称为一条指令,而解算某一问题的一串指令序列,称为程序。
7.取指周期中从内存读出的信息流是指令流,而在执行器周期中从内存读出的信息流是指令流。
8.半导体存储器称为内存,存储容量更大的磁盘存储器和光盘存储器称为外存,内存和外存共同用来保存二进制数据。
运算器和控制器合在一起称为中央处理器,简称CPU,它用来控制计算机及进行算术逻辑运算。
适配器是外围设备与主机联系的桥梁,它的作用相当于一个转换器,使主机和外围设备并行协调地工作。
9.计算机的系统软件包括系统程序和应用程序。
系统程序用来简化程序设计,简化使用方法,提高计算机的使用效率,发挥和扩大计算机的功能用用途;应用程序是用户利用计算机来解决某些问题而编制的程序。
10.在早期的计算机中,人们是直接用机器语言来编写程序的,这种程序称为手编程序或目的程序;后来,为了编写程序方便和提高使用效率,人们使用汇编语言来编写程序,称为汇编程序;为了进一步实现程序自动化和便于程序交流,使不熟悉具体计算机的人也能很方便地使用计算机,人们又创造了算法语言,用算法语言编写的程序称为源程序,源程序通过编译系统产生编译程序,也可通过解释系统进行解释执行;随着计算机技术的日益发展,人们又创造出操作系统;随着计算机在信息处理、情报检索及各种管理系统中应用的发展,要求大量处理某些数据,建立和检索大量的表格,于是产生了数据库管理系统。
计算机组成原理课后习题答案(第五版_白中英)
计算机组成原理第五版习题答案第一章 (1)第二章 (3)第三章 (14)第四章 (19)第五章 (21)第六章 (27)第七章 (31)第八章 (34)第九章 (36)第一章1.模拟计算机的特点是数值由连续量来表示,运算过程也是连续的。
数字计算机的主要特点是按位运算,并且不连续地跳动计算。
模拟计算机用电压表示数据,采用电压组合和测量值的计算方式,盘上连线的控制方式,而数字计算机用数字0 和1 表示数据,采用数字计数的计算方式,程序控制的控制方式。
数字计算机与模拟计算机相比,精度高,数据存储量大,逻辑判断能力强。
2.数字计算机可分为专用计算机和通用计算机,是根据计算机的效率、速度、价格、运行的经济性和适应性来划分的。
3.科学计算、自动控制、测量和测试、信息处理、教育和卫生、家用电器、人工智能。
4.主要设计思想是:采用存储程序的方式,编制好的程序和数据存放在同一存储器中,计算机可以在无人干预的情况下自动完成逐条取出指令和执行指令的任务;在机器内部,指令和数据均以二进制码表示,指令在存储器中按执行顺序存放。
主要组成部分有::运算器、逻辑器、存储器、输入设备和输出设备。
5.存储器所有存储单元的总数称为存储器的存储容量。
每个存储单元都有编号,称为单元地址。
如果某字代表要处理的数据,称为数据字。
如果某字为一条指令,称为指令字。
6.计算机硬件可直接执行的每一个基本的算术运算或逻辑运算操作称为一条指令,而解算某一问题的一串指令序列,称为程序。
7.取指周期中从内存读出的信息流是指令流,而在执行器周期中从内存读出的信息流是数据流。
8.半导体存储器称为内存,存储容量更大的磁盘存储器和光盘存储器称为外存,内存和外存共同用来保存二进制数据。
运算器和控制器合在一起称为中央处理器,简称CPU,它用来控制计算机及进行算术逻辑运算。
适配器是外围设备与主机联系的桥梁,它的作用相当于一个转换器,使主机和外围设备并行协调地工作。
9.计算机的系统软件包括系统程序和应用程序。
计算机组成原理第六章答案
1. 写出下列各数的原码、反码、补码、移码(用8位二进制表示),其中MSB是最高位(符号位),LSB是最低位。
如果是小数,则小数点在MSB之后;如果是整数,则小数点在LSB之后。
(1)-59/64 (2)27/128 (3)-127/128(4)用小数表示-1(5)用整数表示-1 (6)-127 (7)35 (8)-1282. 设[x]补=x0.x1x2x3x4,其中x i取0或1,若要使x>-0.5,则x0、x1、x2、x3、x4的取值应满足什么条件?3. 若32位定点小数的最高位为符号位,用补码表示,则所能表示的最大正数为,最小正数为,最大负数为,最小负数为;若32位定点整数的最高位为符号位,用原码表示,则所能表示的最大正数为,最小正数为,最大负数为,最小负数为。
4. 若机器字长为32位,在浮点数据表示时阶符占1位,阶码值占7位,数符占1位,尾数值占23位,阶码用移码表示,尾数用原码表示,则该浮点数格式所能表示的最大正数为,最小正数为,最大负数为,最小负数为。
5. 某机浮点数字长为18位,格式如图2.35所示,已知阶码(含阶符)用补码表示,尾数(含数符)用原码表示。
(1)将(-1027)10表示成规格化浮点数;(2)浮点数(0EF43)16是否是规格化浮点数?它所表示的真值是多少?图2.35 浮点数的表示格式6. 有一个字长为32位的浮点数,格式如图2.36所示,已知数符占1位;阶码占8位,用移码表示;尾数值占23位,尾数用补码表示。
图2.36 浮点数的表示格式请写出:(1)所能表示的最大正数;(2)所能表示的最小负数;(3)规格化数所能表示的数的范围。
7. 若浮点数x的IEEE754标准的32位存储格式为(8FEFC000)16,求其浮点数的十进制数值。
8. 将数(-7.28125)10转换成IEEE754标准的32位浮点数的二进制存储格式。
9. 已知x=-0.x1x2…x n,求证:[x]补=+0.00…01。
计算机专业基础综合计算机组成原理运算方法和运算器模拟试卷3_真题-无答案
计算机专业基础综合计算机组成原理(运算方法和运算器)模拟试卷3(总分52,考试时间90分钟)1. 单项选择题1. 在机器数中,( )的零的表示形式是唯一的。
A. 原码B. 补码C. 反码D. 原码和反码2. 定点8位字长的字,采用2的补码形式表示8位二进制整数,可表示的数范围为( )。
A. -127~+127B. -2-127~+2-127C. 2-128~2+127D. -127~+1283. 假定下列字符码中有奇偶校验位,但没有数据错误,采用偶校验的字符码是( )。
A. 11001011B. 11010110C. 11000001D. 110010014. 已知定点小数x的反码为1.x1x2x3,且x<-0.75,则必有( )。
A. x1=0,x2=0,x3=1B. x1=1C. x1=0,且x2,x3不全为0D. x1=0,x2=0,x3=05. 在浮点数原码运算时,判定结果为规格化数的条件是( )。
A. 阶的符号位与尾数的符号位不同B. 尾数的符号位与最高数值位相同C. 尾数的符号位与最高数值位不同D. 尾数的最高数值位为16. 四片74181ALU和一片74182CLA器件相配合,具有如下进位传递功能:( )。
A. 行波进位B. 组内先行进位,组间先行进位C. 组内先行进位,组间行波进位D. 组内行波进位,组间先行进位7. 在定点数运算中产生溢出的原因是( )。
A. 运算过程中最高位产生了进位或借位B. 参加运算的操作数超出了机器的表示范围C. 运算的结果的操作数超出了机器的表示范围D. 寄存器的位数太少,不得不舍弃最低有效位6. 计算题1. 设[x]补=x0.x1x2…xn,求证:x=-x0+xi2-i。
2. 求证:[-x]补=[[x]补]求补。
3. 求证:[x]补=[x]反+2-n。
4. 已知:x=0.1011,y=-0.0101,求:[1/2x]补,[1/4x]补,[-x]补,[1/2y]补,[1/4y]补,[-y]补。
计算机组成原理课后习题答案(第五版_白中英)
计算机组成原理第五版习题答案第一章 (1)第二章 (3)第三章 (14)第四章 (19)第五章 (21)第六章 (27)第七章 (31)第八章 (34)第九章 (36)第一章1.模拟计算机的特点是数值由连续量来表示,运算过程也是连续的。
数字计算机的主要特点是按位运算,并且不连续地跳动计算。
模拟计算机用电压表示数据,采用电压组合和测量值的计算方式,盘上连线的控制方式,而数字计算机用数字0 和1 表示数据,采用数字计数的计算方式,程序控制的控制方式。
数字计算机与模拟计算机相比,精度高,数据存储量大,逻辑判断能力强。
2.数字计算机可分为专用计算机和通用计算机,是根据计算机的效率、速度、价格、运行的经济性和适应性来划分的。
3.科学计算、自动控制、测量和测试、信息处理、教育和卫生、家用电器、人工智能。
4.主要设计思想是:采用存储程序的方式,编制好的程序和数据存放在同一存储器中,计算机可以在无人干预的情况下自动完成逐条取出指令和执行指令的任务;在机器内部,指令和数据均以二进制码表示,指令在存储器中按执行顺序存放。
主要组成部分有::运算器、逻辑器、存储器、输入设备和输出设备。
5.存储器所有存储单元的总数称为存储器的存储容量。
每个存储单元都有编号,称为单元地址。
如果某字代表要处理的数据,称为数据字。
如果某字为一条指令,称为指令字。
6.计算机硬件可直接执行的每一个基本的算术运算或逻辑运算操作称为一条指令,而解算某一问题的一串指令序列,称为程序。
7.取指周期中从内存读出的信息流是指令流,而在执行器周期中从内存读出的信息流是数据流。
8.半导体存储器称为内存,存储容量更大的磁盘存储器和光盘存储器称为外存,内存和外存共同用来保存二进制数据。
运算器和控制器合在一起称为中央处理器,简称CPU,它用来控制计算机及进行算术逻辑运算。
适配器是外围设备与主机联系的桥梁,它的作用相当于一个转换器,使主机和外围设备并行协调地工作。
9.计算机的系统软件包括系统程序和应用程序。
计算机组成原理课后答案(白中英主编_第五版_立体化教材)_2
( 2= ==( 2= = =( 2===第二章1.(1) 35 =−100011)[ 35]原 10100011[ 35]补 11011100 [ 35]反 11011101(2)[127]原=01111111[127]反=01111111[127]补=01111111(3) 127 =−1111111)[ 127]原 11111111[ 127]补 10000001[ 127]反 10000000(4) 1 =−00000001)[ 1]原 10000001[ 1]补 11111111 [ 1]反 111111102.[x]补 = a 0. a 1a 2…a 6解法一、(1) 若 a 0 = 0, 则 x > 0, 也满足 x > -0.5此时 a 1→a 6 可任意(2) 若 a 0 = 1, 则 x <= 0, 要满足 x > -0.5, 需 a 1 = 1 即 a 0 = 1, a 1 = 1, a 2→a 6 有一个不为 0解法二、-0.5 = -0.1(2) = -0.100000 = 1, 100000(1) 若 x >= 0, 则 a0 = 0, a 1→a 6 任意即可;(2) [x]补= x = a 0. a 1a 2…a 6(2) 若 x < 0, 则 x > -0.5只需-x < 0.5, -x > 0[x]补 = -x, [0.5]补 = 01000000 即[-x]补 < 01000000a 0 * a 1 * a 2 a 6 + 1 < 01000000⋅ (1 2 ) 即: 2 2 ⋅ 2(最接近 0 的负数)即: 2 2 ⋅ (2 + 2[ 2 2 ⋅ 2 ⋅ (1 2 ) ] [ 22 1 ⋅ ( 1) , 2 2 ⋅ (2 1 + 2 ) ]a 0 a 1a 2 a 6 > 11000000即 a 0a 1 = 11, a 2→a 6 不全为 0 或至少有一个为 1(但不是“其余取 0”)3.字长 32 位浮点数,阶码 8 位,用移码表示,尾数 23 位,用补码表示,基为 2EsE 1→E 8MsM 21M 0(1) 最大的数的二进制表示E = 11111111Ms = 0, M = 11…1(全 1)1 11111111 01111111111111111111111(2) 最小的二进制数E = 11111111Ms = 1, M = 00…0(全 0) 1 11111111 1000000000000000000000(3) 规格化范围正最大E = 11…1, M = 11…1, Ms = 08 个22 个即: 227 122正最小E = 00…0, M = 100…0, Ms = 08 个7121 个负最大E = 00…0, M = 011…1, Ms = 18 个 21 个负最小7 1E = 11…1, M = 00…0, Ms =18 个22 个22 )即: 22⋅ ( 1) 规格化所表示的范围用集合表示为:71, 227122 7 7 2244.在 IEEE754 标准中,一个规格化的 32 位浮点数 x 的真值表示为:X=( 1)s ×(1.M )× 2 E 127(1)27/64=0.011011=1.1011× 22E= -2+127 = 125= 0111 1101 S= 0M= 1011 0000 0000 0000 0000 000最后表示为:0 01111101 10110000000000000000000 (2)-27/64=-0.011011=1.1011× 22E= -2+127 = 125= 0111 1101 S= 1M= 1011 0000 0000 0000 0000 000最后表示为:1 01111101 10110000000000000000000 5.(1)用变形补码进行计算:[x]补=00 11011 [y]补=00 00011[x]补 = [y]补 = [x+y]补00 11011 + 00 00011 00 11110结果没有溢出,x+y=11110(2) [x]补=00 11011 [y]补=11 01011[x]补 = [y]补 = [x+y]补=00 11011 + 11 01011 00 00110结果没有溢出,x+y=00110(3)[x]补=11 01010 [y]补=11 111111[x]补 = [y]补 = [x+y]补=00 01010 + 00 11111 11 01001结果没有溢出,x+y=−101116.[x-y]补=[x]补+[-y]补 (1)[x]补=00 11011[-y]补=00 11111[x]补 =00 11011 [-y]补 = + 00 11111 [x-y]补= 01 11010结果有正溢出,x−y=11010(2)[x]补=00 10111[-y]补=11 00101[x]补 =00 10111 [-y]补 = + 11 00101 [x-y]补结果没有溢出,x−y=−00100(3)[x]补=00 11011 [-y]补=00 10011[x]补= 00 11011[-y]补= + 00 10011[x-y]补= 01 01110结果有正溢出,x−y=100107.(1)用原码阵列乘法器:[x]原=0 11011 [y]原=1 11111因符号位单独考虑,|x|=11011 |y|=111111 1 0 1 1×) 1 1 1 1 1——————————————————————————1 1 0 1 11 1 0 1 11 1 0 1 11 1 0 1 11 1 0 1 11 1 0 1 0 0 0 1 0 1[x×y]原=1 1101000101用补码阵列乘法器:[x]补=0 11011 [y]补=1 00001乘积符号位为:1|x|=11011 |y|=111111 1 0 1 1×) 1 1 1 1 1——————————————————————————1 1 0 1 11 1 0 1 11 1 0 1 11 1 0 1 11 1 0 1 0 0 0 1 0 1[x×y]补=1 0010111011(2) 用原码阵列乘法器:[x]原=1 11111 [y]原=1 11011因符号位单独考虑,|x|=11111 |y|=110111 1 1 1 1×) 1 1 0 1 1——————————————————————————1 1 1 1 11 1 1 1 10 0 0 0 01 1 1 1 11 1 1 1 11 1 0 1 0 0 0 1 0 1[x×y]原=0 1101000101用补码阵列乘法器:[x]补=1 00001 [y]补=1 00101乘积符号位为:1|x|=11111 |y|=110111 1 1 1 1×) 1 1 0 1 1——————————————————————————1 1 1 1 11 1 1 1 10 0 0 0 01 1 1 1 111111[x×y]补=0 11010001018.(1) [x]原=[x]补=0 11000[-∣y ∣]补=1 00001被除数 X 0 11000 +[-|y|]补 1 00001----------------------------------------------------余数为负 1 11001 →q0=0左移 1 10010 +[|y|]补0 11111----------------------------------------------------余数为正 0 10001 →q1=1左移 1 00010 +[-|y|]补1 00001----------------------------------------------------余数为正 0 00011 →q2=1左移 0 00110 +[-|y|]补1 00001----------------------------------------------------余数为负 1 00111 →q3=0左移 0 01110 +[|y|]补0 11111----------------------------------------------------余数为负 1 01101 →q4=0左移 0 11010 +[|y|]补0 11111----------------------------------------------------余数为负 1 11001 →q5=0+[|y|]补0 11111 ----------------------------------------------------余数 0 11000故 [x÷y]原=1.11000 即 x÷y= −0.11000 余数为 0 11000(2)[∣x ∣]补=0 01011[-∣y ∣]补=1 00111被除数 X 0 01011 +[-|y|]补 1 00111----------------------------------------------------余数为负 1 10010 →q0=0x+y= 1.010010*2 = 2 *-0.101110左移 1 00100 +[|y|]补 0 11001----------------------------------------------------余数为负 1 11101 →q1=0左移 1 11010 +[|y|]补0 11001----------------------------------------------------余数为正 0 10011 →q2=1左移 1 00110 +[-|y|]补1 00111----------------------------------------------------余数为正 0 01101 →q3=1左移 0 11010 +[-|y|]补1 00111----------------------------------------------------余数为正 0 00001 →q4=1左移 0 00010 +[-|y|]补1 00111----------------------------------------------------余数为负 1 01001 →q5=0 +[|y|]补0 11001----------------------------------------------------余数 0 00010x÷y= −0.01110余数为 0 000109.(1) x = 2-011*0.100101, y = 2-010*(-0.011110)[x]浮 = 11101,0.100101 [y]浮 = 11110,-0.011110 Ex-Ey = 11101+00010=11111 [x]浮 = 11110,0.010010(1)x+y 0 0. 0 1 0 0 1 0 (1)+ 1 1. 1 0 0 0 1 01 1. 1 1 0 1 0 0 (1)规格化处理: 1.010010 阶码11100-4 -4x-y0 0. 0 1 0 0 1 0 (1) + 0 0. 0 1 1 1 1 00 0 1 1 0 0 0 0 (1) 规格化处理:0.110000阶码11110x-y=2-2*0.110001(2) x = 2-101*(-0.010110), y = 2-100*0.010110[x]浮= 11011,-0.010110 [y]浮= 11100,0.0101109Ex-Ey = 11011+00100 = 11111 [x]浮= 11100,1.110101(0) x+y 1 1. 1 1 0 1 0 1+ 0 0. 0 1 0 1 1 00 0. 0 0 1 0 1 1规格化处理: 0.101100 x+y= 0.101100*2阶码-611010x-y1 1.1 1 0 1 0 1 + 1 1.1 0 1 0 1 01 1.0 1 1 1 1 1规格化处理: 1.011111 阶码11100x-y=-0.100001*2-410.(1) Ex = 0011, Mx = 0.110100Ey = 0100, My = 0.100100 Ez = Ex+Ey = 0111 Mx*My 0. 1 1 0 1* 0.1 0 0 101101 00000 00000 01101 00000 001110101规格化:26*0.111011(2) Ex = 1110, Mx = 0.011010Ey = 0011, My = 0.111100 Ez = Ex-Ey = 1110+1101 = 1011 [Mx]补 = 00.011010[My]补 = 00.111100, [-My]补 = 11.00010010计算机组成原理第五版习题答案00011010 +[-My]11000100 11011110 10111100+[My]00111100 11111000 111100000.0 +[My]00111100 00101100 010110000.01 +[-My]11000100 00011100 001110000.011 +[-My]11000100 11111100 111110000.0110 +[My]00111100 00110100 011010000.01101 +[-My]1 1 0 00 1 0 0 0 0 1 0 1 10 00.01101 商 = 0.110110*2-6, 11.4 位加法器如上图,C i = A i B i + A i C i 1 + B i C i 1 = A i B i + ( A i + B i )C i 1 = A i B i + ( A i B i )C i 1(1)串行进位方式余数=0.101100*2-6C 1 = G 1+P 1C 0 C 2 = G 2+P 2C 1 C 3 = G 3+P 3C 2 C 4 = G 4+P 4C 3 其中:G 1 = A 1B 1G 2 = A 2B 2G 3 = A 3B 3 G 4 = A 4B 4P1 = A 1⊕B 1(A 1+B 1 也对) P 2 = A 2⊕B 2 P 3 = A 3⊕B 3 P 4 = A 4⊕B 4(2)并行进位方式 C 1 = G 1+P 1C 0C 2 = G 2+P 2G 1+P 2P 1C 0C 3 = G 3+P 3G 2+P 3P 2G 1+P 3P 2P 1C 0C 4 = G 4+P 4G 3+P 4P 3G 2+P 4P 3P 2G 1+P 4P 3P 2P 1C 0“计算机组成原理第五版习题答案12.(1)组成最低四位的74181 进位输出为:C4 = C n+4 = G+PC n = G+PC0,C0为向第0 位进位其中,G = y3+y2x3+y1x2x3+y0x1x2x3,P = x0x1x2x3,所以C5 = y4+x4C4C6 = y5+x5C5 = y5+x5y4+x5x4C4(2)设标准门延迟时间为T,与或非”门延迟时间为1.5T,则进位信号C0,由最低位传送至C6需经一个反相器、两级“与或非”门,故产生C0的最长延迟时间为T+2*1.5T = 4T(3)最长求和时间应从施加操作数到ALU 算起:第一片74181 有3 级“与或非”门(产生控制参数x0, y0, C n+4),第二、三片74181 共 2 级反相器和 2 级“与或非”门(进位链),第四片74181 求和逻辑(1 级与或非门和 1 级半加器,设其延迟时间为3T),故总的加法时间为:t0 = 3*1.5T+2T+2*1.5T+1.5T+3T = 14T13.设余三码编码的两个运算数为X i和Y i,第一次用二进制加法求和运算的和数为S i’,进位为C i+1’,校正后所得的余三码和数为S i,进位为C i+1,则有:X i = X i3X i2X i1X i0Y i = Y i3Y i2Y i1Y i0S i’ = S i3’S i2’S i1’S i0’s i3 s i2 s i1 s i0Ci+1FA FA FA FA十进校正+3VFA s i3'FAs i2'FAs i1'FAs i0'二进加法X i3 Y i3 X i2 Y i2 X i1 Y i1 X i0 Y i0当C i+1’ = 1时,S i = S i’+0011并产生C i+1当C i+1’ = 0时,S i = S i’+1101根据以上分析,可画出余三码编码的十进制加法器单元电路如图所示。
计算机组成原理教案(第二章)
为便于软件移植,按照 IEEE754 标准,32位浮点数和 64位浮点数的标准格式为
浮点数 符号位
小数点 (隐含的)
阶符采用隐含方式,即采用移码方式来表示正负指数。
将浮点数的指数真值e 变成阶码E 时,应将指数 e 加上 一个固定的偏移值127(01111111),即 E=e+127.
不规格的例子:
2.1.5 校验码
最简单且应用广泛的检错码是采用一位校验位的奇校验或偶校验
设x=(x0x1…xn-1)是一个n位字,则奇校验位C定义为 C=x0⊕x1⊕…⊕xn-1
式中⊕代表按位加,表明只有当x中包含有奇数个1时,才使C=1, 即C=0。
同理,偶校验位C定义为
C=x0⊕x1⊕…⊕xn-1
即x中包含偶数个1时,才使C=0。
[例4]将十进制真值(-127,-1,0,+1,+127)列表表示成二进制数及原 码、反码、补码、移码值。
[例5]设机器字长16位,定点表示,尾数15位,数符1位,问: (1)定点原码整数表示时,最大正数是多少?最小负数是多少?
(2)定点原码小数表示时,最大正数是多少?最小负数是多少?;
(1)定点原码整数表示 最大正数值=(215-1)10=(+32767)10 0 111 111 111 111 111
0.1011
1.0101
10.0000 0.0000
对定点整数,补码表示的定义是 [x]补= {
x
2n>x≥0 (mod 2n+1)
2n+1+x=2n+1-|x| 0≥x≥-2n
3.反码表示法
我们比较定点小数反码与补码的公式 [x]反=(2-2-n)+x [x]补=2+x
[x]补=[x]反+2-n
十进制加减法数字电路课程设计报告
设计名称:设计一个一位十进制加减法器 设计内容:1、0-9十个字符和“+”“-”分别对应一个按键,用于数据输入。
2、用一个开关控制加减法器的开关状态。
3、要求在数码显示管上显示结果。
设计目的与要求:1、学习数字逻辑等电路设计方法,熟知加减法器、编码器、译码显示的工作原理及特点;2、培养勤奋认真、分析故障和解决问题的能力。
设计环境或器材、原理与说明:环境:利用多功能虚拟软件Multism8进行电路的制作、调试,并生成文件。
器材:74LS283或者4008, 4个异或门(一片74LS86)(减法);74LS08,3输入或门(加法)设计原理:图1分析:如图1所示,第一步置入两个四位二进制数(要求置入的数小于1010),如(1001)2和(0111)2,同时在两个七段译码显示器上显示出对应的十进制数9和7;第二步通过开关选择运算方式加或者减;第三步,若选择加运算方式,所置数送入加法运算电路进行运算,同理若选择减运算方式,则所置数送入减法运算电路运算;第四步,前面所得结果通过另外两个七段译码器显示。
设计过程(步骤)或程序代码: 实验电路:1:减法电路的实现:(1):原理:如图1所示(如下),该电路功能为计算A-B 。
若n 位二进制原码为N 原,则与它相对应的补码为N 补=2n -N 原,补码与反码的关系式为N 补=N 反+1,A-B=A+B补-2n=A+B反+1-2n(2):因为B○+1= B非,B○+0=B,所以通过异或门74LS86对输入的数B求其反码,并将进位输入端接逻辑1以实现加1,由此求得B的补码。
加法器相加的结果为:A+B反+1,(3):由于2n=24=(10000)2,相加结果与相2n减只能由加法器进位输出信号完成。
当进位输出信号为1时,它与2n的差为0;当进位输出信号为0时,它与2n差值为1,同时还要发出借位信号。
因为设计要求被减数大于或等于减数,所以所得的差值就是A-B差的原码,借位信号为0。
计算机组成原理课后答案白中英
计算机组成原理课后答案第一章1 •模拟计算机的特点是数值由连续量来表示,运算过程也是连续的。
数字计算机的主要特点是按位运算,并且不连续地跳动计算。
模拟计算机用电压表示数据,采用电压组合和测量值的计算方式,盘上连线的控制方式,而数字计算机用数字0和1表示数据,采用数字计数的计算方式,程序控制的控制方式。
数字计算机与模拟计算机相比,精度高,数据存储量大,逻辑判断能力强。
2.数字计算机可分为专用计算机和通用计算机,是根据计算机的效率、速度、价格、运行的经济性和适应性来划分的。
3.科学计算、自动控制、测量和测试、信息处理、教育和卫生、家用电器、人工智能。
4.主要设计思想是:采用存储程序的方式,编制好的程序和数据存放在同一存储器中,计算机可以在无人干预的情况下自动完成逐条取出指令和执行指令的任务;在机器内部,指令和数据均以二进制码表示,指令在存储器中按执行顺序存放。
主要组成部分有::运算器、逻辑器、存储器、输入设备和输出设备。
5.存储器所有存储单元的总数称为存储器的存储容量。
每个存储单元都有编号,称为单元地址。
如果某字代表要处理的数据,称为数据字。
如果某字为一条指令,称为指令字。
6 •计算机硬件可直接执行的每一个基本的算术运算或逻辑运算操作称为一条指令,而解算某一问题的一串指令序列,称为程序。
7取指周期中从内存读出的信息流是指令流,而在执行器周期中从内存读出的信息流是数据流。
8.半导体存储器称为内存,存储容量更大的磁盘存储器和光盘存储器称为夕卜存,内存和夕卜存共同用来保存二进制数据。
运算器和控制器合在一起称为中央处理器,简称CPU,它用来控制计算进行算术逻辑运算。
适配器是外围设备与主机联系的桥梁,它的作用相当于一个转换器,使主机和外围设备并行协调地工作。
9.计算机的系统软件包括系统程序和应用程序。
系统程序用来简化程序设计,简化使用方法,提高计算机的使用效率,发挥和扩大计算机的功能用用途;应用程序是用户利用计算机来解决某些问题而编制的程序。
计算机组成原理课后习题答案(白中英第四版).docx
计算机组成原理第四版白中英主编弟一早 1・比较数字计算机和模拟计算机的特点;模拟计算机的特点是数值由连续量来表示,运算过程也是连续的。
数字计算机的主要特点是按位运算,并且不连续地跳动计算。
模拟计算机用电压表示数据,采用电压组合和测量值的计算方式,盘上连线的控制方式,而数字计算机用数字0和1表示数据,采用数字计数的计算方式,程序控制的控制方式。
数字计算机与模拟计算机相比,精度高,数据存储量大,逻辑判断能力强。
2.数字计算机如何分类?分类的依据是什么?数字计算机可分为专用计算机和通用计算机,是根据计算机的效率、速度、价格、运行的经济性和适应性来划分的。
3.数字计算机有哪些主要作用?科学计算、自动控制、测量和测试、信息处理、教育和卫生、家用电器、人工智能。
4.冯诺依曼型计算机的主要涉及思想是什么?它包括哪些主要组成部分?主要设计思想是:存储程序通用电子计算机方案,主要组成部分有:运算器、逻辑控制装置、存储器、输入和输出设备5.什么是存储容量?什么是单元地址?什么是数据字?什么是指令字?存储器所有存储单元的总数称为存储器的存储容量。
每个存储单元都有编号,称为单元地址。
如果某字代表要处理的数据,称为数据字。
如果某字为一条指令,称为指令字。
6.什么是指令?什么是程序?每一个基本操作称为一条指令,而解算某一问题的一串指令序列,称为程序。
7.指令和数据均存放在内存中,计算机如何区分他们是指令还是数据?取指周期中从内存读出的信息流是指令流,而在执行器周期中从内存读出的信息流是指令流O8.什么是内存?什么是外存?什么是CPU?什么是适配器?简述其功能.半导体存储器称为内存,存储容量更大的磁盘存储器和光盘存储器称为外存,内存和外存共同用来保存二进制数据。
运算器和控制器合在一起称为中央处理器,简称CPU,它用来控制计算机及进行算术逻辑运算。
适配器是外围设备与主机联系的桥梁,它的作用相当于一个转换器,使主机和外围设备并行协调地工作。
计算机组成原理教案(第二章)
最小负数值=-(215-1)10=(-32767)10
1
111 111 111 111 111
例6]假设由S,E,M三个域组成的一个32位二进制字所表示的非零规格 化浮点数x,真值表示为: x=(-1)s×(1.M)×2E-128 问:它所表示的规格化的最大正数、最小正数、最大负数、最小负 数是多少? 1)最大正数 0 11 111 111 111 111 111 111 111 111 111 11
2.1.1 数据格式
计算机中常用的数据表示格式有两种
一是定点格式,数值范围有限,要求但的处理硬件比较简单。
二是浮点格式,数值范围很大,但要求硬件比较复杂。
1.定点数的表示方法
定点表示:约定机器中所有数据的小数点位置是固定不变的
(x0:符号位,0代表正号,1代表负号):
纯小数和纯整数
目前计算机中多采用定点纯整数表示,因此将定点数表示的运算 简称为整数运算。
00000001 0000000011
(2).压缩的十进制数串形式
每个数位占用半个字节(即4个二进制位),其值可用二-十编码 (BCD码)或数字符的ASCII码的低4位表示。 符号位也占半个字节并放在最低数字位之后,其值选用四位编 码中的六种冗余状态中的有关值,
1 2 3 C
(+123) 0 1 2 D
2.浮点数的表示方法
浮点表示法:把一个数的有效数字和数的范围在计算机的一个 存储单元中分别予以表示,这种把数的范围和精度分别表示的 方法,数的小数点位置随比例因子的不同而在一定范围内自 由浮动。 9 × 10-28=0.9 × 10-27
N=Re.M M :尾数,是一个纯小数。
e :比例因子的指数,称为浮点数的指数,是一个整数。 R :比例因子的基数,对于二进计数值的机器是一个常数 ,一般规定R 为2,8或16。
《计算机组成原理》教案(48学时)
附件1:教案首页教案2013~2014学年第2学期课程编号:(2013-2014-2)-ZX1080013-08040-1授课专业:计算机科学与技术(软件方向)授课班级:12计本(网络)任课教师:***二级学院:计算机科学与信息工程学院教研室:物联网工程附件2:教案封二课程基本信息注:表中()选项请打“√”。
附件3:章节或分次(课时)教案计算机组成原理课程授课教案1. 每项页面大小可自行添减,一次课(二或三节)写一份上述格式教案。
重复班只填写一份。
2. 课次为授课次序,填1、2、3……等。
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计算机组成原理包健版答案
1.1 概述数字计算机的发展经过了哪几个代各代的基本特征是什么略。
1.2 你学习计算机知识后,准备做哪方面的应用略。
1.3 试举一个你所熟悉的计算机应用例子。
略。
1.4 计算机通常有哪些分类方法你比较了解的有哪些类型的计算机` 。
1.5 计算机硬件系统的主要指标有哪些答:机器字长、存储容量、运算速度、可配置外设等。
答:计算机硬件系统的主要指标有:机器字长、存储容量、运算速度等。
1.6 什么是机器字长它对计算机性能有哪些影响答:指CPU一次能处理的数据位数。
它影响着计算机的运算速度,硬件成本、指令系统功能,数据处理精度等。
1.7 什么是存储容量什么是主存什么是辅存答:存储容量指的是存储器可以存放数据的数量(如字节数)。
它包括主存容量和辅存容量。
主存指的是CPU能够通过地址线直接访问的存储器。
如内存等。
辅存指的是CPU不能直接访问,必须通过I/O接口和地址变换等方法才能访问的存储器,如硬盘,u盘等。
1.8 根据下列题目的描述,找出最匹配的词或短语,每个词或短语只能使用一次。
(1)为个人使用而设计的计算机,通常有图形显示器、键盘和鼠标。
(2)计算机中的核心部件,它执行程序中的指令。
它具有加法、测试和控制其他部件的功能。
(3)计算机的一个组成部分,运行态的程序和相关数据置于其中。
(4)处理器中根据程序的指令指示运算器、存储器和I/O设备做什么的部件。
(5)嵌入在其他设备中的计算机,运行设计好的应用程序实现相应功能。
(6)在一个芯片中集成几十万到上百万个晶体管的工艺。
(7)管理计算机中的资源以便程序在其中运行的程序。
(8)将高级语言翻译成机器语言的程序。
(9)将指令从助记符号的形式翻译成二进制码的程序。
(10)计算机硬件与其底层软件的特定连接纽带。
供选择的词或短语:1、汇编器2、嵌入式系统3、中央处理器(CPU)4、编译器5、操作系统6、控制器7、机器指令8、台式机或个人计算机9、主存储器 10、VLSI答:(1)8,(2)3,(3)9,(4)6,(5)2,(6)10,(7)5,(8)4,(9)1,(10)7计算机系统有哪些部分组成硬件由哪些构成答:计算机系统硬件系统和软件系统组成。
十进制加法器设计(含点阵)课程设计说明书
课程设计说明书题目:十进制加法器学院(系):电气工程学院年级专业:11级应电1班学号:学生姓名:指导教师:教师职称:目录第1章引言 (4)第2章摘要 (5)第3章基本原理 (6)设计思路 (6)真值表 (6)双点阵显示 (10)第4章原理图分析 (11)流程图 (11)原理图及说明 (12)程序及说明 (12)管脚锁定及硬件连线 (18)第5章波形仿真图及结果分析 (19)第6章总结 (22)参考文献 (23)燕山大学评审意见表 (24)引言数字电路主要是基于两个信号(我们可以简单的说是有电压和无电压),用数字信号完成对数字量进行算术运算和逻辑运算的电路我们称之为数字电路,它具有逻辑运算和逻辑处理等功能,数字电路可分为组合逻辑电路和时序逻辑电路。
1. EDA介绍EDA技术,就是以大规模可编程逻辑器件为设计载体,以硬件描述语言为系统逻辑描述的主要表达方式,以计算机、大规模可编程逻辑器件的可开发软件及实验开发系统为设计工具,通过有关的开发软件,自动完成用软件的方式设计的电子系统到硬件系统的逻辑编译、逻辑化简、逻辑分割、逻辑综合及优化、逻辑布局布线、逻辑仿真,直至完成对于特定目标芯片的适配编译、逻辑映射、编程下载等工作,最终形成集成电子系统或专用集成芯片的一门新技。
此次课程设计的题目整点到计提醒,本任务书,首先概括介绍了EDA技术、VerilogHDL 硬件描述语言,根据任务书对本课题整体思路进行了介绍,然后分别介绍了主程序各部分的功能,并绘制波形仿真,再次给出实现本任务书所要求的功能及其附加功能的源程序以及波形仿真图,最后进行管脚锁定和外部硬件连线并下箱实现了所有功能。
摘要十进制加法器可由BCD码(二-十进制码)来设计,它可以在二进制加法器的基础上加上适当的“校正”逻辑来实现,该校正逻辑可将二进制的“和”改变成所要求的十进制格式。
n位BCD码行波式进位加法器由n级组成,每一级将一对6位的BCD数字相加,并通过一位进位线与其相邻级连接。
《计算机组成原理》课后习题答案(白中英主编__第三版__科学出版社)
第一章1.模拟计算机的特点是数值由连续量来表示,运算过程也是连续的。
数字计算机的主要特点是按位运算,并且不连续地跳动计算。
模拟计算机用电压表示数据,采用电压组合和测量值的计算方式,盘上连线的控制方式,而数字计算机用数字0和1表示数据,采用数字计数的计算方式,程序控制的控制方式。
数字计算机与模拟计算机相比,精度高,数据存储量大,逻辑判断能力强。
2.数字计算机可分为专用计算机和通用计算机,是根据计算机的效率、速度、价格、运行的经济性和适应性来划分的。
3.科学计算、自动控制、测量和测试、信息处理、教育和卫生、家用电器、人工智能。
4.主要设计思想是:存储程序通用电子计算机方案,主要组成部分有:运算器、逻辑控制装置、存储器、输入和输出设备5.存储器所有存储单元的总数称为存储器的存储容量。
每个存储单元都有编号,称为单元地址。
如果某字代表要处理的数据,称为数据字。
如果某字为一条指令,称为指令字。
6.每一个基本操作称为一条指令,而解算某一问题的一串指令序列,称为程序。
7.取指周期中从内存读出的信息流是指令流,而在执行器周期中从内存读出的信息流是指令流。
8.半导体存储器称为内存,存储容量更大的磁盘存储器和光盘存储器称为外存,内存和外存共同用来保存二进制数据。
运算器和控制器合在一起称为中央处理器,简称CPU,它用来控制计算机及进行算术逻辑运算。
适配器是外围设备与主机联系的桥梁,它的作用相当于一个转换器,使主机和外围设备并行协调地工作。
9.计算机的系统软件包括系统程序和应用程序。
系统程序用来简化程序设计,简化使用方法,提高计算机的使用效率,发挥和扩大计算机的功能用用途;应用程序是用户利用计算机来解决某些问题而编制的程序。
10.在早期的计算机中,人们是直接用机器语言来编写程序的,这种程序称为手编程序或目的程序;后来,为了编写程序方便和提高使用效率,人们使用汇编语言来编写程序,称为汇编程序;为了进一步实现程序自动化和便于程序交流,使不熟悉具体计算机的人也能很方便地使用计算机,人们又创造了算法语言,用算法语言编写的程序称为源程序,源程序通过编译系统产生编译程序,也可通过解释系统进行解释执行;随着计算机技术的日益发展,人们又创造出操作系统;随着计算机在信息处理、情报检索及各种管理系统中应用的发展,要求大量处理某些数据,建立和检索大量的表格,于是产生了数据库管理系统。
组成原理课程设计-余三码十进制加法器
政府采购电子卖场总结1、规范采购程序,强化预算管理。
制定了《关于市级预算单位政府采购资金全部实行财政直接支付的通知》和《__市政府采购工作考核评比办法》等文件,加强了对各预算单位编制政府采购预算的管理,推动了各预算单位在政府采购预算编制、预算追加、项目执行和资金结算等方面的规范化进程,促进了全市政府采购工作的顺利开展。
2、建章立制,完善管理体系。
发布了《__市20__年政府集中采购目录及限额标准》,制定了《关于规范部门预算单位政府采购行为的通知》、《关于市直单位20__ 年度计算机及办公机具协议供货有关事宜的通知》等文件,逐步完善了政府采购规章制度体系,进一步规范了我市的政府采购行为,在源头上、制度上为政府采购规模的增长奠定了基础。
3、加强监督检查。
针对协议供货过程中的薄弱环节,制订了《__市政府采购协议供货管理暂行办法》,并不定期对协议供货单位、服务定点单位政府采购执行情况进行检查,并及时通报检查结果。
联合市纪检会、市审计局分别对市本级和各县区45个重点单位的政府采购项目进行了专项检查,加强了采购代理机构的监督管理。
通过专项检查和有效监督,我市政府采购协议供货和服务定点工作逐步走向规范,制度健全、程序合法、监管到位、行为规范、廉洁高效的政府采购管理局面正逐步形成。
4、开展治理商业贿赂,狠抓廉政建设。
按照上级精神,我市认真开展政府采购领域治理商业贿赂工作,先后印发了《__市财政局治理商业贿赂专项工作实施方案》、《关于进一步做好我市财政系统治理商业贿赂工作的通知》等文件,并联合市监察局、市审计局,对市直各部门、各县区政府采购领域开展治理商业贿赂工作情况进行了专项检查,及时纠正了政府采购过程中的不良行为,杜绝了违法现象的发生。
5、加强业务培训,提高综合素质。
在通许县召开__市政府采购采购工作现场会,认真交流经验、查找不足;同时,组织人员外出考察,学习先进经验,有效提高了政府采购人员的业务水平和执法水平。
D触发器构成的余3码计数器数电课设报告 23
D触发器构成的余3码计数器1.绪论随着当代电子信息技术的发展,计数器被广泛运用于各个系统。
在我的生活当中随处可以接触到有关的电子类产品,例如简单的计数系统,传呼系统与通讯系统。
数字电子技术课程设计作为集中实践性教学环节,是在“模拟电子技术”课程之后集中安排的重要实践性教学环节。
我们运用所学到的知识,动手又动脑,在老师的指导下,通过某一专题独立的开展电子电路的设计与实验,培养我们分析,动手解决实际电路问题的能力。
它是我们电类专业的学生必须进行的一种综合性训练。
本次课程设计加深了我们对所学理论知识的理解,并能将其熟练运用,做到理论与实际相结合。
通过对电路的分析与实现,培养了我们学生的自主学习与分析能力,相信每个同学都会在这个课程设计之后都会为将来的学习,毕业设计以及工作打下坚实的基础。
从课程设计出发,通过各个设计环节的工作达到以下的要求:第一,让学生初步掌握电子线路的实验,设计方法。
即学生根据设计要求和性能参数,查阅文献资料,并收集,分析类似电路性能,并通过组装调试等实践活动,是电路达到性能指标。
第二,课程设计为以后的毕业设计打好基础。
毕业设计是系统的工程设计实验,而课程设计的着眼点是让学生开始从理论学习的轨道上逐渐引向实际运用,从已学过的定性分析,定量计算的方法,逐步掌握工程设计的步骤和方法,了解科学实验的程序和实施方法。
第三,培养勤于思考的习惯,通过设计与制作类似电子产品,增强学生对于这方面的学习兴趣与自信心。
本次课程设计以数字电子技术为基本理论基础,着重掌握电路的设计调试方法。
本课程设计应满足以下要求:(1)综合运用数字电子技术课程中所学的理论知识独立完成一个实际应用电路的设计。
(2)通过查阅各个参考文献资料,培养独立分析与解决问题的能力。
(3)熟悉常用元器件的类型与特性,并掌握合理选用原则。
(4)掌握在软件中电子电路的安装与调试。
(5)学会撰写课程设计论文。
(6)培养严肃认真的工作学习作风与严谨的科学态度。
三位十进制计数器
数电课程设计说明书题目三位十进制计数器的设计系(部) 电子与通信工程系专业(班级) 光电信息工程学号指导教师起止日期6月11日至6月15日目录摘要2关键词2一、设计容21、设计要求与设计参数:22、容要求:2二、设计任务:2三、设计原理21、芯片介绍2(1)74ls192芯片2(2)555芯片3(3)三段稳压器(LM7805)42、三位十进制计数器的工作原理53、+5V直流电源的工作原理5四、仿真图51、MultiSim仿真图5(1)三位十进制减计数器5(2)四位十进制加计数器6(3)+5V直流电源72、Protel绘制原理图7(1)三位十进制计数器7(2)+5V直流电源7五、心得体会8参考文献8三位十进制计数器设计摘要: 本次课程设计的题目是三位十进制计数器的设计。
就设计三位十进制计数器方案而言,主要选取了3个74ls192芯片、1个555芯片与若干电容电阻。
74ls192芯片是双时钟方式的十进制可逆计数器,这就使得设计电路复杂不起来。
本设计采用555芯片意在实现一个脉冲发生器,为计数器提供一个脉冲。
然后再对其设计方案进行Multisim仿真,测试和分析电路图性能,并采用Protel 绘制原理图、设计PCB板。
本次设计的计数器是三位的十进制加计数器,由上升沿触发,通过CO 输出与其他芯片进行级联。
由于设计补充要求设计一个+5V的直流电源,本设计中的直流电源主要是运用了模电知识来设计的,其中采用了变压器、三段稳压器、220V的交流输入电源等器材。
设计最后补充完成了计数器的真值表和扩展了计数器的位数。
关键词:三位十进制计数器、74ls192芯片、555芯片、+5V的直流电源、Multisim仿真、Protel绘制原理图,真值表。
一、设计容1、设计要求与设计参数:1)设计一个能计0—999的三位十进制计数器。
(2)要求用数码管显示。
基本部分:设计制作一个能显示三位的十进制计数器,熟悉计数器的基本原理,电路的连线要求采用直线连接和总线连接两种方式,补充完成LED显示条对应的真值表,并完成直流电源5V的设计。
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长春大学
课程设计说明书
题目名称余三码十进制加法器设计
院(系)计算机科学与技术
专业(班级)电算07402班
学生姓名武英波
指导教师谷赫
起止日期2010.6.15---2010.6.19
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目录
1.设计题目 (2)
2.设计目的 (2)
3.设计任务 (2)
4.设计分析 (2)
5.设计过程 (2)
5.1 设计原理 (2)
5.2 器件选择 (3)
5.3 电路链接及结果显示 (4)
6.设计心的 (8)
7. 参考文献 (8)
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余三码十进制加法器单元电路的设计与实现
2.设计目的
1.对已学过的组成原理知识知识进行综合运用;
2.能按要求设计出具有一定功能的逻辑电路。
3.设计任务
1、已知余三编码由四位二进制组成,2十进制一位数的余三码进行相加要对最后的运算结果进行调整,若结果无进位,则从和数中减去3,若结果有进位,则在和数中加上3,设计具有此功能的加法逻辑电路。
2、利用MAX PLUS II完成电路图的绘制,选择合适的逻辑电路和芯片。
3、对所设计的电路分析其性能优劣,并与所熟悉的其他电路做比较,总结各自优缺点。
4、利用软件进行仿真。
4. 设计分析
余三码的十进制加法器,分析为输入的两个余三码数相加,结果为余三码数。
实现余三码的十进制加法器可以使用多中方法,如超前进位加法器、串行进位加法器。
可以使用集成器件,如74ls283等,也可以使用基本的与、或、非门等完成设计。
因此,余三码的十进制加法器的设计,在这里使用两中方法,一种是集成器件74ls283,原理是超前进位的方法,另一种方法是使用与、非、或门,利用串行进位加法器实现。
在实现过程中一定要注意编码的变换。
5. 设计过程
5.1设计原理
全加器原理:由全加器的真值表可得S i和C i的逻辑表达式:
定义两个中间变量G i和P i :
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利用这个方法实现行波加法器,每一个加法器产生的进位作为下一个加法器的Ci-1。
超前进位加法器的原理:
当A i=B i=1时,G i=1,由C i的表达式可得C i=1,即产生进位,所以G i称为产生量变。
若P i=1,则A i·B i=0,C i=C i-1,即P i=1时,低位的进位能传送到高位的进位输出端,故P i称为传输变量,这两个变量都与进位信号无关。
将G i和P i代入S i和C i得:
超前进位的分析结果:
由上式可知,因为进位信号只与变量G i、P i和C-1有关,而C-1是向最低位的进位信号,其值为0,所以各位的进位信号都只与两个加数有关,它们是可以并行产生的。
根据超前进位概念构成的集成4位加法器74LS283的逻辑图如下所示:
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上面是对使用工具的原理分析。
下面是余三码十进制加法的原理:设余三码编码的两个运算数为Ai和Bi,这两个运算数的相加和为Si’,进位为Ci+1’,校正后所得的余三码和数为Si,进位为Ci+1,则有:
当Ci+1’=1时,Si = Si’ + 0011,产生进位Ci+1
当Ci+1’=0时,Si = Si’ + 1101,产生进位Ci+1
5.2器件选择
使用的是74LS283集成器件。
74LS08实现与功能,74LS04实现非功能,74LS32实现或功能,74LS86实现异或功能。
二输入异或门74LS86
二输入与门74LS08
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二输入或门74LS32
5.3电路链接及结果显示
上图为输入一个(A4A3A2A1)余三码,输入一个(B4B3B2B1)余三码,这两个数相加,显示结果在(S4S3S2S1)中。
这里用的方法是行波加法器。
在MAX+plus II上设计连接上图,编译
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然后设定值开始仿真:
仿真没有错误,然后输出结果:
(0011)+(0011)=(0011)
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┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊(1000)+(1011)=(0110)
第二种方法是利用超前进位加法器的方法,利用集成器件74LS283,连接图形编译,仿真同第一种方法,显示结果为:
(0011)+(0011)=(0011)
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(1001)+(1000)=(0100)
6 . 设计心得
在这次课程设计中,我学到了许多,一是对MAX+plux II工具的使用,二是对所学的电路、数字逻辑、组成原理课程的应用,收获颇多。
这次课程设计,自己努力去做,对于不会的问题,积极思考,询问老师,团队协作,互相讨论,使我很快的解决问题。
在这其中,我做的连接图反复试验,多次修改,找出其中的错误,我积极面对,在老师的指导下,每次都能比较顺利的解决问题。
从中我总结到:要想做出作品,除了自己坚持的“必须自己亲自动手去做”,还要做到多思考,多请教,到讨论,多检验。
最后感谢谷老师的指导和帮助,帮我解决了多个问题;感谢跟我一起做的同学,让我避免了许多问题。
7. 参考文献
《计算机组成原理》白中英主编戴志涛周峰等编著科学出版社
《数字逻辑》鲍家元毛文林编著高等教育出版社。