四位二进制加法计数器课程设计

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四位二进制加法器的设计[1]

四位二进制加法器的设计[1]

长安大学电子技术课程设计四位二进制加法器专业班级姓名指导教师日期四位二进制加法器一、技术要求(1)四位二进制加数与被加数输入(2)二位数码管显示二、摘要理论上,由二进制数算法的运算可知,加、减、乘、除运算都可分解成加法进行运算,而实际上,为了减少硬件复杂性,这些运算基本上也是通过加法来实现的。

此次设计的是简单的四位二进制加法器。

设计中通过不断改变脉冲信号,来控制数码管的显示。

本次设计选择一个超前进位的4位全加器74LS283。

译码器选择五输入八输出的译码器,用二位数码管显示,采用七段显示译码器。

本次设计采用的是共阴极数码管,所以选择74ls48译码器三、总体设计方案论证与选择设计四位二进制加法器,可以选择串行二进制并行加法器,但为了提高加法器的运算速度,所以应尽量减少或除去由于进位信号逐级传递所花费的时间,使各位的进位直接由加数和被加数来决定,而无须依赖低位进位,因而我们选择超前进位的4位全加器74LS283。

设一个n位的加法器的第i位输入为a i、b i、c i,输出s i和c i+1,其中c i是低位来的进位,c i+1(i=n-1,n-2,…,1,0)是向高位的进位,c0是整个加法器的进位输入,而c n是整个加法器的进位输出。

则和s i=a i + b i + c i+a i b i c i (1)进位c i+1=a i b i+a i c i+b i c i (2)令g i=a i b i,(3)p i=a i+b i, (4)则c i+1= g i+p i c i (5)只要a i b i=1,就会产生向i+1位的进位,称g为进位产生函数;同样,只要a i+b i=1,就会把c i传递到i+1位,所以称p为进位传递函数。

把(5)式展开,得到c i+1= g i+ p i g i-1+p i p i-1g i-2+…+ p i p i-1…p1g0+ p i p i-1…p0c0 (6)随着位数的增加(6)式会加长,但总保持三个逻辑级的深度,因此形成进位的延迟是与位数无关的常数。

4位二进制加法器课程设计

4位二进制加法器课程设计

长安大学电工与电子技术课程设计题目:4位二进制加法器学院:汽车学院专业:汽车运用工程班级:姓名:学号:指导老师:李三财目录一、课题名称与技术要求···························二、摘要·········································三、总体设计方案论证及选择·······················1、方案论证与选择······························2、加法器的选取································3、译码器的选取································4、数码管的选取································四、设计方案的原理框图、总体电路原理图及说明·····1、原理框图····································2、总体电路原理图······························3、说明········································五、单元电路设计、主要元器件选择及电路参数计算···1、单元电路设计································2、主要元器件选择······························六、收获与体会及存在的问题·······················七、参考文献·····································八、附件·········································一、课题名称及技术要求1、课题名称:四位二进制加法器2、技术要求:a、四位二进制加数与被加数输入b、二位数码管显示二、摘要本加法器要实现能够输入加数和被加数,并且还能够将最终结果用二位数码管显示出来的功能。

四位二进制计数器设计课程设计(论文) 精品

四位二进制计数器设计课程设计(论文) 精品

课程设计系部:自动化系专业班级:11电子301班指导教师:裴玉玲二O一二年五月二十五课程设计任务书【摘要】随着多频彩显技术的不断发展,在日常生活中的应用越来越广泛,但到目前为止彩显显示器的概念还没有统一的说法,但对其认识却大都相同,顾名思义它应该是将一定的电子文件通过特定的传输设备显示到屏幕上再反射到人眼的一种显示工具。

从广义上讲,街头随处可见的大屏幕,电视机的荧光屏、手机、快译通等的显示屏都算是彩显显示器的范畴,但目前一般指与电脑主机相连的显示设备。

它的应用非常广泛,大到卫星监测、小至看VCD,可以说在现代社会里,它的身影无处不在,其结构一般为圆型底座加机身,随着彩显技术的不断发展,现在出现了一些其他形状的显示器,但应用不多。

作为一个经常接触电脑、电视、手机的人来说,显示器则必须是他要长期面对的,每个人都会有这种感觉,当长时间看一件物体时,眼睛就会感觉特疲劳,显示器也一样,由于它是通过一系列的电路设计从而产生影像,所以它必定会产生辐射,对人眼的伤害也就更大。

因为人的眼睛直接看着彩显显示器,伤害比较大。

为了减小这些伤害和彩显技术在这方面的不足,做到显示器视觉广、画质好、画面稳定、辐射小等。

故仍需在这一领域开展大量的工作,以使得彩显技术有更好的发展空间。

【关键词】计算机辅助设计层次图设计印制电路板设计目录 (4)【关键词】 (4)前言 (7)第一章:计算机辅助设计的特点及应用 (8)1.1计算机辅助设计(CAD)的特点 (8)第二章:四位二进制计数器的基本工作原理 (9)2. 四位二进制计数器的基本工作原理简述 (9)2.1.1 电源电路工作原理 (9)2.1.2 消磁控制电路 (9)2.1.3 地磁校正(旋转)电路 (9)2.1.4 动态聚焦电路....................................................................... 错误!未定义书签。

四位二进制加法器 课程设计报告

四位二进制加法器 课程设计报告

《电工与电子技术基础》课程设计报告题目 4位二进制加法器学院(部)专业班级学生姓名学号5月日至 6月日共周目录技术要求·2摘要·2第一章系统概述1、总体设计思想·22、系统框图·33、工作原理·3第二章单元电路设计及分析1、加法器的选择·42、译码器Ⅰ的选择·83、译码器Ⅱ的选择·114、数码管的选择·13第三章系统综述及总体电路图1、系统综述·142、总体电路图·153、仿真结果·15第四章结束语收获与体会·16鸣谢·17附录1、元件材料清单·172、部分元器件引脚图·17参考文献··174位二进制加法器课题名称与技术要求课题名称:四位二进制加法器设计技术要求:1)四位二进制加数与被加数输入2)二位数码管显示摘要本设计通过八个数据开关将A4,A3,A2,A1和B4,B3,B2,B1信号作为加数和被加数输入四位二进制并行进位加法器相加,将输出信号S4,S3,S2,S1和向高位的进位C4通过译码器Ⅰ译码,再将输出的X4,X3,X2,X1和Y4,Y3,Y2,Y1各自分别通过一个 74248J译码器,最后分别通过数码管HVH实现二位显示。

本设计中译码器Ⅰ由三部分组成,包括一个2输入四与非门(74LS08D)、一个4位二进制全加器(74LS283N)和一个3输入或门(4075BD_5V)。

信号S4,S3,S2,S1和向高位的进位C4输入译码器Ⅰ,将得到的两组4位BCD码输出,将这两组4位BCD码分别输入BCD-7段译码/升压输出驱动器(74248J),使电路的后续部分得以执行。

第一章系统概述1、总体设计思想设计思路:两个4位二进制数的输入可用八个数据开关实现,这两个二进制数经全加器求和后最多可以是5位二进制数。

而本题要求用两位数码管分别显示求和结果的十进制十位和各位,因此需要两个译码器Ⅱ分别译码十位和个位。

EDA技术与FPGA应用设计实验报告--4位二进制加法计数器

EDA技术与FPGA应用设计实验报告--4位二进制加法计数器

本科实验报告课程名称:EDA技术与FPGA应用设计实验项目:4位二进制加法计数器实验地点:跨越机房专业班级:学号:学生姓名:指导教师:2012年6 月20 日一、实验目的:1.学习时序电路的VHDL描述方法。

2.掌握时序进程中同步、异步控制信号的设计。

3.熟悉EDA的仿真分析和硬件测试技术。

二、实验原理:设计一个含计数使能、异步复位和并行预置功能的4位加法计数器,RST是异步复位信号,高电平有效;CLK是时钟信号;当使能信号ENA为“1”'时,加法计数,COUT为计数进位输出,OUTY为计数输出。

三、实验内容:1.编写4位二进制加法计数器的VHDL程序。

2.在ispDesignEXPERT System上对编码器进行仿真。

3.将输入引脚连接到拨码开关,时钟输入锁定到相应频率的时钟信号,输出连接到发光二极管,下载后在实验板上验证其功能,记录实验结果。

四、实验程序:LIBRARY IEEE;USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALLUSE IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALLENTITY CNT4B ISPORT(CLK:IN STD_LOGIC;RST:IN STG_LOGIC;ENA:IN STD_LOGIC;OUTY:OUT STD_LODGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0);COUT:OUT STD_LOGIC);END CNT4B;ARCHITECTURE BEHAV OF CNT4B ISSIGNAL CQI:STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0);BEGINP_REG: PROCESS(CLK,RST,ENA)BEGINIF RST=’1’THEN CQI<=”0000”;ELSIF CLK’EVENT AND CLK=’1’THENIF ENA= ’1’THEN CQI<=CQI+1;ENG IF;END IF;OUTY <= CQI;END PROCESS P_REG;COUT<= CQI(0) AND CQI(1) AND CQI(2) AND CQI(3); END BEHAV;五、仿真结果:1.时序图:2.功能图:六、心得体会:通过本实验,让我对VHDL编程有了一定的了解和认识,让我初步学习了VHDL的编写及调试过程,实验中有错误产生,但是经过细心的改正,解决了问题,希望下次实验能有更大的提高。

四位二进制加法器课程分析研究报告[1]

四位二进制加法器课程分析研究报告[1]

四位二进制加法器课程分析研究报告[1]————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:课题名称与技术要求课题名称:四位二进制加法器设计技术要求:1)四位二进制加数与被加数输入2)二位数码管显示摘要本设计通过八个开关将A3,A2,A1,A0和B3,B2,B1,B0信号作为加数和被加数输入四位串行进位加法器相加,将输出信号S3,S2,S1,S0和向高位的进位C3通过译码器Ⅰ译码,再将输出的Y3,Y2,Y1,Y0和X3,X2,X1,X0各自分别通过一个74LS247译码器,最后分别通过数码管BS204实现二位显示。

本设计中译码器Ⅰ由两部分组成,包括五位二进制译码器和八位二进制输出器。

信号S3,S2,S1,S0和向高位的进位C3输入五位二进制-脉冲产生器,将得到的n(五位二进制数码对应的十进制数)个脉冲信号输入八位二进制输出器,使电路的后续部分得以执行。

总体论证方案与选择设计思路:两个四位二进制数的输入可用八个开关实现,这两个二进制数经全加器求和后最多可以是五位二进制数。

本题又要求用两个数码管分别显示求和结果的十进制十位和各位,因此需要两个译码器Ⅱ分别译码十位和个位。

综上所述,需要设计一个译码器Ⅰ,能将求和得到的五位二进制数译成八位,其中四位表示这个五位二进制数对应十进制数的十位,另四位表示个位。

而译码器Ⅱ有现成的芯片可选用,此处可选74LS247,故设计重点就在译码器Ⅰ。

加法器选择全加器:能对两个1位二进制数进行相加并考虑低位来的进位,即相当于3个1位二进制数相加,求得和及进位的逻辑电路称为全加器。

或:不仅考虑两个一位二进制数相加,而且还考虑来自低位进位数相加的运算电路,称为全加器。

1)串行进位加法器构成:把n位全加器串联起来,低位全加器的进位输出连接到相邻的高位全加器的进位输入。

优点:电路比较简单。

最大缺点:进位信号是由低位向高位逐级传递的,运算速度慢。

4位二进制全加器的设计

4位二进制全加器的设计

4位⼆进制全加器的设计4位⼆进制全加器的设计摘要加法器是产⽣数的和的装置。

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,⽽和数与进位为输出则为全加器。

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。

在电⼦学中,加法器是⼀种数位电路,其可进⾏数字的加法计算。

在现代的电脑中,加法器存在于算术逻辑单元(ALU)之中。

加法器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。

多位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。

我们采⽤4位⼆进制并⾏加法器作为折中选择,所选加法器为4位⼆进制先⾏进位的74LS283,它从C0到C4输出的传输延迟很短,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,并⽤Verilog HDL进⾏仿真。

关键字全加器,四位⼆进制,迭代电路,并⾏进位,74LS283,Verilog HDL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。

图11)全加器(full-adder )全加器是⼀种由被加数、加数和来⾃低位的进位数三者相加的运算器。

基本功能是实现⼆进制加法。

全加器的功能表输⼊输出输⼊输出逻辑表达式:CI B A S ⊕⊕==AB'CI'+A'BCI'+A'B'CI+ABCI()AB CI B A CO ++=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CO=1。

实现全加器等式的门级电路图如图2所⽰,逻辑符号如图3所⽰.图2 图32)四位⼆级制加法器 a) 串⾏进位加法器四位⼆进制加法器为4个全加器的级联,每个处理⼀位。

4位二进制加法器

4位二进制加法器

长安大学电工与电子技术课程设计题目:4位二进制加法器原文来自:/view/3c8d9e26192e45361066f5aa.html对该文本内容略作修正学院专业班级学号姓名日期指导老师前言十九世纪末、二十世纪初,电子技术开始逐渐发展起来,并成为一项新兴技术。

它在二十世纪发展最为迅猛,应用最为广泛,并且成为了近代科学技术发展的一个重要标志。

与信息相关的计算机、微电子及通讯技术已经成为推动社会进步和国家发展的关键技术,而微电子技术又是信息技术的基础,因此,集成电路产业已经成为整个电子信息产业的命脉。

加法器作为各类集成电路模块的核心部件,其重要性不可忽略。

加法运算是最基本的运算,所有的其他基本算术运算,如减法、乘法、除法运算等最终都能归结为加法运算。

在算术逻辑单元完成的操作中,逻辑操作是按位进行,各位之间彼此无关,不存在进位问题,这使得逻辑运算速度很快,且是一个常数,不需要进行过多的优化工作。

但对于算数操作来说,因为存在进位问题,使得某一位计算结果的得出和所有低于它的位相关。

因此,为了减少进位传输所耗的时间,人们设计了多种类型的加法器,于是便有了我们在本课题中所要用到的超前进位加法器——74LS283。

三人分工: 加法器部分:1译码器部分:2数码管部分:3(ps:答辩部分老师说:你就一个数码管?然后老师什么也不问,直接给了个及格。

)目录一、技术要求 (4)二、摘要 (4)三、总体设计方案的论证及选择 (4)1、加法器的选取 (4)2、译码器的选取 (4)3、数码管的选取 (5)四.设计方案的原理框图 (5)五.单元电路设计,主要元器件选择与电路参数计算 (6)1、逻辑开关 (6)2、加法器设计 (6)3、译码器设计 (7)4、数码管设计 (10)六、总图 (11)七、参考文献 (12)八、附件(元器件清单) (12)九、心得体会 (13)十、评语表 (14)一.技术要求1.四位二进制加数与被加数输入2.二位数码管显示二.摘要该设计主要包括两个部分:一是用加法器实现四位二进制加数与被加数的输入,二是将相加产生的二进制和数用二位数码管显示,在此设计中加法器是重点,数码显示是难点。

4位二进制加减法计数器

4位二进制加减法计数器

贵州大学实验报告
学院:计算机科学与信息学院专业:信息安全班级:
c=1;
end
else begin //如果data_r的值不等于0000则执行以下步骤
data_r<=data_r-1; //将data_r-1的值赋给data_r
c=0;
end
end
end
end
endmodule //模块定义结束




从实验结果图可以看出当up_down=1时执行加法计数器,每当clk输入一个上升信号时计数器的值DOUT 增加1。

当up_down=0时执行减法计数器,每当clk输入一个上升信号时计数器的值DOUT减少1。

当load=1是计数器载入预留值即DOUT=DIN。

当clr输入为1是计数器执行清零操作。

注:各学院可根据教学需要对以上栏木进行增减。

表格内容可根据内容扩充。

四位二进制加法器电工电子课程设计

四位二进制加法器电工电子课程设计

长安大学电子技术课程设计4位二进制加法器专业车辆工程班级22010901姓名韩塽指导教师顾樱华日期2011、6、26目录一、技术要求 (2)二、摘要 (2)三、总体设计方案的论证及选择 (2)1、加法器的选取 (2)2、译码器的选取 (2)3、数码管的选取 (3)四.设计方案的原理框图,总体电路图,接线图及说明 (3)1、总体原理图 (3)2、总体接线图 (4)五.单元电路设计,主要元器件选择与电路参数计算 (4)1、逻辑开关 (4)2、加法器设计 (5)3、译码器设计 (7)4、数码管设计 (9)六、收获与体会 (10)七、参考文献 (11)八、附件(元器件清单) (12)评语 (13)一.技术要求1.四位二进制加数与被加数输入2.二位数码管显示二.摘要该设计主要包括两个部分:一是用加法器实现四位二进制加数与被加数的输入,二是将相加产生的二进制和数用二位数码管显示,在此设计中加法器是重点,数码显示是难点。

数码显示采用计数器,译码器七段译码显示管来实现。

加法器分为半加器和全加器,半加器只能实现两个一位二进制数的相加,其只考虑两个加数本身的求和而不考虑低位来的进数位。

目前使用最广泛的二进制加法器是二进制并行加法器。

三.总体设计方案的论证及选择1.加法器的选取二进制并行加法器是一种能并行产生两个n位二进制算术和的组合逻辑电路。

按其进位方式的不同,可分为串行进位二进制并行加法器和超前进位二进制并行加法器两种类型。

所以根据加法器的工作速度选取超前进位加法器。

这里供选取的超前进位加法器有74LS283,CT74LS283,SN74LS283,DM74LS283,HD74LS283,M74LS283 可供选择。

由于我们是非电专业,对电子器件的选取要求不高,为使设计简单起见所以选74LS283加法器。

2.译码器的选取译码器是一种具有“翻译”功能的逻辑电路,这种电路能将输入二进制代码的各种状态,按照其原意翻译成对应的输出信号。

组合逻辑课程设计4位二进制全加器全减器原创

组合逻辑课程设计4位二进制全加器全减器原创

组合逻辑电路课程设计——4位二进制全加器/全减器作者:学号:课程设计题目要求:1)使用74LS283构成4位二进制全加/全减器。

2)阐述设计思路。

3)列出真值表。

4)画出设计的逻辑图。

5)用VHDL对所画电路进行仿真。

目录摘要 (1)1总电路设计 (2)1.1硬件电路的设计 (2)1.2全加器(full-adder ) (3)1.2.1四位二级制加法器 (4)1.2.1.1串行进位加法器 (4)1.2.1.2超前进位加法器 (5)1.2.1.3超前位链结构加法器 (5)1.3全减器(full-substracter ) (5)1.4总电路设计 (6)2设计思路 (7)2.1全加器 (7)2.2全减器 (7)3真值表 (8)4逻辑图与仿真 (9)5软件程序的设计 (13)6结果分析与总结 (15)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。

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位二进制先行进位的加法器,它只用了几级逻辑来形成和及进位输出,故由其构成4位二进制全加器;而四位全减器可以用加法器简单的改造而来,最后本文采用 VHDL对四位全加器/全减器进行仿真。

关键字74LS283全加器、四位二进制、迭代电路、并行进位、串行进位、VHDL1总电路设计1.1硬件电路的设计该4位二进制全加器以74LS283为核心,74LS283芯片引脚图如下图,本文采用先行进位方式,极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。

四位二进制计数器设计课程设计(论文)

四位二进制计数器设计课程设计(论文)

课程设计系部:自动化系专业班级:11电子301班指导教师:裴玉玲二O一二年五月二十五课程设计任务书【摘要】随着多频彩显技术的不断发展,在日常生活中的应用越来越广泛,但到目前为止彩显显示器的概念还没有统一的说法,但对其认识却大都相同,顾名思义它应该是将一定的电子文件通过特定的传输设备显示到屏幕上再反射到人眼的一种显示工具。

从广义上讲,街头随处可见的大屏幕,电视机的荧光屏、手机、快译通等的显示屏都算是彩显显示器的范畴,但目前一般指与电脑主机相连的显示设备。

它的应用非常广泛,大到卫星监测、小至看VCD,可以说在现代社会里,它的身影无处不在,其结构一般为圆型底座加机身,随着彩显技术的不断发展,现在出现了一些其他形状的显示器,但应用不多。

作为一个经常接触电脑、电视、手机的人来说,显示器则必须是他要长期面对的,每个人都会有这种感觉,当长时间看一件物体时,眼睛就会感觉特疲劳,显示器也一样,由于它是通过一系列的电路设计从而产生影像,所以它必定会产生辐射,对人眼的伤害也就更大。

因为人的眼睛直接看着彩显显示器,伤害比较大。

为了减小这些伤害和彩显技术在这方面的不足,做到显示器视觉广、画质好、画面稳定、辐射小等。

故仍需在这一领域开展大量的工作,以使得彩显技术有更好的发展空间。

【关键词】计算机辅助设计层次图设计印制电路板设计目录............................................................................................................................................. - 6 - 【关键词】.......................................................................................................................... - 6 - 前言 ............................................................................................................................................. - 7 - 第一章:计算机辅助设计的特点及应用................................................................................... - 8- 1.1计算机辅助设计(CAD)的特点 ............................................................................ - 8 - 第二章:四位二进制计数器的基本工作原理........................................................................... -9 -2. 四位二进制计数器的基本工作原理简述.................................................................... - 9 -2.1.1 电源电路工作原理............................................................................................ - 9 -2.1.2 消磁控制电路.................................................................................................. - 10 -2.1.3 地磁校正(旋转)电路................................................................................... - 10-2.1.4 动态聚焦电路.................................................................................................. - 10 -2.1.5 东西校正、行幅控制电路.............................................................................. - 11 -2.1.6 线性调整与CS切换电路................................................................................ - 11-2.1.7 B+升压电路 (11)2.1.8 行扫描电路的工作原理.................................................................................. - 12 -2.1.9 自动亮度控制(ABL)电路.......................................................................... - 12 -2.1.10 G1电压电路................................................................................................... - 13 -2.1.11 视频放大电路................................................................................................ - 13 - 第三章四位二进制计数器的设计介绍................................................................................ - 14 -3.1元器件的性能介绍....................................................................................................... - 14-3.1.1半导体的导电特性........................................................................................... - 15 -3.1.2 二极管的特性................................................................................................... - 15-3.1.3 二极管的应用.................................................................................................. - 17 -3.1.4 晶体管............................................................................................................ - 17 -3.1.5集成电路........................................................................................................... - 20 -3.1.5电子电路中的反馈电路................................................................................... - 20 -3.1.7阻抗匹配的基本原理........................................................................................ - 21-3.2互补推挽功放电路...................................................................................................... - 21 -3.2.1简单互补推挽功放电路................................................................................... - 21 -3.2.2改进型互补推挽功放电路............................................................................... - 22 - 第四章多频彩显电路原理图设计........................................................................................ - 24 -4.1多频彩显电路原理图设计步骤:.............................................................................. - 25 -4.1.1 创建元件库的步骤......................................................................................... - 25-4.1.2 创建元件并进行设置.................................................................................... - 25 -4.2多频彩显电路原理图的绘制...................................................................................... - 26 - 第五章层次图的设计............................................................................................................ - 27 -5.1 层次图的运用............................................................................................................. - 27 -5.1.1层次电路图的结构分析................................................................................. - 29 -5.1.2 层次原理图设计方法...................................................................................... - 30 - 第六章多频彩显电路的PCB设计 ...................................................................................... - 33 -6.1 PCB设计步骤............................................................................................................. - 33 -6.2 PCB设计规则.............................................................................................................. - 34-6.2 .1生成各种PCB报表 .......................................................................................... - 34 -层次图........................................................................................................................ - 35 -PCB板设计图 ........................................................................................................... - 39 - 总结 ......................................................................................................................................... - 42 - 致谢 .......................................................................................................................................... -43 - 参考文献: .......................................................................................................................... - 44 -前言计算机辅助设计系统一般以工程数据库和元件库为支持,包括交互式图形设计、几何造型、工程分析与优化设计、人工智能与专家系统等功能。

4位二进制全加器的设计

4位二进制全加器的设计

4位二进制全加器的设计摘要加法器是产生数的和的装置。

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,而和数与进位为输出则为全加器。

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。

在电子学中,加法器是一种数位电路,其可进行数字的加法计算。

在现代的电脑中,加法器存在于算术逻辑单元(ALU)之中。

加法器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。

多位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。

我们采用4位二进制并行加法器作为折中选择,所选加法器为4位二进制先行进位的74LS283,它从C0到C4输出的传输延迟很短,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,并用Verilog HDL进行仿真。

关键字全加器,四位二进制,迭代电路,并行进位,74LS283,Verilog HDL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。

图11)全加器(full-adder )全加器是一种由被加数、加数和来自低位的进位数三者相加的运算器。

基本功能是实现二进制加法。

输入输出输入输出CI B A S ⊕⊕==AB'CI'+A'BCI'+A'B'CI+ABCI()AB CI B A CO ++=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CO=1。

实现全加器等式的门级电路图如图2所示,逻辑符号如图3所示.图2 图32)四位二级制加法器 a) 串行进位加法器四位二进制加法器为4个全加器的级联,每个处理一位。

四位二进制加法计数器课程设计

四位二进制加法计数器课程设计
图3-5提示是否添加文件
图3-6芯片型号选择
(5)点击Next,系统显示如图3-7,提示是否需要其他EDA工具,这里不选任何其他工具;
(6)点击Next后,系统提示创建工程的各属性总结,若没有错误,点击Finish,工程创建向导将生成一个工程,这时软件界面如图3-8,在窗口左侧显示出设备型号和该工程的基本信息等。
2.求时钟方程、状态方程
(1)求时钟方程
采用同步方案,故取CP0=CP1=CP2=CP3=CP
CP是整个要设计的时序电路的输入时钟脉冲
(2)求状态方程
由图2所示状态转换图可直接画出如图3-20所示的电路次Q3n+1Q2n+1Q1n+1Q0n+1的卡诺图,再分解开便可以得到如图3-21所示的各触发器的卡诺图。
end zs_2;
ARCHITECTURE Behavioral OF zs_2 IS
SIGNAL
count:STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0);
BEGIN
PROCESS(cp,r)
BEGIN
if r='0'then count<="0000";
elsiF cp'EVENT AND cp='1'THEN
(3)在Multisim环境中仿真实现四位二进制加计数器(缺0010 0011 1101
1110)的建立,并通过虚拟仪器验证其正确性。
二课设题目实现框图
在本课程设计中,四位二进制加计数用四个CP下降沿触发的JK触发器实现,其中有相应的跳变,即跳过了0010 0011 1101 1110四个状态,这在状态转换图中可以清晰地显示出来。
图3-11存盘

原题目:设计一个4位二进制加法器。

原题目:设计一个4位二进制加法器。

原题目:设计一个4位二进制加法器。

设计一个4位二进制加法器介绍本文档将指导你设计一个4位二进制加法器。

在这个项目中,我们会使用电子电路来实现加法操作。

加法器是计算机中最基本的运算单元之一。

加法器接受两个4位的二进制数作为输入,并输出它们的和。

加法器的设计过程涉及到逻辑门的组合来实现二进制加法操作。

设计步骤步骤一:定义输入和输出首先,我们需要定义输入和输出。

在这个项目中,输入是两个4位的二进制数,我们可以用`A[3:0]`和`B[3:0]`来表示。

输出是一个5位的二进制数,我们可以用`S[4:0]`来表示,其中`S[4]`是进位位。

步骤二:实现逻辑门为了实现二进制加法,我们需要将`A`和`B`的各个位相加,并考虑进位的情况。

这可以通过使用多个逻辑门实现。

- 对于每一位的加法,我们可以使用一个半加器(Half Adder)。

半加器有两个输入(`A`和`B`的对应位)和两个输出(和`S`和进位`C`)。

- 进位位可以通过一个全加器(Full Adder)来计算,它还需要一个输入(上一位的进位)。

步骤三:连接逻辑门将多个半加器和一个全加器连接在一起,形成一个4位的加法器。

通过将每个半加器的进位输出连接到下一个半加器的进位输入,可以实现进位的传递。

步骤四:验证设计在设计完成后,我们应该对其进行验证以确保它正常工作。

我们可以使用一些测试用例来验证设计的正确性。

例如,我们可以输入`A = 0010`和`B = 0100`,并确保输出`S = 0110`和进位`C = 0`。

总结设计一个4位二进制加法器涉及到定义输入和输出,实现逻辑门,连接逻辑门和验证设计的步骤。

通过将半加器和全加器连接在一起,我们可以实现二进制加法的功能。

在设计过程中,我们应该遵循相应的标准和规范,并进行适当的验证,以确保设计的正确性和可靠性。

设计一个自己的4位二进制加法器是一个很有趣的项目,可以帮助你更好地理解数字电路和计算机组成原理。

希望这份文档对你有所帮助!。

四位二进制加法器课程设计

四位二进制加法器课程设计

长安大学电工与电子技术课程设计四位二进制加法器专业__ 车辆工程__班级姓名指导教师李民日期_2012.6.11~15__目录一、评语 (2)二、题目名称 (2)三、技术要求 (4)四、摘要和前言 (4)五、总体设计方案的论证和选择 (4)1、加法器的选取 (4)2、译码器的选取 (4)3、数码管的选取 (5)六、设计方案的原理,总体电路图 (5)1、总体原理图 (5)2、总体接线图 (6)七、单元电路设计,主要元器件选择与电路参数计算 (6)1、数据开关设计 (6)2、加法器设计 (7)3、译码器设计 (8)4、数码管设计 (11)八、元器件清单 (12)九、收获与体会 (12)十、参考文献 (13)十一、鸣谢 (13)十二、附录 (13)一、题目名称四位二进制加法器二.技术要求1.四位二进制加数与被加数输入2.二位数码管显示三、前言和摘要四位二进制加法器的设计包括:1、四位二进制加数和被加数的输入,2、两个数的相加运算和和的输出,3、将两个数的和通过译码器显示在数码管上。

二进制数的输入可以通过数据开关实现,用加法器可以进行二进制数的加法运算。

两个四位二进制数相加后的和在十进制数的0~30内,其中产生的进位和对十进制数十位的判断和显示是重点和难点,这需要通过译码器来实现。

对数据译码后即可用合适的数码管与译码器相连,显示数据。

四、总体设计方案的论证和元件选择1、加法器的选择在数字系统中,经常需要进行算术运算,逻辑操作和数字大小比较等操作,实现这些运算功能的电路时加法器。

加法器是一种逻辑组合电路,主要功能是实现二进制数的算数加法运算。

加法器有两种基本类型:半加器和全加器。

半加器是指对两个输入数据位进行加法,输出一个结果位和进位,不产生进位输入的加法器电路,是实现两个一位二进制数的加法运算电路。

全加器是实现两个一位二进制数和低位来的进位数相加,求得和数和向高位进位的逻辑电路。

根据加法器的工作速度选取超前进位加法器。

四位异步二进制加法计数器

四位异步二进制加法计数器

《四位异步二进制加法计数器》实验报告实验人姓名:杨令专业班级:电子1204班内序号:5美国德州仪器半导体技术上海(有限)公司西安电子科技大学MSP430单片机联合实验室实验日期:2012年10月25日实验报告提交日期:2012年11月1日一、实验目的1.加深理解四位异步二进制加法计数器的工作原理及电路组成。

2.学会正确使用T触发器。

二、实验内容1、计数器简介计数器是最常用的时序电路之一,可用来计数、分频、定时、产生节拍脉冲以及其他时序信号。

但计数器分类有很多,有同步计数器和异步计数器、加计数器、减计数器和可逆计数器、二进制计数器、BCD码计数器、循环码计数器。

本次设计的是四位异步二进制加法计数器。

2、实验接线图、测试步骤及结果(1)四位异步二进制计数器逻辑图如上,它由4个T触发器组成。

计数脉冲CP加至时钟脉冲输入端,每输入一个计数脉冲,U1将翻转一次。

U2、U3和U4都以前级触发器的/Q端输出作为触发信号,当Q0端由1变成0时,即/Q0由0变成1时,U1翻转,其余类推。

/R 端是用来清零端,只能全部置0,/S端是用来置1端,只能全部置1。

(2)四位二进制异步加法计数器的实现:首先是将每个T触发器的/Q端与D端相连,构成T触发器,然后按照先前的构思连接电路,加法计数器的计数脉冲输入端为CP,全部清0端为/R,全部置1端为/S,输出端由低位到高为分别为Q0、Q1、Q2、Q3。

三、思考与总结1、功能特点:利用触发器的翻转功能,异步二进制计数器可以实现加法或减法计数,记录结果用若干位十进制数表示,N位计数器可实现0到(2N-1)个CP脉冲的计数。

2、结构特点:高位触发器的时钟脉冲CP由低位触发器的输出Q或Q提供。

3、工作原理:异步二进制加法计数器的工作特点是:高位触发器在低一位触发器的输出信号Q出现下降沿的时候翻转;异步二进制减法计数器的工作特点是:高位触发器在低一位触发器的输出信号Q 出现下降沿的时候翻转。

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图3-13
图 3-14
在图3-14中单击
图3-15
在图3-15中单击 ,再单击 →OK→OK,为仿真输入赋值。如想赋值‘1’,单击 ,仿真文件存盘时,文件名字必须与顶层文件同名,即zs_2,默认即可。
(3)在Multisim环境中仿真实现四位二进制加计数器(缺0010 0011 1101
1110)的建立,并通过虚拟仪器验证其正确性。
二课设题目实现框图
在本课程设计中,四位二进制加计数用四个CP下降沿触发的JK触发器实现,其中有相应的跳变,即跳过了0010 0011 1101 1110四个状态,这在状态转换图中可以清晰地显示出来。
第二周:1.在QuartusII环境中仿真实现四位二进制加计数( 缺0100 0101 1001 1010)。
2.在Multisim环境中仿真实现四位二进制加计数,缺(0100 0101 1001 1010),并通过虚拟仪器验证其正确性。
指导教师:
201 年 月 日
专业负责人:
201 年 月 日
学院教学副院长:
图3-11存盘
1.3编译及仿真过程
(1)点击Processing->Start Compilation编译该文件,系统将开始编译,结束后,给出提示信息和编译结果,如图3-12所示:
图3-12编译结果显示
(2)建立时序仿真文件,如图3-9所示,选择“Vector Waveform File”,出现图3-13的界面,在Name空白处击右键,Insert→Insert Node or Bus。
图3-5提示是否添加文件
图3-6芯片型号选择
(5)点击Next,系统显示如图3-7,提示是否需要其他EDA工具,这里不选任何其他工具;
(6)点击Next后,系统提示创建工程的各属性总结,若没有错误,点击Finish,工程创建向导将生成一个工程,这时软件界面如图3-8,在窗口左侧显示出设备型号和该工程的基本信息等。
实践教学要求与任务:
1、了解数字系统设计方法。3、熟悉Multisim仿真环境。
4、设计实现四位二进制加计数(缺0010 0011 1101 1110)
工作计划与进度安排:
第一周:熟悉Multisim及QuartusII环境,练习数字系统设计方法。包括采用触发器设计和超高速硬件描述语言设计,体会自上而下、自下而上设计方法的优缺点
(2)在编辑窗口中编辑以下程序:
LIBRARY IEEE;
USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;
USE IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;
entity zs_2 is
PORT(cp,r:IN STD_LOGIC;
q:OUT STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0));
if count="0001"THEN count<="0100";
elsif count="1100"THEN count<="1111";
ELSE count<=count+1;
END IF;
end if;
END PROCESS;
q<=count;
END Behavioral;
(3)输入程序后,存盘,如图3-11所示:
关键词:MAXPLUSⅡ环境;VHDL语言;四位二进制加计数;Multisim环境
一 课程设计目的
(1)熟悉Multisim环境及QuartusⅡ环境,练习数字系统设计方法,包括采用触发器设计和超高速硬件描述语言设计,体会自上而下、自下而上设计方法的优缺点。
(2)在QuartusⅡ环境中用VHDL语言实现四位二进制加计数器(缺0010 0011 1101 1110)的建立,在仿真器上显示结果波形,并下载到目标芯片上,在实验箱上观察输出结果。
201 年 月 日
摘 要
本文采用在MAXPLUSⅡ环境中用VHDL语言实现四位二进制加法计数(缺0010 0011 1101 1110),在仿真器上显示结果波形,并下载到目标芯片上,在实验箱上观察输出结果。在Multisim环境中仿真实现四位二进制加法计数器(缺0010 0011 1101 1110),并通过虚拟仪器验证其正确性。
图2状态转换图
三 实现过程
1.VHDL
1.1建立工程
启动QUARTUS后的界面如图3-1所示,首先需要创建一个工程,具体操作过程如下:
图3-1QUARTUS软件的启动界面
(1)点击File –> New Project Wizard创建一个新工程,系统显示如图3-2;
图3-2工程创建向导的启始页
(2)点击Next,为工程选择存储目录、工程名称、顶层实体名等,如图3-3所示;
图3-7提示是否利用其他EDA设计工具
图3-8工程阐述汇总
1.2VHDL源程序
(1)点击File->New创建一个设计文件,选择设计文件的类型为VHDL File系统显示如图3-9,点击OK,系统显示如图3-10,窗口右侧为VHDL的编辑窗口;
图3-9创建一个设计文件
图3-10新建的一个VHDL源文件的编辑窗口
成绩评定表
学生姓名
郝晓鹏
班级学号
1103060129
专业
通信工程
课程设计题目
四位二进制加法计数器
评语
组长签字:
成绩
日期
20 年 月 日
课程设计任务书
学 院
信息科学与工程学院
专 业
通信工程
学生姓名
郝晓鹏
班级学号
1103060129
课程设计题目
四位二进制加法计数(缺0010 0011 1101 1110)
图3-3输入工程名称、存储目录
(3)点击Next,若目录不存在,系统可能提示创建新目录,如图3-4所示,点击“是”按钮创建新目录,系统显示如图3-5所示;
图3-4提示是否创建新文件夹
(4)系统提示是否需要加入文件,在此不添加任何文件,点击Next,进入设备选择对话框,如图3-6,这里选中实验箱的核心芯片CYCLONE系列FPGA产品EP1C6Q240C8;
end zs_2;
ARCHITECTURE Behavioral OF zs_2 IS
SIGNAL
count:STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0);
BEGIN
PROCESS(cp,r)
BEGIN
if r='0'then count<="0000";
elsiF cp'EVENT AND cp='1'THEN
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