加减运算电路设计
verilog 加减法
verilog 加减法Verilog是一种硬件描述语言（HDL），用于设计电子电路和系统。
它是工业界和学术界最广泛使用的HDL之一，被广泛用于设计数字集成电路（ASIC）和可编程逻辑器件（FPGA）。
加法和减法是数字电路中最基础的运算操作。
在Verilog中，我们可以使用各种不同的方法来实现加法和减法电路。
本文将详细介绍Verilog中的加法和减法电路的设计和实现。
一、加法电路设计加法电路是将两个二进制数相加得到二进制和的电路。
在Verilog中，我们可以使用全加器（full adder）来实现加法电路。
全加器的真值表如下：输入输出A B Cin Sum Cout0 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根据真值表，我们可以得到全加器的逻辑表达式如下：Sum = A XOR B XOR CinCout = (A AND B) OR (Cin AND (A XOR B))下面是一个使用全加器实现的4位加法电路的Verilog代码示例：```verilogmodule adder4(input [3:0] A,input [3:0] B,input Cin,output [3:0] Sum,output Cout);wire c1, c2, c3;full_adder fa0(A[0], B[0], Cin, Sum[0], c1);full_adder fa1(A[1], B[1], c1, Sum[1], c2);full_adder fa2(A[2], B[2], c2, Sum[2], c3);full_adder fa3(A[3], B[3], c3, Sum[3], Cout);endmodulemodule full_adder(input A,input B,input Cin,output Sum,output Cout);assign Sum = A ^ B ^ Cin;assign Cout = (A & B) | (Cin & (A ^ B));endmodule```上述代码中，我们定义了一个4位加法电路"adder4"，它有两个4位输入A和B，一个输入Cin和一个4位输出Sum和一个输出Cout。
可控加减法电路设计实验报告
可控加减法电路设计实验报告一、实验目的。
1.了解四位二进制数运算的基本原理,制定设计方案。
2.利用ISE软件进行可编程逻辑器件设计,完成逻辑仿真功能。
3.使用编译器将设计实现,下载到BASYS2实验板上进行调试和验证所设计的四位二进制数的运算。
二、实验器材。
1.Pentium—Ⅲ计算机一台；2.BASYS2 实验板一只；三、实验方案。
1.基本功能。
实现了两个四位二进制数的加减法运算,能够在输出端得出结果.2.清零功能。
利用一个微动开关，在逻辑程序中表示出当按下微动开关后两个操作数都变为零。
再调用以前的加法程序，即可实现输出结果清零。
3.用数码管显示。
编写程序，将数值转换为七段显示器显示。
将运算结果输送到数码管中。
值得注意的是四个数码管要显示不同的数字，就需要利用到人的视觉误差，做一些短暂的延时。
4.溢出显示。
本实验中，设计的是一个无符号数加减法器，因而其共有两种溢出情况一，减法时，减数大于被减数，针对这种情况可以利用比较大小进行溢出判断；二，加法时，被操作数之和大于15。
判断进位，如果进位为1则显示溢出，若反之，则不显示。
四、实验原理图。
五、实验模块说明及部分代码。
1.add1部分。
将输入的两个操作数相加并判断大小。
相加结果放在led中，进位放在carry中。
led[0]=num1[0]^num2[0];carry[0]=num1[0]&num2[0];led[1]=num1[1]^num2[1]^carry[0];carry[1]=(num1[1]&num2[1])|(carry[0]&(num1[1]^num2[1]));led[2]=num1[2]^num2[2]^carry[1];carry[2]=(num1[2]&num2[2])|(carry[1]&(num1[2]^num2[2]));led[3]=num1[3]^num2[3]^carry[2];if(add)begincarry[3]=(num1[3]&num2[3])|(carry[2]&(num1[3]^num2[3]));endif(sub)beginif(compare)carry[3]=1;elsecarry[3]=(num1[3]&num2[3])|(carry[2]&(num1[3]^num2[3]))&(~sub); 2.seg7ment。
数字电路课程设计之加减法运算电路设计(1)
设计资料1加减法运算电路设计1．设计内容及要求1.设计一个4位并行加减法运算电路，输入数为一位十进制数，且作减法运算时被减数要大于或等于减数。
2.led 灯组成的七段式数码管显示置入的待运算的两个数，按键控制运算模式，运算完毕，所得结果亦用数码管显示。
3.提出至少两种设计实现方案，并优选方案进行设计2.结构设计与方案选择2.1电路原理方框图电路原理方框图如下→ →图1-1二进制加减运算原理框图如图1-1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。
即：若选择加法运算方式，则（1001）2+（0111）2=（10000）2 十进制9+7=16置数开关选择运算方式加法运算电路减法运算电路译码显示计算结果显示所置入的两个一位十进制数并在七段译码显示器上显示16.若选择减法运算方式，则（1001）2-（0111）2=（00010）2十进制9-7=2 并在七段译码显示器上显示02.2.2加减运算电路方案设计2.2.1加减运算方案一如图2-2-1所示：通过开关S2——S9接不同的高低电平来控制输入端所置的两个一位十进制数，译码显示器U13和U15分别显示所置入的两个数。
数A 直接置入四位超前进位加法器74LS283的A4——A1端，74LS283的B4——B1端接四个2输入异或门。
四个2输入异或门的一输入端同时接到开关S1上，另一输入端分别接开关S6——S9，通过开关S6——S9控制数B的输入。
当开关S1接低电平时，B与0异或的结果为B，通过加法器74LS283完成两个数A和B的相加。
当开关S1接高电平时，B与1异或的结果为B非，置入的数B在74LS283的输入端为B的反码，且74LS283的进位信号C0为1，其完成S=A+B （反码）+1，实际上其计算的结果为S=A-B完成减法运算。
加法运算和减法运算电路
=8V
12
例：由三运放放大器组成的温度测量电路。
E=+5V
R
R
R
Rt
+ A1 +
ui
_
+ A2 +
R R1 RW R R1
R2
+ A3 +
uo
R2
Rt ：热敏电阻
集成化:仪表放大器
13
E=+5V
R
R
R
Rt
+ A1 +
ui _
+ A2 +
R R1 RW R R1
R2
+ A3 +
uo
R2
Rt f (TC)
( RP2 // R RP1 RP 2 //
R ui1
RP
RP1 // R 2 RP1 //
R
ui
2
)
(R1 Rf )Rf R1 R f
( RP1
//
RP 2
//
R)(
ui1 RP1
ui 2 ) RP 2
将RP= RN的条件代入可得：
uo
Rf
( ui1 RP1
ui 2 RP 2
)
在RP1=
RP2
ui1
可以变为：
uo ui2 ui1
反相输入结构的减法电路，由于出现虚地，放大电路没
有共模信号，故允许 ui1 、ui2 的共模电压范围较大，且输
入阻抗较低。在电路中，为减小温漂提高运算精度，同相端
须加接平衡电阻。
4
6.2.2 减法运算电路
1、差动减法器
由Ui1产生的输出电压为：
uo
Rf R1
8位可控加减法电路设计logisim的源码
8位可控加减法电路设计logisim的源码在Logisim中设计8位可控加减法电路的源码Logisim是一款功能强大的数字逻辑电路仿真软件，在本文中，我们将使用Logisim来设计一个8位可控加减法电路的源码。
此电路能够接收两个8位的二进制数，并根据一个控制信号来选择加法或减法运算。
我们将详细讲解设计思路，并提供完整的源码。
首先，我们需要了解8位加减法电路的基本原理。
在二进制加法中，我们使用全加器来进行每一位的相加操作。
而在二进制减法中，我们需要借位操作，即从上一位借一位。
因此，我们需要在电路中加入一个标志位，来表示是否进行借位操作。
接下来，我们进入Logisim软件，创建一个新的电路文件。
我们将会用到输入端口、输出端口、全加器和标志位等组件。
在Logisim中，这些组件可以通过点击"工具箱"中的相应图标来添加到电路中。
然后，我们需要添加两个8位输入端口，分别用于输入被加数和加数。
同样地，我们还需要添加一个1位输入端口，用于输入控制信号，以选择加法或减法运算。
最后，我们添加一个9位输出端口，用于输出运算结果和标志位。
接下来，我们将使用全加器来设计并实现8位的加法器。
首先，我们需要使用8个全加器分别对每一位进行加法运算。
每个全加器由三个输入和两个输出构成，分别为输入位、被加数位和进位位，以及输出位和进位输出位。
我们将使用门电路来实现全加器的功能。
在Logisim中，我们可以在工具箱中找到门电路的相关组件，如AND门和XOR门。
我们需要依次连接这些门电路组件，来构建一个全加器。
为了方便起见，我们可以先绘制一个全加器的单元电路，然后将其复制并连续地连接起来，形成一个8位加法器。
对于减法运算，我们需要使用补码的方式进行计算。
我们可以通过将减数取反并加1来得到减法的结果。
为了实现这一功能，我们需要对减数进行取反操作，并添加一个加法器。
在加法器后面，我们添加一个标志位来判断是否进行借位操作。
4位加减法并行运算电路(包括拓展8位)
4位加减法并行运算电路(包括拓展8位)二○一二～二○一三学年第一学期电子信息工程系脉冲数字电路课程设计报告书班级：电子信息工程(DB)1004班课程名称：脉冲数字电路课程设计学时： 1 周学生姓名：学号：指导教师：廖宇峰二○一二年九月一、设计任务及主要技术指标和要求➢ 设计目的1. 掌握加/减法运算电路的设计和调试方法。
2. 学习数据存储单元的设计方法。
3. 熟悉集成电路的使用方法。
➢ 设计的内容及主要技术指标1． 设计4位并行加/减法运算电路。
2． 设计寄存器单元。
3． 设计全加器工作单元。
4． 设计互补器工作单元。
5． 扩展为8位并行加/减法运算电路（选作）。
➢ 设计的要求1． 根据任务，设计整机的逻辑电路，画出详细框图和总原理图。
2． 选用中小规模集成器件（如74LS 系列），实现所选定的电路。
提出器材清单。
3． 检查设计结果，进行必要的仿真模拟。
二、方案论证及整体电路逻辑框图➢ 方案的总体设计步骤一因为参与运算的两个二进制数是由同一条数据总线分时串行传入，而加法运算的时候需要两个数的并行输入。
所以需要两个寄存器分别通过片选信号，依次对两个二进制进行存储，分别在寄存器的D c B A Q Q Q Q 端口将两个4位二进制数变成并行输出； 步骤二 为了便于观察置入两个4位二进制数的数值大小，根据人们的习惯，在寄存器的输出端，利用两个七段译码器将二进制数转化为十进制数； 步骤三通过开关选择加/减运算方式；步骤四若选择加法运算方式，对所置入数送入加法运算电路进行运算；即：9)1001()0110()0011(222==+ 【十进制：963=+】又或：15)1111()0100()1011(222==+ 【十进制：15511=+】步骤五若选择减法运算方式，对所置入数送入减法运算电路进行运算；即：2)0010()0101()0111(222==- 【十进制：257=-】又或：10)1010()1101()0011(222=-=- 【十进制：10133-=-】步骤六为了便于观察最后的计算结果，以及对最后的计算结果的正确性能做出快速的判断，根据人们的习惯，同上，将计算出的结果输入七段译码器进行译码显示。
简单加减计算电路
简单加减计算电路简单加/减运算电路1 设计主要内容及要求1.1 设计⽬的：（1）掌握1位⼗进制数加法运算电路的构成、原理与设计⽅法；（2）熟悉QuartusII的仿真⽅法。
1.2 基本要求:（1）实现⼆进制数的加/减法；（2）设计加数寄存器A和被加数寄存器B单元；（3）实现4bit⼆进制码加法的BCD调整；（4）根据输⼊的4bitBCD编码⾃动判断是加数还是被加数。
1.3 发挥部分:（1）拓展2位⼗进制数（2）MC存储运算中间值；（3）结果存储队列；（4）其他。
2 设计过程及论⽂的基本要求2.1 设计过程的基本要求（1）基本部分必须完成，发挥部分可任选2个⽅向：（2）符合设计要求的报告⼀份，其中包括逻辑电路图、实际接线图各⼀份；（3）设计过程的资料、草稿要求保留并随设计报告⼀起上交；报告的电⼦档需全班统⼀存盘上交。
2.2 课程设计论⽂的基本要求（1）参照毕业设计论⽂规范打印，⽂字中的⼩图需打印。
项⽬齐全、不许涂改，不少于3000字。
图纸为A3，附录中的⼤图可以⼿绘，所有插图不允许复印。
（2）装订顺序：封⾯、任务书、成绩评审意见表、中⽂摘要、关键词、⽬录、正⽂（设计题⽬、设计任务、设计思路、设计框图、各部分电路及参数计算（重要）、⼯作过程分析、元器件清单、主要器件介绍）、⼩结、参考⽂献、附录（逻辑电路图与实际接线图）。
摘要当今的社会是信息化的社会，也是数字化的社会，各种数字化的电器与设备越来越普及，⼈们的⼤部分⽣活都依赖于这些数字化的设备。
⽽随着科技的发达，这些数字设备的功能越来越强⼤，程序越来越复杂。
但是我们都知道各种复杂的运算都是从简单的加减运算衍⽣出来的。
经过半学期的数字电⼦技术基础的学习，我们对数字电⼦技术的理论知识有了⼀定的了解。
在这个时刻，将理论结合实际的欲望，便显得更加迫切，⽽此时的课设安排正好可以帮助我们将理论结合实际，将梦想变成现实。
本次的简单运算电路是基于QuartusⅡ仿真软件⽽设计的，⽽每⼀个仿真软件都有它⾃⼰的特⾊与优缺点。
基于集成运算放大器的加减法运算电路的分析与设计
即 ： ^ 。= ^〇12 + ^〇34
(6)
仅 考 虑 反 相 端 输 入 信 号 [/„和 [ ^ 的 作 用 时 ，电路变成
了反相求和电路，可 得 ：
Uol2 =
~ ^ Ui2
(7 )
仅 考 虑 同 相 端 输 入 t/i3和 t/i4 的 作用时，电路变成了同
相求和电路，可 得 ：
将 （1 0 ) 式化简后可得：
电 压 表 的 读 数 -9.987V 相 比 ，存 在 0 . 1 3 % 的相对误差。观
察 （1 ) 式 可 知 ，在 忽 略 误 差 的 情 况 下 ，输 出 电 压 ％ 在数
值 上 等 于 反 馈 电 阻 馬 与 信 号 源 的 “入端电阻”负 之 比 再 乘
以 输 入 信 号 由 于 输 入 信 号 从 运 放 的 反 相 端 加 入 ，所以
Uo = ~ K^! Uil J<2
^3 + ^ ~ UI*
(11)
代 入 已 经 选 定 的 电 阻 值 和 输 入 信 号 电 压 值 对 （1 1 ) 式
进行计算，可 得 ：
Uo = - 5Utl- 5Ul2+ Ui3+ 10Uu = W
(12)
可见，将 输 出 电 压 的 理 论 计 算 值 I V 与仿真测试结果与 电压表的读数1.012V 相 比 ，存 在 1 . 2 % 的相对误差。
在 此基础上，利 用 Multisim软件辅助设计单运放和双
运放两种不同结构的加减法运算电路〇
1•基本运算电路的分析
■ 1.1反相比例运算电路分析 如 图 1 所示为反相比例运算电路。 由模拟电子技术基
础 可 知 ，当 同 相 端 对 地 的 直 流 电 阻 与 反 相 端 对 地 的 直 流 电 阻 相 等 ，即 及 = 曷 〃 〜 时 ，可以获得比较准确的输入输出表
74ls193十进制加减减法计数器电路
74ls193十进制加减减法计数器电路74LS193是一种十进制加减计数器电路，它具有广泛的应用。
本文将详细介绍74LS193的工作原理和功能特点。
1.74LS193的工作原理74LS193是一种四位二进制计数器，它可以实现十进制的加减减法操作。
通过在输入端接入由控制信号和时钟信号控制的二进制数据输入，74LS193可以根据输入信号的变化实现不同的计数操作。
2.74LS193的功能特点（1）四位计数器：74LS193是一种四位计数器，可以用来计算0到9之间的数字。
（2）加减减法功能：74LS193不仅可以进行加法运算，还可以实现减法运算。
通过控制端的输入信号，可以选择进行加法或减法操作。
（3）同步计数：74LS193采用同步计数方式，即在时钟信号的控制下，所有计数位同时进行计数，确保了计数的准确性。
（4）输出显示：74LS193的输出端有四个计数位和进位输出位，可以实时显示计数结果。
3.74LS193的应用领域（1）计数器：由于其计数功能，74LS193广泛应用于各类计数器电路中，如频率计数器、电子表、工业自动化等。
（2）加减器：由于其加减减法功能，74LS193也可以应用于数字加减运算器中，如数字计算机、计算器等。
（3）时序控制：74LS193也可以用于时序控制电路中，通过对计数信号的控制，实现时序操作，如时钟分频、频率分析等。
本文介绍了74LS193十进制加减减法计数器电路的工作原理和功能特点。
74LS193是一种四位二进制计数器，具有加减减法功能，采用同步计数方式，输出结果准确可靠。
它在计数器、加减器和时序控制电路等领域有着广泛的应用。
通过深入理解和熟练运用74LS193，我们可以设计出高效、稳定的数字电路系统，满足不同应用的需求。
数字逻辑电路课程课程设计--简易加减计算器
摘要本次课程设计的任务是设计一个具有加减运算功能的简易计算器，并通过合适的方式来显示最后的计算结果。
此次设计电路的完成主要是利用简单的数字电路和电路逻辑运算来进行的。
简易加减计算器电路主要是对数据的输入与显示，数据的加减运算，数据的输出与显示三个主要的方面来设计研究完成的。
在输入电路的部分，我们通过开关的闭合与断开来实现数据的输入，开关闭合接入高电平“1”，断开接入低电平“0”。
而输入的数据将通过显示译码管以十进制的形式显示出来。
由于输入二进制的位数较多，我们采用个位十位分别输入的方式来简化电路。
加减运算电路则主要通过加法器来实现的。
设计电路时，我们将个位和个位、十位和十位分别接入一片加法器。
在进行加法运算时我们所选择的加法器是完全符合要求的，但是在进行减法运算时加法器就不能满足我们的设计要求了。
因此我们将减法转换为加法进行运算，运算时采用补码的形式。
在进行减法时通过异或门将减数的原码全部转换为补码，输入加法器中进行相加。
最后将进位信号加到十位的运算电路上就实现了加减法的运算电路。
在显示电路中，由加法器输出的数据是二进制码。
这些码可能表示超过十的数字，所以显示译码管就不能正确的显示出数字了。
此时要将二进制转化成BCD码，再将BCD 码送到显示译码管中就可以将计算所得的数字显示出来了。
概述1.1设计题目：简易加减计算器1.2设计任务和要求：1）用于两位以下十进制数的加减运算。
2）以合适的方式显示输入数据及计算结果。
1.3设计方案比较：方案一：输入十进制的数字，再通过编码器对十进制的数字进行编码，输出二进制的数据。
运用显示译码器对输入的数字以十进制的形式进行显示。
在进行加减计算的时候将二进制数字运用数模转换，然后再进行相加减。
然后将这些模拟信号再次转换成数字信号转换成数字信号，再将数字信号输入到显示译码管中来显示数剧。
这个方案中要进行数模转换和模数转换所需要的电路器件有些复杂，并且转换的时候需要很长的时间，而且转换以后数值的精度不高。
58位可控加减法器设计实验设计思路
58位可控加减法器设计实验设计思路设计思路：1.设计目标：设计一个可控加减法器，实现两个n位二进制数的加减法运算，并且能够通过控制信号选择加法或减法运算。
2.确定输入输出：输入为两个n位的二进制数A和B，以及一个控制信号S，输出为一个n位的二进制数C，表示加减法结果。
3.设计原理：加减法运算的实质是多位二进制数的逐位相加。
根据数字电路的原理，我们可以采用逐位全加器的方式完成加减法运算。
4.设计步骤：(1)设计全加器：一个全加器可以完成两个输入位和一个进位位的加法运算，输出一个和位和一个进位位。
根据全加器的真值表和卡诺图，可以使用逻辑门电路设计一个全加器。
(2)设计n位可控加减法器：根据逐位相加的原理，可以设计一个n位的可控加减法器。
对于每一位的加减法运算，我们可以通过控制信号S来选择相应的输入信号。
当S为0时，选择两个输入数的相应位进行相加；当S为1时，在两个输入数的相应位进行相减。
同时，还需要考虑进位的传递问题，以及最高位的溢出问题。
(3)结合n位全加器和n位可控加减法器，可以实现一个完整的可控加减法器电路。
5.确定控制信号S的设计：可控加减法器需要一个控制信号S来选择加法或减法运算。
我们可以通过一个开关或者一个控制寄存器来控制S的值。
当控制信号为0时，进行加法运算；当控制信号为1时，进行减法运算。
6.设计电路框图和布局：根据上述设计思路，可以绘制可控加减法器的电路框图和布局。
在设计电路布局时，需要考虑信号的传输路径、布线的优化和电路稳定性等因素。
7.仿真和验证：使用电路设计软件进行仿真和验证。
在仿真中，可以输入不同的测试样例，验证可控加减法器的正确性和稳定性。
需要特别关注边界情况和溢出情况的处理。
8.制作原型：根据电路设计结果，可以进行实际电路的制作和调试。
根据实际情况，可以选择不同的集成电路元件，如逻辑门芯片、触发器等，并根据需要进行连线、焊接等操作。
9.测试和优化：对制作好的原型进行测试和优化。
计算机组成原理八位原码加减法器电路课程设计
计算机组成原理八位原码加减法器电路课程设计是一个重要的课题，它涉及到计算机内部数字运算的实现方式。
在加减法器电路的设计中，我们需要考虑到输入数据的编码方式以及运算的性质。
在这个设计中，我们将使用八位原码进行加减法运算。
首先，我们需要明确输入的数据格式。
原码表示法是一种最直观的数值表示方法，它直接反映了数值的正负和绝对大小。
对于八位二进制原码，它的取值范围是-256到255。
在这个范围内，数值的大小和其对应的二进制表示之间的关系是简单的线性关系。
接下来，我们来看一下加减法器的电路设计。
由于我们需要进行的是加法和减法运算，我们需要使用两个不同的电路模块：加法器和减法器。
对于加法器，我们可以使用异或门和与门组合的方式来实现。
八位二进制数的异或运算具有"无进位"的性质，因此在需要加法运算时，我们可以通过异或门来实现逐位相加。
由于输入的数据是以原码形式给出的，因此在输出端需要进行一次模2取反操作，将加法结果转化为实际的数值大小。
这个过程可以用一个简单的逻辑表达式描述如下：C[7:0] = A[7:0] XOR B[7:0]D[7:0] = 255 - C[7:0]其中，C[7:0]是异或运算的结果，D[7:0]是实际数值大小。
对于减法器，我们同样可以使用异或门和与门来实现。
由于减法运算涉及到负数的情况，我们需要引入进位信号来处理负数减法的溢出问题。
具体的实现方式可以参考加法器的设计，只是在输出端需要进行一次模2加操作，将减法结果转化为实际的数值大小。
在进行电路设计时，我们还需要考虑到一些细节问题，比如输入输出端的延迟问题、电路的稳定性和抗干扰能力等。
这些因素都可能影响到电路的性能和精度。
因此，在进行电路设计时，我们需要充分考虑这些因素，并通过实验和测试来验证我们的设计是否满足要求。
总的来说，八位原码加减法器电路的设计是一个复杂而又重要的任务。
通过这个设计，我们可以更好地理解计算机内部数字运算的实现方式，也可以为更高级的计算机组成原理课程设计打下基础。
实验二 加减法运算器的设计实验报告
加减法运算器的设计实验报告实验二加减法运算器的设计一、实验目的1、理解加减法运算器的原理图设计方法2、掌握加减法运算器的VERILOG语言描述方法3、理解超前进位算法的基本原理4、掌握基于模块的多位加减运算器的层次化设计方法5、掌握溢出检测方法和标志线的生成技术6、掌握加减运算器的宏模块设计方法二、实验任务1、用VERILOG设计完成一个4位行波进位的加减法运算器，要求有溢出和进位标志，并封装成模块。
模块的端口描述如下：module lab2_RippleCarry 宽度可定制（默认为4位）的行波进位有符号数的加减法器。
#(parameter WIDTH=4)( input signed [WIDTH-1:0] dataa,input signed [WIDTH-1:0] datab,input add_sub, // if this is 1, add; else subtractinput clk,input cclr,input carry_in, //1 表示有进位或借位output overflow,output carry_out,output reg [WIDTH-1:0] result)2、修改上述运算器的进位算法，设计超前进位无符号加法算法器并封装成模块。
模块的端口描述如下：module lab2_LookaheadCarry // 4位超前进位无符号加法器(input [3:0] a,input [3:0] b,input c0, //carry_ininput clk,input cclr,output reg carry_out,output reg [3:0]sum);3、在上述超前进位加法运算器的基础上，用基于模块的层次化设计方法，完成一个32位的加法运算器，组内超前进位，组间行波进位。
4、用宏模块的方法实现一个32位加减运算器。
三、实验内容1、用VERILOG设计完成一个4位行波进位的加减法运算器，要求有溢出和进位标志，并封装成模块。
8位可控加减法电路设计
8位可控加减法电路设计电路设计是电子学的核心内容之一，也是实际应用中最为常见的任务之一、在这个任务中，我们需要设计一个8位可控加减法电路。
这个电路可以实现8位数的加法和减法运算，并且可以根据输入的控制信号来选择是进行加法还是减法运算。
在我们的电路设计中，我们将使用逻辑门和触发器来实现这个功能。
首先，我们需要一个8位的加法器和一个8位的减法器，这样才能实现加法和减法运算。
我们可以使用全加器来设计8位的加法器，该全加器可以用逻辑门和触发器来实现。
接下来，我们需要一个8位的选择器，该选择器可以根据输入的控制信号来选择是进行加法还是减法运算。
最后，我们需要一个8位的寄存器，该寄存器可以保存加法或减法运算的结果。
下面是我们的电路设计的详细步骤：1.首先，我们需要实现一个全加器。
全加器的输入包括两位的输入数和一个进位。
全加器的输出包括一个和位和一个进位。
我们可以使用逻辑门和触发器来实现全加器。
具体实现方法可以参考全加器的电路原理图。
2.然后，我们需要把8个全加器连接在一起，形成一个8位的加法器。
将输入的两个8位数和一个进位信号分别连接到每个全加器的输入端，将每个全加器的和位依次连接到寄存器中，将每个全加器的进位依次连接到下一个全加器的进位输入端，最后一个全加器的进位输出端不需要连接。
3.接下来，我们需要实现一个8位的减法器。
减法器的输入包括两个8位的输入数和一个借位。
减法器的输出是一个差位和一个借位。
我们可以使用逻辑门和触发器来实现减法器。
具体实现方法可以参考减法器的电路原理图。
4.然后，我们需要把8个减法器连接在一起，形成一个8位的减法器。
将输入的两个8位数和一个借位信号分别连接到每个减法器的输入端，将每个减法器的差位依次连接到寄存器中，将每个减法器的借位依次连接到下一个减法器的借位输入端，最后一个减法器的借位输出端不需要连接。
5.最后，我们需要实现一个8位的选择器。
选择器的输入包括两个8位的输入数和一个控制信号。
logisim8比特无符号加减乘除运算电路
logisim8比特无符号加减乘除运算电路Logisim是一款用于数字电路设计和模拟的软件工具，它可以帮助我们实现各种电路的功能。
在这篇文章中，我们将介绍如何使用Logisim来设计一个8比特无符号加减乘除运算电路。
首先，我们需要了解无符号数的表示方法。
在8比特无符号数中，最高位表示符号位，0表示正数，1表示负数。
因此，我们只需要关注后面的7位来进行运算。
对于加法运算，我们可以使用全加器来实现。
全加器有三个输入和两个输出，分别是两个加数和进位输入，以及和与进位输出。
我们需要使用8个全加器来实现8比特的加法运算。
将两个8比特的数分别与8个全加器相连，然后将进位输出与下一个全加器的进位输入相连，最后将和输出连接起来，就可以得到8比特的和。
对于减法运算，我们可以使用补码的方式来实现。
首先，我们需要将减数取反，然后再将其与被减数相加。
在Logisim中，我们可以使用一个8比特的取反器来实现减数的取反操作，然后将取反后的减数与被减数相加。
最后，我们需要判断结果的最高位是否为1，如果是，则表示结果为负数，需要进行补码转换。
对于乘法运算，我们可以使用移位和加法来实现。
首先，我们将被乘数和乘数分别与8个移位寄存器相连，然后通过移位操作将乘数逐位与被乘数相乘。
接下来，我们需要使用8个加法器将乘法的结果相加，最后得到8比特的乘积。
对于除法运算，我们可以使用移位和减法来实现。
首先，我们将被除数和除数分别与8个移位寄存器相连，然后通过移位操作将除数逐位与被除数相除。
接下来，我们需要使用8个减法器将除法的结果相减，最后得到8比特的商和余数。
通过以上的步骤，我们可以使用Logisim来设计一个8比特无符号加减乘除运算电路。
在设计过程中，我们需要注意电路的连接和信号的传递，确保每个模块都能正常工作。
此外，我们还可以使用Logisim 提供的仿真功能来验证电路的正确性。
总之，通过使用Logisim，我们可以方便地设计和模拟各种数字电路，包括8比特无符号加减乘除运算电路。
1.8位可控加减法电路设计 2.4位先行进位电路设计 实验报告
1.8位可控加减法电路设计2.4位先行进位电路设计实验报告1.引言1.1 概述概述随着科技的发展，数字电路设计在计算机科学和电子工程领域中扮演着至关重要的角色。
本实验旨在设计并实现可控加减法电路和先行进位电路，以进一步提升数字电路设计的能力。
在本实验中，我们首先介绍了实验的目的和本文的结构。
接着，我们详细讲解了1.8位可控加减法电路设计的原理和电路图设计，并通过实验演示了其功能和性能。
随后，我们进一步介绍了2.4位先行进位电路设计的原理和电路图设计。
通过实验验证，我们展示了该电路在实际应用中的可靠性和高效性。
最后，我们总结了实验的结果，并分享了实验过程中的心得体会。
通过本次实验，我们不仅深入理解了可控加减法电路和先行进位电路的工作原理，还提升了自身的数字电路设计技能。
在本文中，我们将使用以下内容来阐述每个部分的主要思想和实验结果。
通过对这些内容的深入讨论，希望能够为读者提供一个清晰而全面的认识，以便更好地理解和应用可控加减法电路和先行进位电路的设计方法。
1.2文章结构【1.2 文章结构】本实验报告将分为以下几个部分进行描述和介绍。
首先，在引言部分，我们将对本实验的概述进行说明，介绍实验报告的结构以及实验的目的。
接下来，在第二部分中，我们将详细介绍1.8位可控加减法电路的设计原理。
这部分将涵盖所需的原理背景知识，并展示设计过程中所采用的方法和思路。
同时，我们将呈现电路图的设计，以便读者可以更直观地理解整个电路的实现方式。
第三部分将介绍2.4位先行进位电路的设计原理。
在这一部分中，我们将阐述该电路的工作原理和所采用的设计方案。
同样，我们还将提供对应的电路图设计，以帮助读者更好地了解电路的构成和工作方式。
在实验报告的最后一部分，我们将总结实验结果并得出结论。
在4.1实验结果总结中，将详细列举每个电路的实验结果，并对其性能进行评估和分析。
同时，我们将在4.2实验心得中分享我们在实验过程中的经验和感悟，包括遇到的问题、解决方案以及对未来可能的改进的展望。
4位加减法并行运算电路(包括拓展8位)
二○一二～二○一三学年第一学期电子信息工程系脉冲数字电路课程设计报告书班级：电子信息工程(DB)1004班课程名称：脉冲数字电路课程设计学时： 1 周学生姓名：学号：指导教师：***二○一二年九月一、设计任务及主要技术指标和要求➢ 设计目的1. 掌握加/减法运算电路的设计和调试方法。
2. 学习数据存储单元的设计方法。
3. 熟悉集成电路的使用方法。
➢ 设计的内容及主要技术指标1． 设计4位并行加/减法运算电路。
2． 设计寄存器单元。
3． 设计全加器工作单元。
4． 设计互补器工作单元。
5． 扩展为8位并行加/减法运算电路（选作）。
➢ 设计的要求1． 根据任务，设计整机的逻辑电路，画出详细框图和总原理图。
2． 选用中小规模集成器件（如74LS 系列），实现所选定的电路。
提出器材清单。
3． 检查设计结果，进行必要的仿真模拟。
二、方案论证及整体电路逻辑框图➢ 方案的总体设计步骤一 因为参与运算的两个二进制数是由同一条数据总线分时串行传入，而加法运算的时候需要两个数的并行输入。
所以需要两个寄存器分别通过片选信号，依次对两个二进制进行存储，分别在寄存器的D c B A Q Q Q Q 端口将两个4位二进制数变成并行输出；步骤二 为了便于观察置入两个4位二进制数的数值大小，根据人们的习惯，在寄存器的输出端，利用两个七段译码器将二进制数转化为十进制数；步骤三 通过开关选择加/减运算方式；步骤四 若选择加法运算方式，对所置入数送入加法运算电路进行运算； 即：9)1001()0110()0011(222==+ 【十进制：963=+】又或：15)1111()0100()1011(222==+ 【十进制：15511=+】步骤五 若选择减法运算方式，对所置入数送入减法运算电路进行运算；即：2)0010()0101()0111(222==- 【十进制：257=-】又或：10)1010()1101()0011(222=-=- 【十进制：10133-=-】步骤六 为了便于观察最后的计算结果，以及对最后的计算结果的正确性能做出快速的判断，根据人们的习惯，同上，将计算出的结果输入七段译码器进行译码显示。
加法运算和减法运算电路
2、同向求和电路
2
1
同向求和电路 ：同向比例运算放大器增加输入端
在RP1= RP2 =R的情况下可得：
由叠加定理和分压公式可得 ：
将RP= RN的条件代入可得：
*
3、利用加法器和反相比例器实现减法器
（ ＝－ ）
若 ＝ ＝ ，
反相输入结构的减法电路，由于出现虚地，放大电路没有共模信号，故允许 、 的共模电压范围较大，且输入阻抗较低。在电路中，为减小温漂提高运算精度，同相端须加接平衡电阻。
ui
*
*
=0.5 (ui +5) V
_
+
+
10k
20k
+5V
5k
ui
20k
uo1
uo
_
+
+
20k
20k
10k
*
例题. R1=10k , R2=20k , ui 1=-1V， ui 2=1V 。求:uo
uo
_
+
+
R2
R1
R1
R2
ui1
_
+
+
ui2
_
+
+
R2
R1
RP
uo= (uo2- uo1) =(20/10)[3-(-1) ] =8V
*
6.2.1 加法运算电路 6.2.2 减法运算电路
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本节内容
1、反向求和电路
加法运算电路
01
02
03
04
05
反向求和电路：反向比例运算放大器增加输入端
由KCL和“虚地” ：
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本科生实验报告
课程名称：模拟电子技术实验A 实验名称：加减运算电路设计
学院：
专业班级：
学生姓名：
学号：
实验时间：
实验地点：
指导教师：
根据反相与同相加法运算电路的运算关系，输出电压与各个输人电压的运算的关系为
单运放加减运算电路的外电路阻值不易计算和调整，双运放电路不仅克服了，上述缺点，而且对运放本身共模抑制比的要求也较低，如图6-2-2所示。
根据反相求和电路输出与输入关系，可得
若取RF1=R4，则
实验内容及步骤：
设计一个能完成的运算电路。
要求选用单运放加减电路实现，其输出失调电压
1.电路形式及集成运算放大器的选择
电路形式如图6-2-1所示，集成运算放大器采用μA741,其输人失调电流=100~300nA
2.元器件参数的计算
(1)反馈电阻Rp的计算。
Rp的最大值由运放允许的输出失调电压
和输人失调电流决定，即
其中，的大小按手册给定值或实测;为设计要求之一，包括输人失调电压,所引起的，而。
与各电阻有关，故。
为未知，所以只能按式(6-2-5) 取RF的值。
若未提此项要求，则Rr可在低于1MΩ内选取。
RF值不宜过大，因为RF值越大，误差电压和噪声及漂移也越大; RF值也不宜过小，因为RF是负载的一部分，若过小，运放容易过载。
题意取，则
取RF=30kΩ
(2)R1、R2、R3、R4的确定。
设反向端、同向端各自输人信号为零时的直流等效电阻
RN、RP的值相等，可按反相求和原则计算R1、R2、R3、R4的值。
根据题目要求，则
(3)电阻R5的确定。
R5是使RN=RP的平衡电阻，故首先计算在不包括R5时的反相端，同相端各自输入信号为零时的直流等效电阻RA和RB，即
4.电路的安装与调试
(1)静态的测试检查。
1)按电路图6-2-1搭接好实验电路，并细心检查运放组件各管脚位置的连接，切忌正负电源极性接反和输出端短路，否则会损坏集成块，确认无误后方可接通直电源。
2)将输入端接地，用万用表直流电压挡的相应量程测量输出端;此时，如果万用表显示不为零，则需要调整调零电位器旋钮，使输出端电压为零，在调零过程中，万用表的量程应从2V开始逐步变小，直至在毫伏级的量程下，测量输出为零时，结果最精确。
此后的测量应保持电位器滑动端位置不变。
(2)动态测试。
1)当静态检查正常以后，将直流电源切断，输人端与“地”断开。
2)先对各输入信号电压进行初测，使其不超过规定的数值，然后
实验数据及结果分析：（可以附件形式附后）。