全加器设计
full_adder全加器设计
VHDL语言与数字集成电路设计报告指导老师：张鹰全加器的延迟分析引言：全加器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。
本次设计首先介绍一位全加器的功能，电路原理图，接着主要对全加器电路进行延迟分析，包括传输延迟和惯性延迟的分析。
通过对全加器电路延迟的分析，以达到对信号运算中时间延迟的深入理解。
1． 全加器电路的功能表1 半加器逻辑真值表根据以上真值表得到半加器逻辑表达式为:s = a ⊕b=[a*b+(a+b)’]’co = a*b全加器在半加器基础上可以实现带低位进位的功能，其电路逻辑真值表如表2：表2 全加器逻辑真值表根据以上真值表可知全加器逻辑表达式：s ＝a ⊕b ⊕cinco ＝a*b ＋cin*（a ⊕b ）2．全加器电路原理图根据以上可知，全加器可以由两个半加器组成，结构图如图1所示：图1 两个半加器组成全加器结构图从半加器逻辑表达式得全加器整体电路原理图如图2所示：图2 全加器电路原理图3．全加器电路延迟分析在以上全加器电路原理图中，只涉及到三个基本逻辑门，分别是非门，与非门，或非门，假设三个门的延迟如表3所示：表3 三个基本逻辑门的延迟模型从而根据最长路径延迟10ns和惯性延迟6ns,得到cin到s的输出传输延迟为10ns-6ns=4ns延迟。
4．全加器电路VHDL代码及modelsim仿真图：对于全加器电路的输入惯性延迟和输出传输延迟模型可由图3表示：图3 全加器惯性延迟和传输延迟等效模型跟据上图延迟模型，可以写出相应VHDL代码。
对于co端口，其延迟部分的VHDL代码如下：a_buffer <=a_in after 8ns;b_buffer<=b_in after 8ns;cin_buffer<=cin_in after 6ns;a<=transport a_buffer after 14ns;b<=transport b_buffer after 14ns;cin<=transport cin_buffer after 6ns;即可以得到输入端口a,b,cin到输出端口co的延迟描述。
设计全加器实验报告
一、实验目的1. 掌握全加器的基本原理和设计方法。
2. 熟悉使用Quartus II软件进行原理图输入、编译、仿真和下载等操作。
3. 培养学生动手实践能力和创新思维。
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，它能够处理来自低位的进位输入。
全加器由两个半加器和两个或门组成。
其中，两个半加器分别用于处理两个一位二进制数的相加，而两个或门则用于处理来自低位的进位输入。
全加器的输入信号包括三个：两个加数A和B，以及来自低位的进位输入Cin。
输出信号包括两个：和S和进位Cout。
全加器的逻辑表达式如下：S = A ⊕ B ⊕ CinCout = (A ∧ B) ∨ (B ∧ Cin) ∨ (A ∧ Cin)三、实验器材1. Quartus II软件2. FPGA开发板3. 连接线4. 电源四、实验步骤1. 创建工程（1）打开Quartus II软件，选择“File”→“New Project Wizard”创建新工程。
（2）填写工程名称、工程路径等信息，点击“Next”。
（3）选择目标器件，点击“Next”。
（4）选择“Block Diagram/Schematic File”作为工程类型，点击“Next”。
（5）填写工程文件名称，点击“Finish”。
2. 设计全加器原理图（1）在原理图编辑窗口中，双击鼠标左键弹出元件输入对话框。
（2）在对话框右侧打开元件库，找到所需的半加器、或门等元件。
（3）将半加器和或门等元件拖入原理图编辑窗口。
（4）连接元件，形成全加器电路。
3. 编译工程（1）选择“Processing”→“Start Compilation”开始编译。
（2）等待编译完成，检查编译报告。
4. 仿真（1）选择“Simulation”→“Start Simulation”开始仿真。
（2）在仿真窗口中观察波形，验证全加器电路的功能。
5. 下载到FPGA开发板（1）选择“Tools”→“Programmer”打开编程器。
实验五全加器的设计及应用
实验五全加器的设计及应用一、实验目的（1）进一步加深组和电路的设计方法。
（2）会用真值表设计半加器和全加器电路，验证其逻辑功能。
（3）掌握用数据选择器和译码器设计全加器的方法。
二、预习要求（1）根据表5-1利用与非门设计半加器电路。
（2）根据表5-2利用异或门及与非门设计全加器电路。
三、实验器材（1）实验仪器：数字电路实验箱、万用表；（2）实验器件：74LS04、74LS08、74LS20、74LS32、74LS86、74LS138、74LS153；四、实验原理1.半加器及全加器电子数字计算机最基本的任务之一就是进行算术运算，在机器中的四则运算——加、减、乘、除都是分解成加法运算进行的，因此加法器便成了计算机中最基本的运算单元。
（1）半加器只考虑了两个加数本身，而没有考虑由低位来的进位（或者把低位来的进位看成0），称为半加，完成半加功能的电路为半加器。
框图如图5-1所示。
一位半加器的真值表如表5-1所示。
表5-1 半加器真值表0 0 00 1 01 0 0 1 1 0 1 02 0 1 0 0 0图5-1 半加器框图由真值表写逻辑表达式：画出逻辑图，如图5-2所示：（a）逻辑图（b）逻辑符号图5-2 半加器（2）全加器能进行加数、被加数和低位来的进位信号相加，称为全加，完成全加功能的电路为全加器。
根据求和结果给出该位的进位信号。
即一位全加器有3个输入端：（被加数）、（加数）、（低位向本位的进位）；2个输出端：（和数）、（向高位的进位）。
下面给出了用基本门电路实现全加器的设计过程。
1）列出真值表，如表5-2所示。
表5-2 全加器真值表半加器全加器0 0 00 1 01 0 0 1 1 0 1 02 0 1 0 0 10 0 10 1 11 0 1 1 1 1 1 0 1 11 12 1从表5-2中看出，全加器中包含着半加器，当时，不考虑低位来的进位，就是半加器。
而在全加器中是个变量，其值可为0或1。
VHDL全加器的设计
实验四全加器的设计一、实验目的通过VHDL语言设计4位全加器，掌握加法器的设计方法；学习利用软件工具的模块封装（1位全加器）及连接使用方法，在软件工具的原理图输入法下完成4位全加器的设计。
二、实验原理根据数字电路全加器的理论知识，按图1所示的1位全加器的管脚图进行设计。
图 1 1位全加器管脚图三、实验内容用VHDL语言设计1位全加器，进行编译、波形仿真及器件编程。
代码一见附录，仿真图如下图 2 1位全加器功能仿真图使用原理图设计4位全加器进行编译、波形仿真及器件编程。
原理图如下仿真图如下用VHDL语言设计4位全加器，进行编译、波形仿真及器件编程，代码二见附录，仿真图如下图 5 4位全加器功能仿真图附录代码一、library ieee;use ieee.std_logic_1164.all;use ieee.std_logic_unsigned.all;entity swqjq isport (a,b:in std_logic;ci:in std_logic;co:out std_logic;s:out std_logic);end swqjq;architecture zhang of swqjq isbeginprocess (a,b,ci)beginif(a='0'and b='0'and ci='0') thens<='0';co<='0';elsif(a='1'and b='0'and ci='0') thens<='1';co<='0';elsif(a='0'and b='1'and ci='0') thens<='1';co<='0';elsif(a='1'and b='1'and ci='0') thens<='0';co<='1';elsif(a='0'and b='0'and ci='1') thens<='1';co<='0';elsif(a='0'and b='1'and ci='1') thens<='0';co<='1';elsif(a='1'and b='0'and ci='1') thens<='0';co<='1';elses<='1';co<='1';end if;end process;end zhang;代码二、library ieee;use ieee.std_logic_1164.all;use ieee.std_logic_unsigned.all;entity adder4b isport ( ci:in std_logic;a,b:in std_logic_vector(3 downto 0);s:out std_logic_vector(3 downto 0);co:out std_logic);end adder4b;architecture zhang of adder4b issignal sint:std_logic_vector(4 downto 0); signal aa,bb:std_logic_vector(4 downto 0); beginaa<='0'&a(3 downto 0);bb<='0'&b(3 downto 0);sint<=aa+bb+ci;s(3 downto 0)<=sint(3 downto 0);co<=sint(4);end zhang;。
实验二 全加器的设计
实验二全加器的设计一、实验目的1、掌握MAX+plus 软件的使用方法。
2、掌握层次化设计方法：底层为文本文件，顶层为图形文件。
3、通过全加器的设计掌握利用EDA软件进行电子线路设计的过程。
二、实验设备1、计算机2、MAX+plus II软件及实验箱三、实验原理加法器是数字系统中的基本逻辑器件，减法器和硬件乘法器都可由加法器来构成。
全加器，全加器是实现两个一位二进制数及低位来的进位数相加（即将三个二进制数相加），求得和数及向高位进位的逻辑电路。
所以全加器有三个输入端（A，B，C）和两个输出端SO，CO）。
1、逻辑关系：CO=AB SO=AB+BA=A⊕B语句：SO<=NOT(A XOR (NOT B))CO<=A AND B2、逻辑关系：语句：SO<=NOT(A XOR (NOT B)); CO<=A AND B;SO=A⊕B⊕C CO=AB+CA+CB四、实验内容1、半加器的设计：完成源程序的编辑、编译、仿真。
2、两输入或门的设计：完成源程序的编辑、编译、仿真。
3、全加器的设计：完成源程序的编辑、编译、仿真。
五、实验步骤1、启动MAX+plus II 10.0 软件2、底层文件：新建文件文本文件：（1）File \ New \Text Editor File（2）在文本文件上输入代码（3）保存文本文件：File\Save\H-adder.vhd 扩展名为*.vhd（4）设置为当前文件：点击File\Project\set project to current file 设置项目为当前文件（5）编译1）选择芯片型号：点击Assign\Device：Ep1k30QC208-32）编译:点击MAX+plus II \ Compiler \ Start 开始编译,生成.pof 文件(CPLD) （6）仿真1）启动ＭaxplusII\Ｗavefrom editor 菜单，进入波形编辑窗口；2）导入输入输出节点：将鼠标移至空白处并单击鼠标右键，Enter Nodes from SNF 将欲仿真的所有Ｉ／Ｏ管脚加入。
第01章 全加器的设计
1.2 项目理论知识
1.2.1 EDA技术简介 1.2.2 可编程逻辑器件的硬件结构 1.2.3 QuartusⅡ集成开发环境
1.2.1 EDA技术简介
一、EDA技术的概念 EDA 是Electronic Design Automation(电子设计自动 化)的缩写. EDA 技术以计算机为工具,设计者在EDA 软件平台上, 用硬件描述语言完成设计文件,然后由计算机自动地完 成逻辑编译、化简、分割、综合、优化、布局、布线 和仿真,以及对特定目标芯片的适配编译、逻辑映射和 编程下载等工作.
1.2.2 可编程逻辑器件的硬件结构
２．可编程逻辑器件的分类
可编程逻辑器件按集成度,可分为低集成度可编程逻辑 器件和高集成度可编程逻辑器件。
1.2.2 可编程逻辑器件的硬件结构
３．低集成度可编程逻辑器件 （1）PROM：Programmable Read Only Memory （2）PLA：Programmable Array Logic （3）PAL：Programmable Logic Array （4）GAL：Generic Array Logic
1.2.2 可编程逻辑器件的硬件结构
4．高集成度可编程逻辑器件 （1）EPLD：Erasable Programmable Logic Device （2）CPLD：Complex Programmable Logic Device ①宏单元是CPLD的基本结构,由它来实现基本的逻辑功 能. ②可编程连线负责信号传递,连接所有的宏单元. ③I/O 引脚控制块负责输入、输出的电气特性控制,比如 可以设定集电极开路输出、摆率控制、三态输出等. （3）FPGA：Field Programmable Gate Array ①IOE(inputoutputelement,输入输出单元) ②LAB(logicarrayblock,逻辑阵列块) ③Interconnect(内部连接线).
全加器全减器设计实验报告
全加器全减器设计实验报告1. 引言全加器和全减器是数字电路中常用的基本电路模块之一。
全加器用于将两个二进制数相加，全减器用于将两个二进制数相减。
在本实验中，我们将设计并实现一个4位的全加器和一个4位的全减器电路。
2. 原理2.1 全加器全加器是由两个半加器和一个或门组成的电路。
一个半加器用于计算两个输入位的和，另一个半加器用于计算进位值。
将两个半加器的结果和进位值通过或门进行运算，即可得到全加器的输出。
如下图所示为全加器的逻辑电路图：其中，A和B为输入信号，用于表示待相加的两个二进制数的对应位；S为输出信号，表示两个输入数的对应位相加的结果；C为进位信号，表示相加时产生的进位。
2.2 全减器全减器是由两个半减器和一个与非门组成的电路。
与全加器类似，一个半减器用于计算两个输入位的差，另一个半减器用于计算借位值。
将两个半减器的结果和借位值通过与非门进行运算，即可得到全减器的输出。
如下图所示为全减器的逻辑电路图：其中，A和B为输入信号，用于表示待相减的两个二进制数的对应位；D为输出信号，表示两个输入数的对应位相减的结果；B为借位信号，表示相减时需要借出的位。
3. 设计和实现3.1 全加器设计根据2.1中的原理，我们可以使用两个半加器和一个或门来实现一个4位的全加器电路。
根据全加器的逻辑电路图，我们可以将四个输入位（A0, A1, A2, A3）依次与另外四个输入位（B0, B1, B2, B3）连接到两个半加器中，然后将两个半加器的和（S0, S1, S2, S3）通过或门进行运算。
此外，计算进位值需要使用到四个位的与门（And）。
具体电路图如下：3.2 全减器设计根据2.2中的原理，我们可以使用两个半减器和一个与非门来实现一个4位的全减器电路。
根据全减器的逻辑电路图，我们可以将四个输入位（A0, A1, A2, A3）依次与另外四个输入位取反连接到两个半减器中，然后将两个半减器的差（D0, D1, D2, D3）通过与非门进行运算。
设计一位全加器的设计流程概述,基本步骤
设计一位全加器的设计流程概述,基本步骤下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
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全加器的设计
实验课程名称：EDA技术与应用实验项目名称4位全加器实验实验成绩实验者专业班级组别同组者 / 实验日期一、实验目的1、加深理解全加器的工作原理及电路组成，加深对EDA技术的掌握。
2、熟悉利用QuartusⅡ的原理图输入方法设计简单组合电路，掌握层次化设计的方法，并通过一个四位全加器的设计把握原理图输入方式设计的详细流程。
二、实验内容用原理图输入法设计4位全加器。
三、实验仪器Quartus II软件四、实验原理一个4位全加器可以由4个1位全加器构成，加法器间的进位可以串行方式实现，即将低位加法器的进位输出cout与相邻的高位加法器的最低进位输入信号cin相接。
1、半加器描述根据半加器真值表可以画出半加器的电路图。
a b so Co0 0 0 00 1 1 01 0 1 01 1 0 1表1 半加器h_adder真值表图1 半加器h_adder电路图2、一位全加器描述一位全加器可以由两个半加器和一个或门连接而成，因而可以根据半加器的电路原理图或真值表写出1位全加器的VHDL描述，1位全加器电路图如图所示：图2 一位全加器电路图3、4位全加器设计描述4位全加器可以看做四个1位全加器级联而成，首先采用基本逻辑门设计一位全加器，而后通过多个1位全加器级联实现4位全加器。
其中，其中cin 表示输入进位位，cout 表示输出进位位，输入A 和B 分别表示加数和被加数。
S 为输出和，其功能可用布尔代数式表示为：S A B Ci =++ii i i o ABC ABC ABC ABC C +++=首先根据一位全加器的布尔代数式应用基本逻辑门设计一位全加器，而后仿真验证一位全加器设计，准确无误后生成元件，供4位全加器设计用。
将4个1位全加器级联构成四位全加器。
五、实验步骤1、为本项工程设计建立文件夹 ：文件夹取名为adder ，路径为d:\adder 。
2、建立原理图文件工程和仿真 原理图编辑输入流程如下：1） 打开原理图编辑窗。
第4章全加器设计应用
第4章全加器设计应用4.1全加器设计在计算机工程中，全加器是一种逻辑电路，用于将两个输入位和上一个进位位相加，并产生一个和位和一个进位位。
全加器是构成数字逻辑中任何计算机系统的基本构建模块之一一个全加器可以通过与门、或门和异或门组合构建。
它有三个输入（A、B和进位位C_in）和两个输出（和位S和进位位C_out）。
全加器的真值表如下所示：A B C_in S C_out0000000110010100110110010101011100111111全加器的电路图如下所示：_______________A_______，，____，，___AND1XOR1ORB_______，____，____，_________，_________，_____C_in ________，____4.2全加器的应用全加器是计算机系统中的关键组件，用于实现各种数学和逻辑运算。
下面是全加器的一些应用：1.加法器：全加器可以用来实现两个二进制数的加法运算。
将两个二进制数的每一位与对应的进位位输入到全加器中，从低位到高位依次相加，得到结果和位和进位位。
2.减法器：通过对减数取反，并在最低位的进位位上加上1，然后将减数和被减数与对应的进位位输入到全加器中，可以实现两个二进制数的减法运算。
3.乘法器：乘法器可以使用连续加法器来实现。
将两个二进制数的每一位与对应的进位位输入到全加器中，然后按照乘法运算规则依次相加，最终得到结果。
4.除法器：除法器可以使用连续减法器来实现。
将被除数和除数与对应的进位位输入到全加器中，然后按照除法运算规则依次相减，直到减数小于零为止，最终得到商和余数。
5.比较器：通过将两个二进制数的每一位与对应的进位位输入到全加器中，然后比较结果和进位位，可以判断两个二进制数的大小关系。
6.码转换器：全加器可以用来实现BCD码和8421码之间的转换。
BCD码是二进制编码和十进制数字之间的一种表示方法，而8421码是一种用来表示四位二进制数的编码。
edit全加器课程设计
edit全加器课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解全加器的基本概念，掌握全加器的原理和功能。
2. 学生能掌握全加器的电路图表示方法，了解全加器在数字电路中的应用。
3. 学生能运用所学知识，分析全加器在实际问题中的应用，并进行简单的电路设计和计算。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识，正确搭建全加器的电路，并进行功能测试。
2. 学生能够运用全加器进行简单的数字运算，解决实际问题。
3. 学生能够通过小组合作，进行电路设计和讨论，提高团队协作和沟通能力。
情感态度价值观目标：1. 学生对数字电路产生兴趣，培养对电子技术的热情。
2. 学生在电路设计和实验过程中，养成严谨、细致的学习态度。
3. 学生通过小组合作，培养团队精神，学会尊重他人意见，提高人际交往能力。
课程性质：本课程为电子技术基础课程，通过讲解全加器的原理和实验操作，使学生在实践中掌握全加器的相关知识。
学生特点：学生为初中年级，具备一定的物理知识和动手能力，对电子技术有一定的好奇心。
教学要求：结合学生特点，注重理论与实践相结合，提高学生的动手能力和解决问题的能力。
在教学过程中，注重启发式教学，引导学生主动思考，培养学生的创新意识。
通过小组合作，培养学生的团队协作能力和沟通能力。
在教学评估中，关注学生的学习成果，确保课程目标的实现。
二、教学内容本章节教学内容主要包括以下几部分：1. 全加器的基本概念与原理- 全加器的定义及其功能- 全加器与半加器的区别与联系- 全加器的电路图表示方法2. 全加器的电路设计与搭建- 全加器电路的元件及其功能- 搭建全加器电路的方法和步骤- 全加器电路的功能测试与调试3. 全加器的应用实例- 全加器在数字运算中的应用- 全加器在实际问题中的解决方案- 全加器电路的优化与改进4. 小组合作与实践操作- 学生分组，进行电路设计与搭建- 学生相互讨论，解决实际问题- 教师指导，点评学生作品，总结经验教学内容依据课程目标，结合教材相关章节进行组织。
数电实验——全加器设计
五、实验验证 A = 0 , B = 0 , ������1 = 0 , S = 0, ������0 = 0 ,红灯灭，绿灯灭
A = 0 , B = 0 , ������1 = 1 , S = 1, ������0 = 0 ,红灯亮，绿灯灭 A = 0 , B = 1 , ������1 = 0 , S = 1, ������0 = 0 ,红灯亮，绿灯灭
������ = ������ ⊕ ������ ⊕ ������1 {
������0 = ������������ ∙ ������������1 ∙ ������������1 ∙ 1
实验原理图：
用红灯的亮灭来表示 S 输出 1/0 用绿灯的亮灭来表示 C0 输出 1/0 二、实验目的 完成 1 位全加器的设计，用逻辑门实现，完成输入输出真值表验证 三、实验器材 1. 实验材料
A = 1 , B = 1 , ������1 = 1 , S = 1, ������0 = 1 ,红灯亮，绿灯亮
实验 3.2
一、实验原理图 由真值表得 S 和 C0 表达式： ������ = ������ ������ ������1 ∙ ������ ������ ������1 ∙ ������ ������ ������1 ∙ ������ ������ ������1 { ������0 = ������ ������ ������ ∙ ������ ������ ������ ∙ ������ ������ ������ ∙ ������ ������ ������
第三次实验报告
第三次实验要求学生完成如下任务： 1 位全加器设计，包括： 1） 完成 1 位全加器的设计，用逻辑门实现，完成输入输出真值表验证 2） 完成 1 位全加器的设计，用中规模逻辑器件（74138）实现，完成输入输出真值表 验证
(VHDL实验报告)一位半加器,全加器的设计
3）对文本文件进行编译。选择processing-compiler tool--start或直接点快捷栏上的三角形则会出 现编译器窗口。需要说明的是在进行设计文件的综合和分 析，也可以单独打开某个分析综 合过程不必进行全编译 界面。当完成上述窗口的设定后，点击 START 按钮进行 设计文件的全编译。如果文件有错，在软件的下方则会提 示错误的原因和位置，以便于使用者进行修改直到设计文 件无错。整个编译完成，软件会提示编译成功。
二）全加器
本次实验我分别用实验箱上的开关K1、K2、K3作为全加器的三输入A、B、Ci-1
；分别用LED彩灯LED1、LED2作为半加器的两个输出端Si、Ci。实验时将实验箱的拨动
开关拨向下时为低电平“0”。拨向上时为高电平“1”，LED高电平时灯亮，低电平时
灯灭。以下第一幅图即为输入为“111”时输出为“11”；第二幅图则是当输入为
A
9
五、实验步骤
（一）半加器的设计
4、对设计文件进行仿真
1）选择File--New，在弹出的对话框中选择Vector Waveform File，点击OK按钮，打开进入一个空的波形编辑器窗口。
2）设置仿真结束时间，波形编辑器默认的仿真结束时间为 1µS ，根据仿真需要，可以自由设置仿真的结束时间（本次设置的为1ms ）。选择 QUARTUSII 软件的 Edit--End Time命令，弹出线路束时间 对话框，在 Time框办输入仿真结束时间，点击OK按钮完成设置。如 下图所示：
集成电路设计—全加器
《集成电路设计实践》报告题目: 全加器设计院系: 自动化与信息工程专业班级学生学号:学生姓名:指导教师姓名: 职称:_____________起止时间: 2015-1-5到2015-01-14 成绩:___________________________________一．课设基本任务：全加器设计1) 依据全加器的真值表，给出全加器的电路图完成全加器由电路图到晶体管级的转化（需提出至少2种方案）；2) 绘制原理图（Sedit）,完成电路特性模拟（Tspice，瞬态特性），给出电路最大延时时间；3) 遵循设计规则完成全加器晶体管级电路图的版图，流程如下：版图布局规划－基本单元绘制－功能块的绘制－布线规划-总体版图）；4) 版图检查与验证（DRC检查）；5) 针对自己画的版图，给出实现该全加器的工艺流程图。
二、电路设计方案原理:三个输入位：数据位A 和B，低位进位输入Ci二个输出位：全加和S，进位输出Co真值表A B C i S C o0 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 1根据一位全加器的输入输出关系得: =+Co+BCiACiAB⊕S⊕=ACiB++(得电路图：S+=)CoACiABCiB方案一:传输门一位全加器优点：晶体管使用数目少缺点：电路功耗大方案二：互补静态CMOS实现的全加器优点：静态功耗小缺点：晶体管数目多，占硅片面积大，延迟时间高三．电路特性仿真及分析1).电路图2).电路图网表* SPICE netlist written by S-Edit Win32 7.03* Written on Jan 10, 2015 at 22:57:48* Waveform probing commands.probe.options probefilename="Module1.dat"+ probesdbfile="C:\Users\ASUS\Desktop\集成电路实践\tanner\S-Edit\MYB3110433031.sdb"+ probetopmodule="Module0".lib "C:\Users\ASUS\Desktop\集成电路实践\ic_techfiles\cz6h+_v20.lib" tt* Main circuit: Module0M1 Co N2 Vdd Vdd PENH L=0.35u W=1.4u AD=66p PD=24u AS=66p PS=24uM2 Co N2 Gnd Gnd NENH L=0.35u W=0.7u AD=66p PD=24u AS=66p PS=24uM3 N2 A N12 Vdd PENH L=0.35u W=1.4u AD=66p PD=24u AS=66p PS=24uM4 N6 B Vdd Vdd PENH L=0.35u W=1.4u AD=66p PD=24u AS=66p PS=24uM5 N5 A Gnd Gnd NENH L=0.35u W=0.7u AD=66p PD=24u AS=66p PS=24uM6 N2 A N16 Gnd NENH L=0.35u W=0.7u AD=66p PD=24u AS=66p PS=24uM7 N5 B Gnd Gnd NENH L=0.35u W=0.7u AD=66p PD=24u AS=66p PS=24uM8 N16 B Gnd Gnd NENH L=0.35u W=0.7u AD=66p PD=24u AS=66p PS=24uM9 N2 Ci N5 Gnd NENH L=0.35u W=0.7u AD=66p PD=24u AS=66p PS=24uM10 N2 Ci N6 Vdd PENH L=0.35u W=1.4u AD=66p PD=24u AS=66p PS=24uM11 N12 B N6 Vdd PENH L=0.35u W=1.4u AD=66p PD=24u AS=66p PS=24uM12 N6 A Vdd Vdd PENH L=0.35u W=1.4u AD=66p PD=24u AS=66p PS=24uM13 N19 N2 N1 N1 NENH L=0.35u W=0.7u AD=66p PD=24u AS=66p PS=24uM14 N1 A Gnd Gnd NENH L=0.35u W=0.7u AD=66p PD=24u AS=66p PS=24uM15 N1 B Gnd Gnd NENH L=0.35u W=0.7u AD=66p PD=24u AS=66p PS=24uM16 N1 Ci Gnd Gnd NENH L=0.35u W=0.7u AD=66p PD=24u AS=66p PS=24u M17 N19 Ci N10 Gnd NENH L=0.35u W=0.7u AD=66p PD=24u AS=66p PS=24u M18 N10 A N22 Gnd NENH L=0.35u W=0.7u AD=66p PD=24u AS=66p PS=24u M19 N22 B Gnd Gnd NENH L=0.35u W=0.7u AD=66p PD=24u AS=66p PS=24u M20 SUM N19 Gnd Gnd NENH L=0.35u W=0.7u AD=66p PD=24u AS=66p PS=24u M21 N9 Ci Vdd Vdd PENH L=0.35u W=1.4u AD=66p PD=24u AS=66p PS=24uM22 N9 A Vdd N4 PENH L=0.35u W=1.4u AD=66p PD=24u AS=66p PS=24uM23 N9 B Vdd N7 PENH L=0.35u W=1.4u AD=66p PD=24u AS=66p PS=24uM24 N19 N2 N9 Vdd PENH L=0.35u W=1.4u AD=66p PD=24u AS=66p PS=24uM25 N13 B N11 N14 PENH L=0.35u W=1.4u AD=66p PD=24u AS=66p PS=24uM26 N19 Ci N13 N14 PENH L=0.35u W=1.4u AD=66p PD=24u AS=66p PS=24u M27 N11 A N9 N14 PENH L=0.35u W=1.4u AD=66p PD=24u AS=66p PS=24uM28 SUM N19 Vdd Vdd PENH L=0.35u W=1.4u AD=66p PD=24u AS=66p PS=24u v29 Vdd Gnd 5.0v30 A Gnd pulse(0.0 5. 220n 1n 1n 200n 400n)v31 B Gnd pulse(0.0 5.0 100n 1n 1n 100n 200n)v32 Ci Gnd pulse(0.0 5.0 40n 1n 1n 50n 100n).model PENH PMOS.model NENH NMOS* End of main circuit: Module0VIN IN GND PULSE (0 3.3 0 10n 50n 100n).tran/op 10n 600n method=bdf.print tran v(A) v(B) v(Ci) v(SUM) v(Co).end3).TSpice进行仿真四．版图的布局规划及基本单元的设计1).版图2).版图DRC检测3).版图网表* Circuit Extracted by Tanner Research's L-Edit Version 9.00 / Extract Version 9.00 ;* TDB File: C:\Users\acer\Desktop\lp\lp.tdb* Cell: Cell0 Version 1.18* Extract Definition File: ..\..\..\..\lp\ic_techfiles\xauteeic_35um.ext* Extract Date and Time: 01/13/2015 - 17:39.probe.options probefilename="C:\lp.dat"+ probesdbfile="C:\lp\hpf1.sdb"+ probetopmodule="Module0".lib "C:\Users\ASUS\Desktop\集成电路实\ic_techfiles\cz6h+_v20.lib"tt * NODE NAME ALIASES* 2 = A (70.55,7.9)* 3 = S (146.4,-25.15)* 5 = Co (99.25,-30.95)* 6 = GND (70.95,-44)* 7 = VDD (67.15,3.25)* 18 = B (75.15,11.5)* 19 = Ci (83.2,15.4)M1 S 1 VDD VDD PENH L=5.74E-007 W=1.25E-006 AD=1.3125E-012 PD=4.6E-006 AS=1.375E-012 PS=4.7E-006* M1 DRAIN GATE SOURCE BULK (144.7 -23.85 145.05 -21.8)M2 Co 4 VDD VDD PENH L=5.74E-007 W=1.25E-006 AD=1.3125E-012 PD=4.6E-006 AS=1.375E-012 PS=4.7E-006* M2 DRAIN GATE SOURCE BULK (100 -29.6 102.05 -29.25)M3 1 4 13 VDD PENH L=5.74E-007 W=1.25E-006 AD=1.3125E-012 PD=4.6E-006 AS=1.375E-012 PS=4.7E-006* M3 DRAIN GATE SOURCE BULK (110.3 -11.95 112.35 -11.6)M4 1 Ci 15 VDD PENH L=5.74E-007 W=1.25E-006 AD=1.375E-012 PD=4.7E-006 AS=1.3125E-012 PS=4.6E-006* M4 DRAIN GATE SOURCE BULK (126.2 -18 126.55 -15.95)M5 14 A 13 VDD PENH L=5.74E-007 W=1.25E-006 AD=1.375E-012 PD=4.7E-006 AS=1.3125E-012 PS=4.6E-006* M5 DRAIN GATE SOURCE BULK (122.9 -10.3 123.25 -8.25)M6 15 B 14 VDD PENH L=5.74E-007 W=1.25E-006 AD=1.375E-012 PD=4.7E-006 AS=1.3125E-012 PS=4.6E-006* M6 DRAIN GATE SOURCE BULK (124.55 -14.15 124.9 -12.1)M7 13 A VDD VDD PENH L=5.74E-007 W=1.25E-006 AD=1.3125E-012 PD=4.6E-006 AS=1.375E-012 PS=4.7E-006* M7 DRAIN GATE SOURCE BULK (116.05 -5.7 118.1 -5.35)M8 13 Ci VDD VDD PENH L=5.74E-007 W=1.25E-006 AD=1.3125E-012 PD=4.6E-006 AS=1.375E-012 PS=4.7E-006* M8 DRAIN GATE SOURCE BULK (110.35 -5.7 112.4 -5.35)M9 13 B VDD VDD PENH L=5.74E-007 W=1.25E-006 AD=1.3125E-012 PD=4.6E-006 AS=1.375E-012 PS=4.7E-006* M9 DRAIN GATE SOURCE BULK (121.2 -5.7 123.25 -5.35)M10 4 A 16 VDD PENH L=5.74E-007 W=1.25E-006 AD=1.3125E-012 PD=4.6E-006 AS=1.375E-012 PS=4.7E-006* M10 DRAIN GATE SOURCE BULK (75 -19 75.35 -16.95)M11 4 Ci 17 VDD PENH L=5.74E-007 W=1.25E-006 AD=1.3125E-012 PD=4.6E-006 AS=1.375E-012 PS=4.7E-006* M11 DRAIN GATE SOURCE BULK (81.75 -10.7 82.1 -8.65)M12 16 B 17 VDD PENH L=5.74E-007 W=1.25E-006 AD=1.3125E-012 PD=4.6E-006 AS=1.375E-012 PS=4.7E-006* M12 DRAIN GATE SOURCE BULK (73.35 -14.45 73.7 -12.4)M13 17 A VDD VDD PENH L=5.74E-007 W=1.25E-006 AD=1.3125E-012 PD=4.6E-006 AS=1.375E-012 PS=4.7E-006* M13 DRAIN GATE SOURCE BULK (71.75 -9.05 73.8 -8.7)M14 17 B VDD VDD PENH L=5.74E-007 W=1.25E-006 AD=1.3125E-012 PD=4.6E-006 AS=1.375E-012 PS=4.7E-006* M14 DRAIN GATE SOURCE BULK (76.4 -9.05 78.45 -8.7)M15 S 1 GND GND NENH L=3.5E-007 W=2.45E-006 AD=3.92E-012 PD=8.1E-006 AS=4.165E-012 PS=8.3E-006* M15 DRAIN GATE SOURCE BULK (144.7 -28.35 145.05 -25.9)M16 Co 4 GND GND NENH L=3.5E-007 W=2.45E-006 AD=3.92E-012 PD=8.1E-006 AS=4.165E-012 PS=8.3E-006* M16 DRAIN GATE SOURCE BULK (95.5 -29.6 97.95 -29.25)M17 10 A 9 GND NENH L=3.5E-007 W=2.45E-006 AD=4.165E-012 PD=8.3E-006 AS=3.92E-012 PS=8.1E-006* M17 DRAIN GATE SOURCE BULK (132.5 -35.55 132.85 -33.1)M18 9 B GND GND NENH L=3.5E-007 W=2.45E-006 AD=4.165E-012 PD=8.3E-006 AS=3.92E-012 PS=8.1E-006* M18 DRAIN GATE SOURCE BULK (130.9 -40.25 131.25 -37.8)M19 1 Ci 10 GND NENH L=3.5E-007 W=2.45E-006 AD=4.165E-012 PD=8.3E-006 AS=3.92E-012 PS=8.1E-006* M19 DRAIN GATE SOURCE BULK (134.1 -29.45 134.45 -27)M20 GND A 8 GND NENH L=3.5E-007 W=2.45E-006 AD=3.92E-012 PD=8.1E-006 AS=4.165E-012 PS=8.3E-006* M20 DRAIN GATE SOURCE BULK (110 -30.3 112.45 -29.95)M21 GND Ci 8 GND NENH L=3.5E-007 W=2.45E-006 AD=3.92E-012 PD=8.1E-006 AS=4.165E-012 PS=8.3E-006* M21 DRAIN GATE SOURCE BULK (123.05 -30.3 125.5 -29.95)M22 GND B 8 GND NENH L=3.5E-007 W=2.45E-006 AD=3.92E-012 PD=8.1E-006 AS=4.165E-012 PS=8.3E-006* M22 DRAIN GATE SOURCE BULK (116.05 -30.3 118.5 -29.95)M23 8 4 1 GND NENH L=3.5E-007 W=2.45E-006 AD=3.92E-012 PD=8.1E-006 AS=4.165E-012 PS=8.3E-006* M23 DRAIN GATE SOURCE BULK (110 -25.8 112.45 -25.45)M24 GND B 11 GND NENH L=4.5E-007 W=2.45E-006 AD=4.165E-012 PD=8.3E-006 AS=3.675E-012 PS=7.9E-006* M24 DRAIN GATE SOURCE BULK (87.15 -32.4 87.6 -29.95)M25 11 A 4 GND NENH L=3.5E-007 W=2.45E-006 AD=4.165E-012 PD=8.3E-006 AS=3.92E-012 PS=8.1E-006* M25 DRAIN GATE SOURCE BULK (85.65 -28.7 86 -26.25)M26 GND B 12 GND NENH L=3.5E-007 W=2.45E-006 AD=4.165E-012 PD=8.3E-006 AS=3.92E-012 PS=8.1E-006* M26 DRAIN GATE SOURCE BULK (79.7 -31.45 82.15 -31.1)M27 12 Ci 4 GND NENH L=3.5E-007 W=2.45E-006 AD=4.165E-012 PD=8.3E-006 AS=3.92E-012 PS=8.1E-006* M27 DRAIN GATE SOURCE BULK (74.75 -26.55 77.2 -26.2)M28 GND A 12 GND NENH L=3.5E-007 W=2.45E-006 AD=4.165E-012 PD=8.3E-006 AS=3.92E-012 PS=8.1E-006* M28 DRAIN GATE SOURCE BULK (74.75 -31.45 77.2 -31.1)* Total Nodes: 19* Total Elements: 28* Total Number of Shorted Elements not written to the SPICE file: 0 * Extract Elapsed Time: 0 secondsv29 Vdd Gnd 5.0v30 Ci Gnd pulse(0.0 5.0 40n 1n 1n 50n 100n)v31 B Gnd pulse(0.0 5.0 100n 1n 1n 100n 200n)v32 A Gnd pulse(0.0 5.0 220n 1n 1n 200n 400n).model PENH PMOS.model NENH NMOS* End of main circuit: Module0.tran/op 10n 800n method=bdf.print tran v(A) v(B) v(Ci) v(Co) v(S).end4).TSpice进行仿真5).LVS检测五．电路制造的工艺流程图1).基本单元PMOS2).基本单元NMOS3).反相器4).最终版图六．总结通过这次课程设计，让我学习了好多东西，从刚刚开始的电路图设计到最后的LVS检测，一步一个脚印走了过来，在画电路图和版图中出了很多问题。
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。
多位全加器课程设计
多位全加器课程设计一、教学目标本课程旨在让学生理解并掌握多位全加器的原理与设计方法，培养学生的逻辑思维能力和实际操作能力。
具体目标如下：知识目标：使学生了解全加器的功能和基本原理，理解多位全加器的工作机制，掌握多位全加器的电路图及其符号表示。
技能目标：培养学生能够运用多位全加器解决实际问题，能独立设计简单多位全加器电路，提高学生的动手实践能力。
情感态度价值观目标：培养学生对电子技术的兴趣，激发学生探究科学的精神，培养学生的团队合作意识。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括：全加器的基本概念、多位全加器的工作原理、多位全加器的电路设计与仿真、多位全加器在实际应用中的案例分析。
具体安排如下：第1课时：全加器的基本概念与原理。
介绍全加器的功能、符号及其工作原理。
第2课时：多位全加器的工作原理。
讲解多位全加器的电路图、工作原理及其特点。
第3课时：多位全加器的电路设计与仿真。
引导学生运用所学知识设计简单的多位全加器电路，并进行仿真实验。
第4课时：多位全加器在实际应用中的案例分析。
分析多位全加器在数字电路中的应用实例，使学生了解多位全加器在实际工程中的重要性。
三、教学方法为提高教学效果，本课程将采用多种教学方法相结合的方式，包括：1.讲授法：讲解全加器的基本概念、原理及其应用。
2.讨论法：学生针对多位全加器的设计与实际应用展开讨论，培养学生的思考与交流能力。
3.案例分析法：分析多位全加器在实际工程中的应用案例，使学生更好地理解多位全加器的作用。
4.实验法：安排学生进行多位全加器电路的设计与仿真实验，提高学生的动手操作能力。
四、教学资源为实现教学目标，本课程将充分利用以下教学资源：1.教材：选用权威、实用的教材，为学生提供系统、全面的学习材料。
2.参考书：提供相关领域的参考书籍，丰富学生的知识体系。
3.多媒体资料：制作精美的PPT、动画等多媒体资料，帮助学生形象地理解全加器的工作原理。
4.实验设备：为学生提供充足的实验设备，确保每位学生都能动手实践，提高操作能力。
全加器的设计实验报告
一、实验目的1. 掌握全加器的基本原理和设计方法。
2. 熟悉Quartus II软件的使用，包括原理图输入、编译、仿真和编程下载等操作。
3. 培养动手实践能力和团队合作精神。
二、实验原理全加器是一种能够处理两个二进制数相加，并考虑来自低位进位信号的组合逻辑电路。
一个n位全加器可以由n个1位全加器级联而成。
本实验设计一个1位全加器，其原理如下：1. 半加器：半加器是全加器的基础，它只考虑两个一位二进制数的相加，不考虑来自低位进位数的运算电路。
半加器的输出包括一个和位S和一个进位位C。
2. 全加器：全加器由两个半加器和一个或门组成。
当输入两个一位二进制数A和B以及一个来自低位的进位信号Cin时，全加器的输出包括一个和位S和一个进位位Cout。
全加器的逻辑表达式如下：S = A ⊕ B ⊕ CinCout = (A ∧ B) ∨ (B ∧ Cin) ∨ (A ∧ Cin)三、实验内容和步骤1. 创建工程：在Quartus II中创建一个新工程，命名为“全加器设计”。
2. 设计原理图：在原理图编辑窗口中，从元件库中分别选取两个半加器（HAdder）和一个或门（Or），并按照全加器的逻辑表达式连接起来。
3. 编译工程：完成原理图设计后，进行编译操作。
Quartus II将对原理图进行综合、实现和编程下载等步骤。
4. 仿真：在仿真环境中，通过输入不同的A、B和Cin值，观察全加器的输出S和Cout是否符合预期。
5. 下载编程：将编译好的程序下载到FPGA开发板上，通过硬件测试验证全加器的功能。
四、实验结果与分析1. 仿真结果：在仿真环境中，我们分别输入以下值进行测试：A B Cin0 0 00 0 10 1 00 1 11 0 01 0 11 1 01 1 1仿真结果显示，全加器的输出S和Cout与预期逻辑表达式相符。
2. 硬件测试结果：将编译好的程序下载到FPGA开发板上，通过硬件测试验证全加器的功能。
测试结果与仿真结果一致，说明全加器设计正确。
EDA实验一 1位全加器和四位全加器的设计
实验一1位全加器和四位全加器的设计一、实验目的1、掌握Quartus Ⅱ6.0软件使用流程。
2、初步掌握VHDL的编程方法。
3、掌握图形层次设计方法；4、掌握全加器原理，能进行多位加法器的设计。
二、实验原理（一位全加器的逻辑表达式为：sum=a^b^Cl;Ch= a&b|(a^b)&Cl.（2）四位加法器加法器是数字系统中的基本逻辑器件。
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，运算速度快；串行进位方式是将全加器级联构成多位加法器。
通常，并行加法器比串行级联加法器占用更多的资源，并且随着位数的增加，相同位数的并行加法器比串行加法器的资源占用差距也会越来越大。
三、实验连线（1）一位全加器1、将EP2C5适配板左下角的JTAG用十芯排线和万用下载区左下角的SOPC JTAG 口连接起来，万用下载区右下角的电源开关拨到SOPC下载的一边2、将JPLED1短路帽右插，JPLED的短路帽全部上插。
3、请将JP103的短路帽全部插上，，打开实验箱电源。
( 2 ) 四位加法器1、将EP2C5适配板左下角的JTAG用十芯排线和万用下载区左下角的SOPC JTAG 口连接起来，万用下载区右下角的电源开关拨到SOPC下载的一边2、JPLED1短路帽右插，JPLED的短路帽全部上插。
3、请将JP103的短路帽全部插上，，打开实验箱电源。
四、实验代码LIBRARY IEEE;USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;USE IEEE.STD_LOGIC_ARITH.ALL;ENTITY fulladder ISPORT(A,B,C1 :IN STD_LOGIC;CH,SUM : OUT STD_LOGIC);END ENTITY fulladder;ARCHITECTURE ADO OF fulladder isSIGNAL AB :STD_LOGIC;BEGINSUM<=A XOR B XOR C1;AB<=A XOR B;CH<=(A AND B) OR (AB AND C1);END ARCHITECTURE ADO;一位全加器波形如下：图4-1四位加法器波形如下：图4-2五、实验仿真过程SW1,SW2,SW3对应a,b,Cl;D101,D102分别对应sum和Ch，当结果为0时彩色LED灯熄灭，当结果为1时彩灯点亮，改变SW1,SW2,SW3的输入状态，观察实验结果。
edit全加器课程设计
edit全加器课程设计一、教学目标本课程的教学目标是让学生掌握全加器的基本原理和设计方法。
通过本课程的学习，学生将能够理解全加器的工作原理，熟练使用逻辑电路设计全加器，并了解全加器在数字电路中的应用。
具体来说，知识目标包括：1.掌握全加器的定义和功能；2.理解全加器的工作原理和逻辑结构；3.了解全加器在数字电路中的应用。
技能目标包括：1.能够使用逻辑电路设计全加器；2.能够对全加器进行仿真和测试；3.能够分析全加器的性能和优化方法。
情感态度价值观目标包括：1.培养学生的创新意识和团队合作精神；2.培养学生对数字电路和计算机科学的兴趣和热情；3.培养学生的自主学习和问题解决能力。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括全加器的原理、设计和应用。
具体的教学大纲如下：1.第一章：全加器的定义和功能2.第二章：全加器的工作原理和逻辑结构3.第三章：全加器的设计方法和步骤4.第四章：全加器的仿真和测试5.第五章：全加器在数字电路中的应用每一章的教学内容都会结合具体的教材和案例进行讲解，确保内容的科学性和系统性。
三、教学方法为了激发学生的学习兴趣和主动性，本课程将采用多种教学方法，包括讲授法、讨论法、案例分析法和实验法等。
1.讲授法：通过教师的讲解，向学生传授全加器的原理和设计方法；2.讨论法：通过小组讨论，让学生深入理解全加器的应用和优化方法；3.案例分析法：通过分析具体的案例，让学生了解全加器在数字电路中的应用；4.实验法：通过实验操作，让学生亲手设计全加器并进行测试，提高学生的实践能力。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，本课程将选择和准备以下教学资源：1.教材：全加器设计和应用的相关教材，用于学生学习和参考；2.参考书：全加器原理和设计方法的参考书籍，用于学生深入学习和研究；3.多媒体资料：全加器的设计和实验操作的多媒体视频和演示文稿，用于学生直观学习和理解；4.实验设备：全加器的设计和测试所需的实验设备和材料，用于学生的实践操作。
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学院：计算机学院
专业：信息与计算科学
姓名：方荣华
学号：0908060223
班级：0902
全加器
一位全加器 全加器是能够计算低位进位的二进制加法电路
一位全加器(FA)的逻辑表达式为：
S＝A⊕B⊕Cin
Co＝AB＋BCin＋ACin
其中A,B为要相加的数，Cin为进位输入；S为和，Co是进位输出； 如果要实现多位加法可以进行级联，就是串起来使用；比如32位+32位，就需要32个全加器；这种级联就是串行结构速度慢，如果要并
行快速相加可以用超前进位加法，
超前进位加法前查阅相关资料；
如果将全加器的输入置换成A和B的组合函数Xi和Y（S0 (3)
制）,然后再将X,Y和进位数通过全加器进行全加，就是ALU的逻辑结构
结构。
即 X＝f（A，B)
Y＝f（A，B）
不同的控制参数可以得到不同的组合函数,因而能够实现多种算术
运算和逻辑运算。
半加器、全加器、数据选择器及数据分配器
1.验证半加器、全加器、数据选择器、数据分配器的逻辑功能。
2.学习半加器、全加器、数据选择器的使用。
3.用与非门、非门设计半加器、全加器。
4.掌握数据选择器、数据分配器扩展方法。
1.半加器和全加器
根据组合电路设计方法,列出半加器的真值表,见表7。
逻辑表达式为：
S =AB + AB= A⊕B
C = AB
半加器的逻辑电路图如图17所示。
用两个半加器可组成全加器,原理图如图18所示。
在实验过程中,我们可以选异或门74LS86及与门74LS08来实现半加器的逻辑功能；也可用全与非门如74LS00、反相器74LS04组成半加器。
这里全加器不用门电路构成,而选用集成的双全加器74LS183。
其管脚排列
和逻辑功能表分别见图19和表4.9所示
（a）用异或门组成的半加器（b）用与非门组成的半加器
图17 半加器逻辑电路图
图18 由二个半加器组成的全加器
图19 74LS183双全加器管脚排列图
2.数据选择器和数据分配器
数据选择器又叫多路开关,其基本功能相当于单刀多位开关,其集成电路有“四选一”、“八选一”、“十六选一”等多种类型。
这里我们以“八选一”数据选择器74LS151为例进行实验论证。
数据分配器,实际上其逻辑功能与数据选择器相反。
它的功能是使数据由1个输入端向多个输出端中的某个进行传送,它的电路结构类似于译码器。
所不同的是多了一个输入端。
若选择器输入端恒为1,它就成了上一实验的译码器。
实际上,我们可以用译码器集成产品充当数据分配器。
例如,用2-4线译码器充当四路数据分配器,3–8线译码器充当八路数据分配器。
就是将译码器的译码输出充当数据分配器输出,而将译码器的使
能输入充当数据分配器的数据输入。
1.半加器、全加器（1）根据组合电路设计方法,列出半加器的逻辑功能表,见表7。
由异或门74LS86和与门74LS08组成半加器,半加器的实验电路图如图20所示。
74LS86的管脚排列图见图21所示（74LS08管脚排列图见门电路实验的图2）。
将74LS86、74LS08集成片插入IC 空插座中,按实验电路图20接线,进行半加器逻辑功能验证。
实验时输入端A 、B 接输入信号,输出端S 、C 接发光二极管LED,观察和数与进位数,并记录。
（2）全加器逻辑功能验证：本实验中全加器不用门电路构成,而选用集成的双全加器74LS183。
将74LS183集成片插入IC 空插座中验证其逻辑功能与表8中结果进行比较。
图20 用异或门组成的半加器实验电路图
图21 74LS86管脚排列图表7 半加器逻辑功能表输 入和进 位A B S C 0 00 11 01 101100001表8 全加器逻辑功能表输 入输 出C i-1 B A S i C i
0 0 00 0 10 01 0
0 1 0
0 1 1
1 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 11 0
0 1
1 0 0 1
0 1
1 1
将全加器74LS183集成片插入IC空插座,输入端A、B、C i-1分别接逻辑开关K1、K2、K3,输出S i和C i接发光二极管LED。
按全加器逻辑功能表输入逻辑电平信号,观察输出S i及进位C i并记录下来。
2.数据选择器和数据分配器
（1）数据选择器
将74LS151“八选一”数据选择器插入IC空插座中（管脚排列图如图22所示）,按图23接线。
其中C、B、A为三位地址码,S为低电平选通输入端,D0~D7为数据输入端,输出Y为原码输出端,W为反码输出端。
置选通端S为0电平（即低电平）,数据选择器被选中,拨动逻辑开关K3~K1分别为000,001，…111（置数据输入端D0~D7分别为10101010或11110000）,观
察输出端Y和W输出结果,并记录。
图22 74LS151管脚排列图
图23 八选一数据选择器实验接线图
（2）数据分配器,其逻辑功能与数据选择器相反，常常用译码器集成片充当数据分配器。
在多路分配器中用3线-8线74LS138译码器接成数据分配器形式,从而完成多路信号的传输。
具体实验接线见图24。
图24 多路信号传输实验接线图（多路分配器）
将74LS138集成片插入IC空插座中（管脚排列图见“编码器”图4.27）,按图4.46接线。
D0~D7分别接数据开关或逻辑开关,D'0~D'7接8个发光二极管LED显示输出,数据选择器和数据分配器的地址码一一对应相连,并接三位逻辑电平开关（也可用8421码拨码开关的4、2、1三位或三位二进制计数器的输出端Q C、Q B、Q A）。
把数据选择器74LS151原码输出端Y与74LS138的G2A和G2B输入端相连,二个集成片的通选分别接规定的电平。
这样即完成了多路分配器的功能验证。
置D0~D7为11110000和10101010两种状态,再分别两次置地址码A3~A0为0~7,观察输出发光二极管LED的状态,并记录。