加法器实验报告
加法器电路设计实验报告
加法器电路设计实验报告【加法器电路设计实验报告】一、实验目的本实验的主要目标是通过实际操作，设计并实现一个基础的加法器电路，以深入理解数字逻辑电路的设计原理和工作方式。
通过对半加器、全加器以及多位加法器的设计与搭建，进一步熟悉集成门电路的应用，掌握组合逻辑电路的设计方法，并能对电路的逻辑功能进行有效的验证与分析。
二、实验原理加法器是数字系统中的基本运算单元，其核心工作原理基于二进制数的加法规则。
在最基础的层面上，一个半加器（Half Adder）用于计算两个一位二进制数的和，同时产生一个进位输出；而全加器（Full Adder）在此基础上增加了处理来自低位的进位输入，可以完成三位二进制数的相加。
对于多位二进制数的加法，可以通过级联多个全加器来实现。
1. 半加器：由两个异或门（XOR）实现“和”输出，一个与门（AND）实现“进位”输出，即S=A XOR B，Cout=A AND B。
2. 全加器：除了接收两个数据输入A和B外，还接收一个进位输入Cin，同样由异或门计算“和”，但“进位”输出需要考虑三个输入的与或逻辑关系，即S=A XOR B XOR Cin，Cout=(A AND B) OR (B AND Cin) OR (A AND Cin)。
三、实验步骤1. 半加器设计：首先，利用集成电路库中的逻辑门元件构建半加器，将A 和B作为异或门的输入得到和信号S，将A和B分别连接到与门的两个输入端得到进位信号Cout。
2. 全加器设计：在半加器的基础上，增加一个输入端Cin代表低位的进位，同样运用异或门和与门组合形成全加器的逻辑结构，根据全加器的逻辑表达式连接各门电路。
3. 多位加法器设计：为了实现多位二进制数的加法，将若干个全加器按照从低位到高位的顺序级联起来，每级全加器的进位输出连接到下一级的进位输入。
四、实验结果及分析经过电路设计与仿真测试，成功实现了从半加器到多位加法器的功能转化。
当给定两组多位二进制数后，所设计的加法器电路能够准确无误地计算出它们的和，并正确显示进位信息。
《实验二加法器设计 》实验报告
3．仿真验证
给出sy1程序、原理图以及仿真波形图。
一位加法器：
LIBRARY IEEE;
USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;
ENTITY sy2 IS
PORT (a,b,ci:IN STD_LOGIC;
s,co:OUT STD_LOGIC);
下表是一位全加器真值表，通过串行级联的方法可以构成多位全加器。
输入
输出
A
B
CI
CO
S
0
0
0
0
0
0
0
1
0
1
0
1
0
0
1
0
1
1
1
0
1
0
0
0
1
1
0
1
1
0
1
1
0
1
0
1
1
1
1
布尔表达式为：
S=A⊕B⊕CI
CO=AB+ACI+BCI
三、实验内容
1．设计1位全加器，要求采用文本输入方式和原理图输入方式两种方法设计(必做)
ENTITY sy1 IS
PORT (a,b,ci:IN STD_LOGIC;
s,co:OUT STD_LOGIC);
END sy1;
ARCHITECTURE behav of sy1 IS
BEGIN
s<=a XOR b XOR ci;
co<=(a AND b) OR (a AND ci) OR (b AND ci);
END sy3;
ARCHITECTURE full1 of sy3 IS
加法器实验报告
加法器实验报告实验三加法器的设计与仿真一、实验目的熟悉quartus ⅱ仿真软件的基本操作，用逻辑图和vhdl语言设计加法器并验证。
二、实验内容1、熟悉quartus ⅱ软件的基本操作，了解各种设计输入方法（原理图设计、文本设计、波形设计）2、用逻辑图和vhdl语言设计全加器并进行仿真验证；3、用设计好的全加器组成串行加法器并进行仿真验证；4、用逻辑图设计4位先行进位全加器并进行仿真验证；三、实验原理1. 全加器全加器英文名称为full-adder，是用门电路实现两个二进制数相加并求出和的组合线路，称为一位全加器。
一位全加器可以处理低位进位，并输出本位加法进位。
多个一位全加器进行级联可以得到多位全加器。
用途：实现一位全加操作逻辑图真值表利用与或门设计的全加器，它只能做一位的加法，先预想好它的功能，写出真值表，就可以根据这些来设计电路了。
2.四位串行加法器逻辑图利用全加器的组合实现4位串行加法器，全加器只能对一位进行操作，将每一位的结果传给下一位，就可以实现4位的加法器。
3．74283：4位先行进位全加器（4-bit full adder）利用74283芯片实现的4位先行进位全加器比前两者功能更完善，它可以实现进位功能，这个自己设计难度比较大，可以参照74283的功能表加深对它的理解，按照如下的逻辑图实现进位全加器。
逻辑框图逻辑功能表注：1、输入信号和输出信号采用两位对折列表，节省表格占用的空间，如：[a1/a3]对应的列取值相同，结果和值[σ1/σ3]对应的运算是σ1=a1+b1和σ3=a3+b3。
请自行验证一下。
2、c2是低两位相加产生的半进位，c4是高两位相加后产生的进位输出，c0是低位级加法器向本级加法器的进位输入。
四、实验方法与步骤实验方法：采用基于fpga进行数字逻辑电路设计的方法。
采用的软件工具是quartusii软件仿真平台，采用的硬件平台是altera epf10k20ti144_4的fpga试验箱。
2.1加法器实验 报告 A5
加法器组员:徐鹏，李新意,张严丹. 指导老师：丁祁正、蒋芳芳一、项目内容和要求◆设计一个反相加法器电路，要求：运算关系:)25(21i i O U U U +-=。
输入阻抗应满足Ω≥Ω≥K R K R i i 5,521。
设计条件：①电源电压Ec=±5V ；②负载阻抗Ω=K R L 1.5◆设计一个同相加法器电路，要求：运算关系：21i i O U U U +=。
设计条件： ①电源电压Ec =±5V ；②负载阻抗Ω=K R L 1.5二、设计及调试 （一）电路设计①反相加法器的电路设计如图 1-1 所示，其中U +=U -=0V ；U 0=－[(R f /R 1) ×U i1+(R f /R 2) ×U i2 ] R = R 1 //R 2 //R f根据项目要求的输入阻抗大于5K Ω，且运算关系满足)25(21i i O U U U +-=，因此根据实验室现有电阻的种类，我们选R1为20K Ω和为R2为51K Ω,Rf 为100K Ω、R 为10K Ω。
②同相加法器的电路设计如图1-2所示，其中 U 0的计算如下图1-1反相加法器电路U i1 U i22211121212i i o fU R R R U R R R U U R R RU ⋅++⋅+=⋅+=21212211121221,)(,i i o f i i f o U U U R R R R U R R R U R R R R R R U U U +====⋅++⋅++==有时当解得令图1-2同相加法器电路根据项目要求的输入阻抗大于5K Ω，且运算关系满足21i i O U U U +=，因此根据实验室现有电阻的种类，我们选R1、R2、R 和Rf 都是10K Ω.（二）电路仿真1、反相加法器的电路仿真测试A ：输入信号V U V U i i 5.0,5.021±=±=，测试4种组合下的输出电压如下；①反相加法器 U i1=+0.5v ，U i2=+0.5v ,输出电压U 0=-3.464V.②反相加法器 U i1=+0.5v ，U i2=-0.5v ,输出电压U 0=-1.503V.③反相加法器U i1=-0.5v，U i2=-0.5v ,输出电压U0=3.496V.④反相加法器U i1=-0.5v，U i2=+0.5v ,输出电压U0=1.536V.B ：输入信号V KHz U V U i i 1.0,1,5.021为正弦波±=信号，测试两种输入组合情况下的输出电压波形如下。
加法器实训实验报告
一、实验目的1. 理解加法器的基本原理和结构。
2. 掌握加法器的使用方法和调试技巧。
3. 通过实际操作，加深对数字电路基础知识的理解。
二、实验器材1. 实验箱2. 加法器芯片（如741）3. 逻辑分析仪4. 万用表5. 连接线6. 电源三、实验原理加法器是一种基本的数字电路，用于实现两个或多个数字的加法运算。
本实验以半加器和全加器为基础，通过级联实现多位数的加法运算。
1. 半加器：完成两个一位二进制数相加，并产生和与进位。
2. 全加器：在半加器的基础上增加一个进位输入端，实现多位数的加法运算。
四、实验步骤1. 搭建电路：- 将加法器芯片插入实验箱的相应位置。
- 根据实验要求，连接输入端、输出端和电源。
- 使用逻辑分析仪观察输入信号和输出信号。
2. 半加器测试：- 将两个一位二进制数输入到半加器的两个输入端。
- 观察逻辑分析仪的输出，验证半加器的功能。
3. 全加器测试：- 将两个一位二进制数和一个进位信号输入到全加器的三个输入端。
- 观察逻辑分析仪的输出，验证全加器的功能。
4. 多位数加法测试：- 将多位二进制数输入到全加器的相应输入端。
- 观察逻辑分析仪的输出，验证多位数的加法运算。
5. 实验结果分析：- 对比理论计算结果和实验结果，分析实验误差原因。
五、实验结果与分析1. 半加器测试：- 输入：A=0, B=0- 输出：和=0，进位=0- 输入：A=1, B=0- 输出：和=1，进位=0- 输入：A=0, B=1- 输出：和=1，进位=0- 输入：A=1, B=1- 输出：和=0，进位=12. 全加器测试：- 输入：A=0, B=0, 进位=0- 输出：和=0，进位=0- 输入：A=1, B=0, 进位=0- 输出：和=1，进位=0- 输入：A=0, B=1, 进位=0- 输出：和=1，进位=0- 输入：A=1, B=1, 进位=0- 输出：和=0，进位=13. 多位数加法测试：- 输入：A=1010，B=1101，进位=0- 输出：和=10111，进位=1实验结果表明，加法器能够实现预期的功能，实验结果与理论计算基本一致。
数字逻辑实验报告：加法器
主要仪器设备和材料：数字逻辑电路实验装置、芯片 74LS32、芯片 74LS08、
芯片 74LS86，导线
实验过程和步骤：
①关闭实验箱的电源开关，将三个芯片正确地安装在实验箱装置上； ②分别用三根导线将三个芯片的第 14 号引脚与实验箱左下角的+5V 连接起 来，，再分别用三根导线将三个芯片的第 7 号引脚与实验箱左下角的 GND 连接 起来，将 K1 视为 A，将 K2 视为 B，将 K3 视为 C，实验箱右上角的 1 孔视为
实验原始数据记录和处理：
Ａi
Bi
Ci-1
Si
Bi
0
0
0
0
0
0
0
1
1
0
0
1
0
1
0
0
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0
1
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0
0
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0
1
0
1
0
1
1
1
0
0
1
1
1
1
1
1
3
实验结果和分析：
Ａi
Bi
Ci-1
Si
Bi
0
0
0
0
0
0
0
1
1
0
0
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0
0
11Βιβλιοθήκη 0110
0
1
0
1
0
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1
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0
0
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1
1
1
1
1
分析：实验连线正确，能够按照全加真值表将结果做出来，做出来的实验结果 与全加真值表是一样的，是正确的。
4
四位加法器实验报告
四位加法器实验报告四位加法器实验报告一、引言在数字电路的学习中，加法器是一个非常重要的基础电路。
本次实验旨在通过设计和实现四位加法器，加深对数字电路原理的理解，并掌握加法器的设计方法和实现过程。
二、实验目的1. 理解加法器的原理和工作方式；2. 掌握加法器的设计方法和实现过程；3. 学会使用逻辑门电路和触发器构建加法器；4. 验证加法器的正确性和稳定性。
三、实验原理1. 半加器半加器是最基本的加法器，用于实现两个一位二进制数的相加。
其逻辑电路如下：（插入半加器电路图）2. 全加器全加器是由两个半加器和一个或门构成，用于实现三个一位二进制数的相加。
其逻辑电路如下：（插入全加器电路图）3. 四位加法器四位加法器是由四个全加器和一些其他逻辑门组成，用于实现四个四位二进制数的相加。
其逻辑电路如下：（插入四位加法器电路图）四、实验步骤1. 按照电路图连接逻辑门和触发器，搭建四位加法器电路；2. 使用开关设置输入数据，观察输出结果；3. 验证加法器的正确性，将不同的输入数据相加，并手动计算结果进行对比；4. 测试加法器的稳定性，观察输出结果是否随着时间稳定。
五、实验结果与分析通过实验，我们成功搭建了四位加法器电路，并进行了多组数据的测试。
实验结果表明，加法器能够正确地进行四个四位二进制数的相加，并输出正确的结果。
同时，实验中观察到输出结果在一段时间后稳定下来，验证了加法器的稳定性。
六、实验总结本次实验通过设计和实现四位加法器，加深了对数字电路原理的理解，并掌握了加法器的设计方法和实现过程。
通过实验验证了加法器的正确性和稳定性，提高了实际操作能力和解决问题的能力。
同时，实验中还发现了一些问题，比如电路连接错误、输入数据设置错误等，这些问题在实验中及时发现和解决，也对实验结果的准确性起到了保障作用。
在今后的学习中，我们将进一步深入研究数字电路的原理和应用，不断提高自己的实验技能和创新能力。
希望通过这次实验，能够为我们的学习和未来的工作打下坚实的基础。
数电实验报告 加法器
数电实验报告加法器一、实验目的1、掌握半加器、全加器的工作原理及逻辑功能。
2、掌握集成加法器的应用。
二、实验设备及器件1、数字逻辑电路实验板 1块2、74HC283 1片3、74HC04 1片4、74HC00 1片5、74HC86 1片三、实验原理1、半加器不考虑低位进位，只本位相加，称半加。
实现半加的电路，为半加器。
2、全加器考虑低位进位的加法称为全加。
实现全加的电路，为全加器。
3、多位加法器（1）串行多位加法（2）并行多位加法四、实验内容与步骤1、用门电路实现全加器。
参照下图搭接电路，并测试其功能记录结果。
电路中的与非门用74HC00实现，74HC00的引脚图和真值表如图：电路中的异或门用74HC86实现，74HC86的引脚图和真值表如图：按上面的图连接好电路，高电平接+5V的电压，低电平接地，测得结果如下表：2、用集成加法器74HC283 实现代码转换电路。
要求：设计一个四位全加器电路，能够完成8421 码到余三码的转换。
实验电路图如下：74HC283的引脚图和真值表如下：按上面的图连接好电路，高电平接+5V的电压，低电平接地，输出端为低电平时，二极管发光，则测得实验结果如下表：8421BCD码余3码0 0 0 0 0 0 1 10 0 0 1 0 1 0 00 0 1 0 0 1 0 10 0 1 1 0 1 1 00 1 0 0 0 1 1 10 1 0 1 1 0 0 00 1 1 0 1 0 0 10 1 1 1 1 0 1 01 0 0 0 1 0 1 11 0 0 1 1 1 0 0五、实验感想：通过本次试验，我进一步学习了解了74HC86,74HC00，74HC283这三个电子元件，更深一步熟练掌握了电路的连接和电子元件电路设计实践操作的方法和技巧。
同时让我更进一步理解了加法器的原理和8421BCD码与余三码之间的关系。
本次试验，收获颇丰！。
计组-加法器实验报告
半加器、全加器、串行进位加法器以及超前进位加法器一、实验原理1.一位半加器A和B异或产生和Sum，与产生进位C2.一位全加器将一位半加器集成封装为halfadder元件，使用两个半加器构成一位的全加器3.4位串行进位加法器将一位全加器集成封装为Fulladder元件，使用四个构成串行进位加法器4.超前进位加法器（4位）⑴AddBlock产生并行进位链中的ti(即Cthis)和di（即Cpass），以及本位结果Sum⑵进位链（Cmaker）四位一组并行进位链，假设与或非门的级延迟时间为1.5ty，与非门的延迟时间为1ty，在di和ti产生之后，只需2.5ty就可产生所有全部进位⑶超前进位加法器将以上二者结合起来即可完成，A和B各位作为各个AddBlock的输入，低一位的进位Ci-1作为本位AddBlock的C-1的输入。
各个AddBlock输出的C_this和C_pass作为对应的Cmaker的thisi和passi的输入。
二、实验器材QuartusII仿真软件，实验箱三、实验结果1.串行进位加法器结果2.超前进位加法器结果四、实验结果分析1.实验仿真结果显示串行加法器比超前进位加法器快，部分原因应该是电路结构优化不到位。
另外由于计算的位数比较少，超前进位加法链结构较复杂，所以优势没体现出来，反倒运作的更慢一点。
当位数增加的时候，超前进位加法器会比串行的更快。
2.波形稳定之前出现上下波动，应该与“竞争冒险”出现的情况类似，门的延迟和路径的不同导致了信号变化时到达的时间有先有后，因此在最终结果形成前出现了脉冲尖峰和低谷；另外也可能部分原因由于电路结构优化的不到位所致。
加法器设计实验报告全
重庆 XXXX实验报告课程名称：电子电路基础实验实验名称：加法器设计实验类型：设计学时： 3 学时系别：物理与电子工程学院专业：电子信息工程年级班别：09级电信2班学期：2010—2011上学生姓名：xxx 学号：20090701xxx实验教师：xxx 成绩：日期：2010年12月2日实验七: 加法器设计一 实验目的1） 研究集成运放对输出电压的影响 2） 进一步熟悉集成运放的性能指标 3） 掌握运算放大器的正确使用方法 4） 掌握基本运算电路的设计方法 5） 熟悉multisim 软件的使用 二 实验仪器示波器 信号源 直流稳压源 交流电源 交流表 三 实验器件集成运放HA17741 10k,20k,电阻 导线 四 实验原理集成运放能构成各种运算电路，在运算电路中，以输入电压作为自变量，以输出电压作为函数；当输入电压变化时，输出电压将按一定的数学规律变化，即输出电压反映输入电压某种运算的结果。
为了稳定输出电压，均引入电压负反馈。
由此可见，运算电路的特征是从集成运放的输出端到其反向输出端存在的反馈通路。
由于集成运放优良的指标参数，不管引入电压串联负反馈还是电压并联负反馈，均为深度负反馈。
因此电路是利用反馈网络和输入网络来实现各种数学运算的。
本实验要求设计加法器，所以设计同向求和运算电路。
当多个输入信号同时作用于集成运放的同相输入端时，就构成同相求和运算电路。
值得注意的是，在多级运算电路的分析中，因为各级电路的输出电阻均为零，具有恒压特性，所以后级电路虽然是前级电路的负载，但是不影响前级电路的运算关系，故而对每级电路的分析和单级电路完全相同。
如图所示，运放A1的组态为电压串联负反馈,运放A2的组态也为电压串联负反馈。
1I U , 2I U 都为运放A1的输入电压，运放A1的输出电压为1O U ,1O U 则为运放A2的输入电压。
Uo 为电路的输出电压。
加法器的运算关系如下所示12111204127547125****i i o o i i o u u u R R R u u R R u u Ru R R R R ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭=⎛⎫=+ ⎪⎝⎭由于要保证集成运放输入级差分放大电路的对称性 ∴123456//////R R R R R R R==五 实验电路六 实验内容 1） 电路图按照实验电路图连接实验电路。
加法器实验报告
加法器实验报告加法器实验报告概述：本次实验旨在设计和实现一个加法器电路，通过对电路的搭建和测试，验证加法器的正确性和可行性。
加法器是计算机中最基本的算术运算器之一，其在数字逻辑电路中扮演着重要的角色。
1. 实验背景加法器是一种基本的数字逻辑电路，用于实现数字的加法运算。
在计算机中，加法器被广泛应用于算术逻辑单元(ALU)和中央处理器(CPU)等部件中，用于进行各种数值计算和逻辑运算。
因此，了解和掌握加法器的工作原理和设计方法对于理解计算机原理和数字电路设计具有重要意义。
2. 实验目的本次实验的主要目的是通过设计和实现一个4位二进制加法器电路，验证加法器的正确性和可行性。
具体要求如下：- 设计并搭建一个4位二进制加法器电路；- 对电路进行测试，验证其加法运算的正确性；- 分析电路的性能和优化空间。
3. 实验原理加法器是通过逻辑门电路实现的。
在本次实验中，我们将使用全加器电路来实现4位二进制加法器。
全加器是一种能够实现两个二进制位相加并考虑进位的电路。
通过将多个全加器连接起来，可以实现更高位数的二进制加法器。
4. 实验步骤4.1 设计加法器电路的逻辑功能首先，我们需要确定加法器电路的逻辑功能。
在这个实验中，我们需要实现两个4位二进制数的相加运算，并输出结果。
具体的逻辑功能可以通过真值表或逻辑表达式来描述。
4.2 搭建电路根据逻辑功能的要求，我们可以使用逻辑门电路来搭建加法器。
在本次实验中，我们将使用多个全加器电路来实现4位二进制加法器。
通过将多个全加器连接起来，可以实现更高位数的二进制加法器。
4.3 进行电路测试在搭建完电路后，我们需要对电路进行测试，以验证其加法运算的正确性。
可以通过输入一些测试用例，并比较输出结果与预期结果是否一致来进行测试。
5. 实验结果与分析通过对加法器电路的测试，我们可以得到加法器的输出结果。
通过比较输出结果与预期结果，可以验证加法器的正确性。
同时，我们还可以分析电路的性能和优化空间，例如进一步提高加法器的速度和减少功耗等。
4位全加器实验报告doc
#10 $display ("A B=%b %b,S_t=%b,C3_t=%b",A_t,B_t,S_t,C3_t); A_t = 0111;B_t = 1100;C_1_t = 0;
#10 $display ("A B=%b %b,S_t=%b,C3_t=%b",A_t,B_t,S_t,C3_t);end endmodule
表2 全加器逻辑功能真值表
图4 全加器方框图
图5 全加器原理图
多位全加器连接能够是逐位进位，也能够是超前进位。逐位进位也称串行进位，其逻辑电路简单，但速度也较低。
四位全加器
如图9所示，四位全加器是由半加器和一名全加器组建而成：
图9 四位全加器原理图
【实验步骤】
(1)成立新工程项目：
打开ISE软件，进入集成开发环境，点击File→New project成立一个工程项目adder_4bit。
input cin; initial assign {cout,sum}=a+b+cin; begin endmodule a=4'b0; b=4'b0; cin=1'b0; #210 $stop; end always #10 a=a+1; always #5 b=b+1; always #100 cin=cin+1;endmodule 四、仿真波形如下：
加法器设计实验报告全
重庆 XXXX实验报告课程名称：电子电路基础实验实验名称：加法器设计实验类型：设计学时： 3 学时系别：物理与电子工程学院专业：电子信息工程年级班别：09级电信2班学期：2010—2011上学生姓名：xxx 学号：20090701xxx实验教师：xxx 成绩：日期：2010年12月2日实验七: 加法器设计一 实验目的1） 研究集成运放对输出电压的影响 2） 进一步熟悉集成运放的性能指标 3） 掌握运算放大器的正确使用方法 4） 掌握基本运算电路的设计方法 5） 熟悉multisim 软件的使用 二 实验仪器示波器 信号源 直流稳压源 交流电源 交流表 三 实验器件集成运放HA17741 10k,20k,电阻 导线 四 实验原理集成运放能构成各种运算电路，在运算电路中，以输入电压作为自变量，以输出电压作为函数；当输入电压变化时，输出电压将按一定的数学规律变化，即输出电压反映输入电压某种运算的结果。
为了稳定输出电压，均引入电压负反馈。
由此可见，运算电路的特征是从集成运放的输出端到其反向输出端存在的反馈通路。
由于集成运放优良的指标参数，不管引入电压串联负反馈还是电压并联负反馈，均为深度负反馈。
因此电路是利用反馈网络和输入网络来实现各种数学运算的。
本实验要求设计加法器，所以设计同向求和运算电路。
当多个输入信号同时作用于集成运放的同相输入端时，就构成同相求和运算电路。
值得注意的是，在多级运算电路的分析中，因为各级电路的输出电阻均为零，具有恒压特性，所以后级电路虽然是前级电路的负载，但是不影响前级电路的运算关系，故而对每级电路的分析和单级电路完全相同。
如图所示，运放A1的组态为电压串联负反馈,运放A2的组态也为电压串联负反馈。
1I U , 2I U 都为运放A1的输入电压，运放A1的输出电压为1O U ,1O U 则为运放A2的输入电压。
Uo 为电路的输出电压。
加法器的运算关系如下所示12111204127547125****i i o o i i o u u u R R R u u R R u u Ru R R R R ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭=⎛⎫=+ ⎪⎝⎭由于要保证集成运放输入级差分放大电路的对称性 ∴123456//////R R R R R R R==五 实验电路六 实验内容 1） 电路图按照实验电路图连接实验电路。
16位超前进位加法器实验报告
实验名称：十六位超前进位加法器一、实验目的设计、验证并优化16位超前进位加法器的逻辑功能。
二、实验原理1、1位全加器原理全加器的求和输出信号和进位信号，定义为输入变量A、B、C的两种组合布尔函数：求和输出信号 = A ⊕ B ⊕ C进位信号 = AB + AC + BC实现这两个函数的门级电路如下图。
并不是单独实现这两个函数，而是用进位信号来产生求和输出信号。
这样可以减少电路的复杂度，因此节省了芯片面积。
上述全加器电路可以用作一般的n位二进制加法器的基本组合模块，它允许两个n 位的二进制数作为输入，在输出端产生二进制和。
最简单的n位加法器可由全加器串联构成，这里每级加法器实现两位加法运算，产生相应求和位，再将进位输出传到下一级。
这样串联的加法器结构称为并行加法器，但其整体速度明显受限于进位链中进位信号的延迟。
因此，为了能够减少从最低有效位到最高有效位的最坏情况进位传播延时，最终选择的电路是十六位超前加法器。
2、超前进位加法器原理超前进位加法器的结构如下图。
超前进位加法器的每一位由一个改进型全加器产生一个进位信号gi和一个进位传播信号pi，其中全加器的输入为Ai和Bi，产生的等式为：改进的全加器的进位输出可由一个进位信号和一个进位传输信号计算得出，因此进位信号可改写为：式中可以看出，当gi = 1(Ai = Bi = 1)时，产生进位；当pi = 1(Ai =1或Bi = 1)时，传输进位输入，这两种情况都使得进位输出是1。
近似可以得到i+2和i+3级的进位输出如下：下图为一个四位超前进位加法器的结构图。
信号经过pi和gi产生一级时延，经过计算C产生一级时延，则A，B输入一旦产生，首先经过两级时延算出第1轮进位值C’不过这个值是不正确的。
C’再次送入加法器，进行第2轮2级时延的计算，算出第2轮进位值C，这一次是正确的进位值。
这里的4个4位超前进位加法器仍是串行的，所以一次计算经过4级加法器，一级加法器有2级时延，因此1次计算一共经过8级时延，相比串行加法器里的16级时延，速度提高很多。
加法器实验报告
加法器实验报告加法器实验报告一、实验背景加法器是计算机中最基础的逻辑电路之一，它的主要作用是将两个二进制数进行加法运算，并输出一个二进制数作为结果。
在计算机中，加法器的存在极为重要，因为它是所有计算的起点。
二、实验目的本实验的主要目的是通过制作加法器电路，掌握加法器的基本原理和操作方法。
通过实验，我们可以深入了解加法器的实现原理，在实践中体验二进制数的加法运算及其结果。
三、实验器材本次实验所需的器材如下：1.电路板2.电源线3.开关4.三枚LED灯5.四个按键6.电阻7.逻辑门SN74008.引线等四、实验步骤1.将电路板和电源线取出并清洗干净。
2.将电阻固定在电路板上。
3.将逻辑门SN7400安装到电路板上，并连接引线。
4.安装开关、LED灯和按键。
5.进行电路连接，注意避免短路和错接。
6.检查出错情况，重新调整电路连接。
7.开启电源并进行测试。
五、实验结果经过多次调整，我们成功地制作出了加法器电路，并进行了测试。
实验的结果显示：当我们同时按下两个按键时，相应的LED灯会点亮，从而输出结果。
六、实验误差及分析在实验过程中，我们发现有时LED灯不能很好地显示结果，这可能是由于电路连接不良或电阻的阻值不准确造成的。
在检查出错情况时，我们需要细心认真，尤其是对于电路连接的质量非常重要。
七、实验心得通过本次实验，我们深入了解了加法器的基本原理和操作方法。
同时，我们也掌握了电路连接和调试的技巧，认识到了实验中心细节的重要性。
通过实践，我们加深了对计算机逻辑电路的理解和应用，也提升了我们的创新能力和动手实践能力。
总之，本次实验让我们得到了很大的收获，不仅增强了我们对计算机逻辑电路的认识，也提高了我们的实验技能和科学素质。
我们相信，在今后的学习和实践中，这次实验的经验和教训将对我们有很大的帮助。
模电加法器仿真实验报告
1、学习加法器的设计方法。
2、掌握加法器的调试方法。
3、熟练焊接技术。
二、实验仪器信号源，示波器，直流稳压源，交流毫伏表，万用表，电路板。
三、试验器件编号名称型号数量R1、R2、R3、R4、R7 电阻10K 5R5、R6、Rf1、Rf2 电阻20K 4T1、T2 集成运放HA17741 2四、实验原理集成运算放大器是提高电压增益的直流放大器。
在它的输入端和输出端之间加上不同的反馈网络，就可以实现各种不同的电路功能。
可实现放大功能及加、减、微分、积分等模拟信号运算功能。
本实验着重以输入和输出之间施加线性负反馈网络后所具有的功能运算的研究。
理性运放在线性运用时具有以下重要特性：1、理想运放的同向和反向输入端电流近似为零，即I+≈0，I-≈0。
2、理想运放在线性放大区时，两端输入电压近似相等，即：U+≈U-。
加法器根据信号输入端的不同有同相加法器和反向加法器两种形式。
原理如图所示：图1 同相加法器图2 反相加法器图2的反向加法器，运放的输入端一端接地，另一端由于理想运放的“虚地”特性，使得加在此输入端的多路输入电压可以彼此独立地通过自身输入回路电阻转换为电流，精确地进行代数相加运算，实现加法功能。
同相加法器的输出电压为Uo=（1+Rf/R1）Rp(Ui1/R2+Ui2/R3)式中，Rp=R2//R3。
因此Rp与每个回路电阻均有关，要求满足一定的比例关系，调节不便。
反相加法器的输出电压为Uo=-【（Rf/R1）Ui1+（Rf/R1）Ui2)】,当R1=R2=Rf时，Uo=-(Ui1+Ui2)。
五、实验电路图Uo1=-Rf1(Ui1/R1+Ui2/R2)Uo =(-Rf2/R4)Uo1= (Rf2 Rf1/R4 R1)Ui1+(Rf2 Rf1/R4 R2)Ui2六、实验内容及步骤1、实验内容用两个HA17741运算放大器，10K,20K,100K电阻设计一个加法器。
工作电压为+12V、-12V。
设计出的加法器电路如上图所示。
加法器实验实训报告
加法器实验实训报告引言：本次实验旨在设计和构建一个加法器电路，实现两个二进制数的相加操作。
加法器是计算机中最基本的逻辑电路之一，其功能对于计算机的运算和逻辑处理至关重要。
通过本次实验，我们将掌握加法器的原理和实现方法，并通过实际搭建电路进行验证。
一、实验目的本次实验的主要目的是：1.了解加法器的基本原理和工作方式；2.学习二进制数的相加操作；3.掌握加法器电路的设计和构建方法；4.通过实际搭建电路，验证加法器的正确性。
二、实验原理加法器是一种基于二进制数的逻辑电路，用于将两个二进制数相加并输出结果。
常见的加法器有半加器、全加器和多位加法器等。
本次实验我们将使用全加器来实现两个二进制数的相加。
全加器的输入包括两个待相加的二进制数和一个进位信号（前一位相加的进位），输出为相加结果和进位信号。
全加器的逻辑电路可通过逻辑门的组合实现。
三、实验步骤1.根据实验要求，确定加法器的位数并设计电路结构；2.根据设计的电路结构，确定所需的逻辑门类型和数量；3.根据逻辑门的真值表，确定逻辑门的输入输出关系；4.根据逻辑门的输入输出关系，设计逻辑门的电路图；5.根据设计的逻辑门电路图，搭建实验电路；6.验证电路的正确性，通过输入不同的二进制数进行相加操作，并观察输出结果是否符合预期；7.根据实验结果，总结加法器的工作原理和特点。
四、实验结果与分析通过实验，我们成功地设计并构建了一个加法器电路，并通过输入不同的二进制数进行相加操作。
实验结果表明，加法器能够正确地完成二进制数的相加，输出结果与预期一致。
五、实验总结本次实验通过设计和构建加法器电路，加深了我们对加法器原理和工作方式的理解。
通过实际操作，我们掌握了加法器电路的设计和构建方法，并验证了其正确性。
加法器作为计算机中最基本的逻辑电路之一，其重要性不言而喻。
通过本次实验，我们进一步认识到了加法器在计算机运算和逻辑处理中的重要作用。
六、实验心得通过本次实验，我深刻体会到了电路设计和构建的重要性。
加法器实验报告_实验报告_
加法器实验报告篇一：加法器实验报告实验 _＿一＿＿【实验名称】1位加法器【目的与要求】1. 掌握1位全加器的设计2. 学会1位加法器的扩展【实验内容】1. 设计1位全加器2. 将1位全加器扩展为4位全加器3. 使4位的全加器能做加减法运算【操作步骤】1. 1位全加器的设计（1）写出1位全加器的真值表（2）根据真值表写出表达式并化简（3）画出逻辑电路（4）用quartusII进行功能仿真，检验逻辑电路是否正确，将仿真波形截图并粘贴于此（5）如果电路设计正确，将该电路进行封装以用于下一个环节 2. 将1位全加器扩展为4位全加器（1）用1位全加器扩展为4位的全加器，画出电路图（2）分别用两个4位补码的正数和负数验证加法器的正确性（注意这两个数之和必须在4位补码的数的范围内，这两个数包括符号在内共4位），用quartusII进行功能仿真并对仿真结果进行截图。
3. 将4位的全加器改进为可进行4位加法和减法的运算器（1）在4位加法器的基础上，对电路进行修改，使该电路不仅能进行加法运算而且还能进行减法运算。
画出该电路（2）分别用两个4位补码的正数和负数验证该电路的正确性（注意两个数之和必须在4位补码的数的范围内），用quartusII进行功能仿真并对仿真结果进行截图。
【附录】篇二：加法器的基本原理实验报告一、实验目的1、了解加法器的基本原理。
掌握组合逻辑电路在Quartus Ⅱ中的图形输入方法及文本输入方法。
2、学习和掌握半加器、全加器的工作和设计原理3、熟悉EDA工具Quartus II和Modelsim的使用，能够熟练运用Vrilog HDL语言在Quartus II下进行工程开发、调试和仿真。
4、掌握半加器设计方法5、掌握全加器的工作原理和使用方法二、实验内容1、建立一个Project。
2、图形输入设计：要求用VHDL结构描述的方法设计一个半加器3、进行编译，修改错误。
4、建立一个波形文件。
（根据真值表）5、对该VHDL程序进行功能仿真和时序仿真Simulation三、实验步骤1、启动QuartusⅡ2、建立新工程 NEW PROJECT3、设定项目保存路径＼项目名称＼顶层实体名称4、建立新文件 Blok Diagram/Schematic File5、保存文件FILE /SAVE6、原理图设计输入元件符号放置通过EDIT_>SYMBOL 插入元件或点击图标元件复制元件移动元件删除管脚命名 PIN_NAME元件之间连线（直接连接，引线连接）7、保存原理图8 、编译：顶层文件设置，PROJECT_>Set as Top_Level开始编译 processing_>Start Compilation编译有两种：全编译包括分析与综合（Analysis&Synthesis）、适配(Fitter)、编程（assembler）时序分析（Classical Timing Analysis）4个环节，而这4个环节各自对应相应菜单命令，可单独发布执行也可以分步执行9 、逻辑符号生成 FILECreat/_update_>create Symbol File forCurrent File10 、仿真建立仿真wenjian添加需要的输入输出管脚设置仿真时间设置栅格的大小设置输入信号的波形保存文件，仿真功能仿真：主要检查逻辑功能是否正确，功能仿真方法如下：1TOOL/SIMULATOR TOOL,在SIMULATOR MODE下选择Functional,在SIMULATION INPUT栏中指定波形激励文件，单击Gencrator Functional Simulator Netist,生成功能仿真网表文件。
2.1加法器实验 报告 A5
2.1加法器实验报告 A5一、实验目的本实验的目的在于，通过对2位二进制数的加法器电路进行建立、测试和验证后，初步掌握数字电路的组成原理，深入理解加法器的运作过程及实现方法，加深对数字电路的理解。
二、实验内容本实验中，我们将学习如何设计、构建并测试一位全加器，并将其扩展为一个简单的2位加法器。
具体来说，将构建一种基于D型触发器和XOR门的全加器电路，并将它连接成一个2位加法器。
除此之外，我们还将通过仿真工具对加法器电路进行模拟，以检验其功能性。
三、实验器材1.电路仿真软件（如MultiSIM或Proteus）2.电路设计工具（如Xilinx或Quartus）3.实验连线板4.数字集成电路器件四、实验原理全加器是一种能够对两个二进制数进行加法并生成进位的电路。
其中，加数A和B称为输入，和S和进位Cout则为输出。
一个简单的全加器可以由两个半加器（Half Adder）组成，其中第一个半加器实现了不带进位的二进制加法，而第二个半加器则实现了进位的加法。
据此，可将半加器设计为XOR门和AND门的组合电路，如下所示：接下来，我们将用D触发器替换AND门，以便掌握使用触发器构建电路的方法，构建并测试一位全加器：其中，D触发器作为时序电路元素具有以下特点：1. D触发器可以确保只在时钟上升沿（CLK=1）时更新输出。
2. 如果D输入为高，Q输出将保持高电平。
4. 如果D输入发生变化，Q输出将在时钟上升沿上更新以反映新的D输入。
上图中，A、B和Cin分别为输入端，S和Cout为输出端。
在此，我们可以根据半加器的定义，将其进一步扩展，设计一个2位全加器电路。
五、实验步骤1. 根据上述原理，使用D触发器和XOR门设计并构建一位全加器电路。
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加法器实验报告
篇一：加法器实验报告
实验 _＿一＿＿
【实验名称】
1位加法器
【目的与要求】
1. 掌握1位全加器的设计
2. 学会1位加法器的扩展
【实验内容】
1. 设计1位全加器
2. 将1位全加器扩展为4位全加器
3. 使4位的全加器能做加减法运算
【操作步骤】
1. 1位全加器的设计
（1）写出1位全加器的真值表
（2）根据真值表写出表达式并化简
（3）画出逻辑电路
（4）用quartusII进行功能仿真，检验逻辑电路是否正确，将仿真波形截图并粘贴于此
（5）如果电路设计正确，将该电路进行封装以用于下一个环节 2. 将1位全加器扩展为4位全加器
（1）用1位全加器扩展为4位的全加器，画出电路图
（2）分别用两个4位补码的正数和负数验证加法器的正确性（注意这两
个数之和必须在4位补码的数的范围内，这两个数包括符号在内共4位），用quartusII进行功能仿真并对仿真结果进行截图。
3. 将4位的全加器改进为可进行4位加法和减法的运算器
（1）在4位加法器的基础上，对电路进行修改，使该电路不仅能进行加
法运算而且还能进行减法运算。
画出该电路
（2）分别用两个4位补码的正数和负数验证该电路的正确性（注意两个
数之和必须在4位补码的数的范围内），用quartusII进行功能仿真并对仿真结果进行截图。
【附录】
篇二：加法器的基本原理实验报告
一、实验目的
1、了解加法器的基本原理。
掌握组合逻辑电路在Quartus Ⅱ中的图形输入方法及文本输入方法。
2、学习和掌握半加器、全加器的工作和设计原理
3、熟悉EDA工具Quartus II和Modelsim的使用，能够熟练运用Vrilog HDL语言在Quartus II下进行工程开发、调试和仿真。
4、掌握半加器设计方法
5、掌握全加器的工作原理和使用方法
二、实验内容
1、建立一个Project。
2、图形输入设计：要求用VHDL结构描述的方法设计一个半加器
3、进行编译，修改错误。
4、建立一个波形文件。
（根据真值表）
5、对该VHDL程序进行功能仿真和时序仿真Simulation
三、实验步骤
1、启动QuartusⅡ
2、建立新工程 NEW PROJECT
3、设定项目保存路径＼项目名称＼顶层实体名称
4、建立新文件 Blok Diagram/Schematic File
5、保存文件FILE /SAVE
6、原理图设计输入
元件符号放置通过EDIT_>SYMBOL 插入元件或点击图标元件复制
元件移动
元件转动
元件删除
管脚命名 PIN_NAME
元件之间连线（直接连接，引线连接）
7、保存原理图
8 、编译：顶层文件设置，PROJECT_>Set as Top_Level
开始编译 processing_>Start Compilation
编译有两种：全编译包括分析与综合
（Analysis&Synthesis）、适配(Fitter)、编程（assembler）时序分析（Classical Timing Analysis）4个环节，而这4个环节各自对应相应菜单命令，可单独发布执行也可以分步执行
9 、逻辑符号生成 FILECreat/_update_>create Symbol File forCurrent File
10 、仿真
建立仿真wenjian
添加需要的输入输出管脚
设置仿真时间
设置栅格的大小
设置输入信号的波形
保存文件，仿真
功能仿真：主要检查逻辑功能是否正确，功能仿真方法如下：
1TOOL/SIMULATOR TOOL,在SIMULATOR MODE下选择Functional,在SIMULATION INPUT栏中指定波形激励文件，单击
Gencrator Functional Simulator Netist,生成功能仿真网表文件。
四、实验现象
任务1 : 逻辑符号生成
任务2：采用基本逻辑门电路设计，异或设计半加器
任务3、全加器设计
逻辑符号：
原理图：
结果：
任务4、用半加器，设计全加器
五、实验体会
通过这次实验，初步熟悉了VHDL语言的原理图设计输入。