四位二进制加法

4bitalu加法器工作原理

4bitalu加法器工作原理
4位二进制加法器（4-bit binary adder）是一种电子电路，用于将两个4位二进制数相加。

最常见的4位二进制加法器是基于全加器（Full Adder）的设计。

以下是4位二进制加法器的工作原理：
输入：
4位二进制加法器有两个4位的输入，通常表示为A和B。

每一位都可以是0或1。

全加器：
4位二进制加法器由4个全加器组成，每个全加器都用于处理对应位的加法。

全加器的结构：
每个全加器包括三个输入：A的对应位（Ai）、B的对应位（Bi）和前一位的进位（Ci-1）。

输出包括两个部分：当前位的和（Si）和传递到下一位的进位（Ci）。

第一位的处理：
第一位的全加器只有两个输入，即A0和B0，因为没有前一位的进位。

输出为第一位的和（S0）和传递到第二位的进位（C1）。

中间位的处理：
对于中间的三位，每个全加器都有三个输入（Ai、Bi、Ci-1）和两个输出（Si、Ci）。

输出的和（Si）作为当前位的二进制和。

输出的进位（Ci）传递到下一位的进位输入（Ci-1）。

最后一位的处理：
最后一位的全加器输出的和（S3）和进位（C4）即为4位二进制数相加的结果。

进位检测：
如果最后一位的全加器输出的进位（C4）为1，则表示溢出。

输出：
4位二进制加法器的输出为一个4位的二进制数，其中每一位都是相应位的和。

总体而言，4位二进制加法器通过级联多个全加器，逐位相加并处理进位，实现对两个4位二进制数的加法运算。

这种结构也可以扩
展到更多位数的二进制加法器。

1．同步4位二进制加法计数器_数字电子技术_[共3页]

第6章时序逻辑电路135 6.4 计数器6.4.1 计数器概述计数器是数字系统中最常用的时序电路之一。

它的基本功能是对时钟脉冲进行计数，以此为基础，能用于定时、分频等。

在与其他逻辑功能电路组合后，还可以产生脉冲序列、节拍脉冲，并具有数值运算等复杂功能。

计数器的种类繁多，分类方法也多种多样，主要有以下几种。

（1）按触发器触发时间分类触发器是构成计数器的基本单元，一个计数器至少应包含两个以上的触发器。

按照触发器的触发时间可将计数器分为同步方式和异步方式两种。

对于同步计数器，所有触发器的时钟端并联到一起，因此它们同时触发翻转；对于异步计数器，触发器的时钟端信号来源不同，因此它们的触发不是同时发生的，而是有先后之分。

（2）按计数值的增减方式分类计数器的基本逻辑功能是对输入的时钟脉冲个数进行计数。

按计数时的数字增减方式可以分为加法计数器、减法计数器和可逆计数器（或称加/减计数器）。

加法计数器对输入脉冲数量进行递增计数，而减法计数器则进行递减计数，既能递增计数又能递减计数的称为可逆计数器。

可逆计数器通常设置有控制方式信号端，以进行加/减工作方式的选择。

（3）按计数值的编码方式分类计数器的用途不同，其采用的编码方式也不尽相同。

最常用的是二进制编码方式，其他的如采用BCD编码的二－十进制计数器等。

（4）按计数器容量分类计数器按计数容量可分为三大类：（n位）二进制计数器、十进制计数器和N进制计数器。

计数器的最大计数容量取决于包含的触发器个数。

如果一个计数器包含n个触发器，则理论上最大计数容量为2n，按2n容量工作的计数器统称为（n位）二进制计数器。

例如，最大计数容量为16时，称为4位二进制计数器，也可简称为十六进制计数器。

实际上，通过修改某种计数器的内部或外部电路，可以让计数器不按照最大计数容量工作。

最具代表性且最常用的就是十进制计数器，其内部也要包含4个触发器。

除了二进制和十进制以外，其他统称N进制计数器，它可在前两种计数器的基础上实现。

4位二进制加法器解析

《电工与电子技术基础》课程设计报告题目四位二进制加法计数器学院（部）汽车学院专业汽车运用工程班级22020903学生姓名郭金宝学号220209031006 月12 日至06 月22 日共 1.5 周指导教师（签字）评语评审人: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2.二位显示二.摘要本设计通过逻辑开关将A3,A2,A1,A0和B3,B2,B1,B0信号作为加数和被加数输入到超前进位加法器74LS283中进行四位二进制相加，将输出信号S4,S3,S2,S1和向高位的进位C1输入一个译码器译码。

再将输出信号X4,X3,X2,X1和Y4,Y3,Y2,Y1分别输入一个74LS247型的七段显示译码器译码，最后分别接一个BS204数码管进行二位显示。

关键字：74LS283 74LS247 BS204三.总体设计方案的论证及选择1.加法器的选取加法器有两种，分别是串行进位加法器和超前进位加法器。

串行进位加法器由全加器级联构成，高位的运算必须等到低位加法完成送来进位时才能进行。

它虽然电路简单，但运算速度较慢，而且位数越多，速度就越慢。

T692型集成全加器就是这种四位串行加法器。

超前进位加法器由逻辑电路根据输入信号同时形成各位向高位的进位。

使各位的进位直接由加数和被加数来决定，而不需依赖低位进位，这就省去了进位信号逐级传送所用的时间，所以这种加法器能够快速进位。

因为它的这个优点我们选取超前进位加法器。

超前进位加法器的型号有多种，由于我们是非电专业，对电子器件的选取要求不高，为使设计简单所以选74LS283型加法器。

2.译码器的选取译码器的功能是将二进制代码（输入）按其编码时的原意翻译成对应的信号或十进制数码(输出)。

译码器是组合逻辑电路的一个重要器件，其可以分为：变量译码和显示译码两类。

译码器的种类很多，但它们的工作原理和分析设计方法大同小异，其中二进制译码器、二-十进制译码器和显示译码器是三种最典型，使用十分广泛的译码电路。

quartus_4位二进制加减法计数器

贵州大学实验报告学院：专业：班级设计原理框图从原理图中可见，需要有1bit装载位（load）、1bit清零位（clr）、方向控制位up_down和4bit数据选择位DIN[3..0]。

装载位我们采用SW0，清零位采用SW1，方向控制位为SW2。

SW3-SW6作为数据输入端，LED1-LED4显示数据的输出，LED5为溢出标志位。

实验内容编写一个带预置输入，清零输入，可加可减计数器的verilog代码或VHDL代码并仿真，编译下载验证module counter4(load,clr,c,DOUT,clk,up_down,DIN);//定义模块input load;//定义输入信号input clk;//wire load;//定义线网型input clr;//wire clr;//input up_down;//wire up_down;//input [3:0]DIN;//定义4位二进制输入信号wire [3:0]DIN;// 定义4位二进制线网型信号output c;//定义输出信号reg c;//定义寄存器类型信号output [3:0]DOUT;//wire [3:0]DOUT;reg [3:0]data_r;assign DOUT=data_r;always@(posedge clk or posedge clr or posedge load)//检测clk，clr，load的上升沿beginif(clr)//当clr=1的时候进行下面的运行程序data_r<=0;//将data_r置零else if(load) //当load=1的时候进行下面的运行程序data_r<=DIN;//将DIN的值赋给data_relse begin if(up_down)//load=0的时候进行下面的操作beginif(data_r==4'b1111)begin///当data_r==4'b1111的时候进行下面的运行程序data_r<=4'b0000;c=1;endelse begin//当data_r不等于4'b1111的时候进行下面的运行程序data_r<=data_r+1;//进行加法计数c=0;endendelsebeginif(data_r==4'b0000)begin//当data_r==4'b0000的时候进行下面的运行程序data_r<=4'b1111;c=1;endelse begin//当data_r不等于4'b1111的时候进行下面的运行程序data_r<=data_r-1;//进行减法计数c=0;endendendendendmodule//结束模块实验数据如图为波形仿真结果，当clr为1的时候，输出结果为0000；当clr为0，load为1时，输出结果为输入数据DIN的值，当up_down为1时，加法进位，进行加1运算，当data_r达到1111时，data_r变为0000，级零信号c为1；当up_down为0时，减法进位，进行减1运算，当data_r达到0000时，data_r变为1111，级零信号c为0。

四位二进制数可控加减法上海交通大学电子技术实验大作业

《四位二进制数可控加减法》实验报告实验名称: 四位二进制数可控加减法姓名：学号：班级：目录一、实验方案 (3)二、设计思路................................................................................ 错误!未定义书签。

三、程序代码................................................................................ 错误!未定义书签。

四、调试问题 (6)五、心得感想 (7)一、实验方案1）基本功能实现两个四位二进制数的加减法运算,能够在led灯和数码管显示出结果。

2）清零功能利用一个微动开关，当微动开关按下时结果清零显示。

3）数码管显示将结果转换为七段显示器显示。

将运算结果输送到数码管中。

利用到人的视觉误差和短暂延时显示四位运算结果。

4）溢出问题若有溢出，则数码管显示“E”。

二、设计思路基本功能中分为连个模块，主模块用来运算加减法以及记录溢出和结果，子模块用来进行七段数码管的显示。

扩展功能中数码管显示要利用暂留现象，因此利用时钟clk来进行设计。

三、程序代码module show_sub(input [1:0]num,output reg [6:0] a_to_g );always @(*)case(num)2'b00: a_to_g=7'b1000000;2'b01: a_to_g=7'b1111001;2'b10: a_to_g=7'b1111111;2'b11: a_to_g=7'b0000110;default: a_to_g=7'b0000110;endcaseendmodulemodule show_top(input clk,clr,input wire [7:0] sw,input plus,sub,output wire [6:0] a_to_g,output reg [3:0] an,output reg [3:0] led );reg [15:0] clk_cnt;wire [1:0]s;reg [3:0] result; //运算结果reg [1:0] res;reg flag; //溢出标志wire [3:0] data1;wire [3:0] data2;assign data1=sw[7:4];assign data2=sw[3:0];assign s=clk_cnt[15:14];always @(posedge clk)beginclk_cnt=clk_cnt+1;endalways@(posedge plus or posedge sub or posedge clr)。

4位同步二进制加法计数器计数最大值

4位同步二进制加法计数器是一种常见的数字电路，用于实现二进制计数。

它可以将二进制数字表示为电信号，并且在每次输入脉冲时进行递增。

下面将详细介绍4位同步二进制加法计数器及其计数的最大值。

一、4位同步二进制加法计数器的原理1. 4位同步二进制加法计数器由4个触发器组成，每个触发器对应一个二进制位。

当输入一个脉冲时，每个触发器根据前一位的状态以及输入脉冲的信号进行状态转换。

这样就实现了二进制数的递增。

2. 触发器之间通过门电路连接，用于控制触发器状态的变化。

这些门电路可以根据具体的设计选择不同的逻辑门，常见的有AND门、OR 门、NOT门等。

3. 4位同步二进制加法计数器是同步计数器，即所有触发器同时接收输入脉冲，确保计数的同步性。

二、4位同步二进制加法计数器的计数最大值1. 4位二进制数的表示范围是0~15，因此4位同步二进制加法计数器的计数最大值为15。

2. 在计数到15后，再输入一个脉冲，计数器将重新从0开始计数，即实现了循环计数。

三、4位同步二进制加法计数器的应用1. 4位同步二进制加法计数器常用于数字电子钟、信号发生器等数字电路中，用于实现计数和定时功能。

2. 它还可以作为其他数字电路的组成部分，用于构建更复杂的逻辑功能。

3. 在数字系统中，计数器是十分重要的组件，它能够实现数字信号的计数和控制，广泛应用于各种数字系统中。

4位同步二进制加法计数器是一种重要的数字电路，通过它可以实现对二进制数的递增计数。

其计数的最大值为15，应用领域广泛。

希望本文内容能够对读者有所启发。

四、4位同步二进制加法计数器的工作原理4位同步二进制加法计数器是一种晶体管数字集成电路，它利用触发器和逻辑门等基本元件构成，能够实现二进制数字的加法计数。

在4位同步二进制加法计数器中，每个触发器代表一个二进制位，通过输入脉冲的控制，能够实现对二进制数的递增计数。

具体来说，当输入一个脉冲信号时，4位同步二进制加法计数器会根据触发器之间的连线和逻辑门的作用，根据之前的状态和输入脉冲的信号进行状态转换，从而实现二进制数的递增。

四位二进制加法器的设计

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。

四位二进制数的可控加法实验报告

四位二进制数的可控加法实验报告一、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。

四位二进制8421BCD码加法器

课程设计报告设计题目：四位二进制8421BCD码加法器学院: 理学院专业： 09电子信息科学与技术班级： 1班学号： 200931120102； 200931120103； 200931120105 姓名：陈俊宇陈明源邓坤勇电子邮件: 1205335255@qq。

com 时间: 2011年12月8日成绩：指导教师: 刘丹华南农业大学理学院应用物理系课程设计（报告）任务书题目四位二进制加法器任务与要求:运用电子器件和一些IC芯片设计一个四位二进制8421BCD码加法器。

用以实现两个四位二进制数8421BCD码的加法通过数码管显示相加所得的两位十进制数。

用八个开关的开闭控制电平的高低，用高电平表示1；用低电平表示0。

将输入的高电平接入74LS283加法器进行运算。

得到的结果，分别将高低位输入74LS248译码器输出到两个七段数码管.由数码管显示加法结果得到的BCD码。

学会数字信号芯片的原理和在实际中的应用.开始时间：2011年12月1日;结束时间：2011年12月13日四位二进制8421BCD码加法器学生：陈俊宇，陈明源,邓坤勇；指导老师：刘丹摘要: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各自分别通过一个 74LS248译码器，最后分别通过数码管实现二位BCD码显示。

关键词：加法器，译码器，数码管，ＢＣＤ码显示。

Abstract: the design through eight switch will A3， A2， A1， A0 and B3, B2, B1, B0 signal as addend and BeiJiaShu input four serial carry adder addition, will output signal S3, S2， S1, to carry high and S0 C3 their respective through a 74 LS248 decoder， finally, through the digital tube realize two BCD display。

二进制算术加法运算规则

二进制算术加法运算规则二进制算术加法是一种在计算机中常用的运算方式。

在计算机中，数字是以二进制表示的，即由0和1组成的数字系统。

二进制算术加法可以用来对两个二进制数进行求和。

本文将介绍二进制算术加法的规则和步骤。

首先，我们需要了解二进制数的表示方法。

二进制数是由0和1组成的数，并且每一位上的数字称为一个位。

以4位二进制数为例，从左至右的位依次称为最高位、次高位、次低位和最低位。

例如，二进制数1010表示了十进制数10。

接下来，我们来讨论二进制数的加法运算规则。

和十进制加法类似，二进制数的加法运算的结果可能会进位。

以下是二进制数的加法运算规则：1. 对于单个位的加法，有以下四种情况：- 0 + 0 = 0- 0 + 1 = 1- 1 + 0 = 1- 1 + 1 = 0（进位为1）2. 对于多位数的加法，分为以下三个步骤：- 从最低位开始，按照单个位的加法规则进行运算。

- 如果有进位产生，需要将进位加到次低位的运算结果上。

- 重复上述步骤，直到所有位都计算完毕，并将最高位的进位加到最终结果中。

下面我们来通过一个实例来演示二进制数的加法运算。

假设我们要计算二进制数1011和1101的和。

首先，我们从最低位开始，按照单个位的加法规则进行运算。

最低位为1 + 1 = 0，进位为1。

所以，在最低位上，我们得到了0，并且产生了一个进位。

接下来，我们将进位加到次低位的运算结果上。

次低位为1 + 0 + 1（进位）= 0，进位为1。

所以，在次低位上，我们得到了0，并且产生了一个进位。

继续进行上述步骤，我们可以得到如下结果：最低位：0次低位：0 + 1（进位）= 1次高位：0 + 1（进位）+ 1 = 0（进位为1）最高位：1 + 1（进位）= 0（进位为1）最终，我们得到的结果是11000，即十进制数24。

所以，二进制数1011和1101的和等于11000。

通过上述示例，我们可以看出，二进制数的加法运算和十进制数的加法运算有些类似，只是进位的处理方式稍有不同。

2位二进制加法电路,输入为4位,输出为3位。

二进制加法电路是数字电路中常见的一种运算电路，用于将两个二进制数相加并产生正确的结果。

在这种情况下，我们需要设计一个4位二进制数相加的电路，输出为3位。

这种电路可以被用于许多不同的应用，包括计算机处理器和数字信号处理器。

首先，让我们来看一下二进制数的加法规则。

在二进制数的加法中，当两个位同时为1时，需要进位到高一位。

这和十进制加法的进位规则是相似的。

因此，在设计4位二进制加法电路时，我们需要考虑如何处理进位。

在这种情况下，可以使用全加器电路来实现4位二进制加法。

全加器电路是一个比半加器更复杂的电路，可以处理进位。

一个全加器有三个输入和两个输出。

它的输入包括两个待加的位和一个来自低一位的进位。

输出包括一个和位以及一个产生的进位。

在设计2位二进制加法电路的时候，我们可以将两个全加器电路连接在一起。

首先，我们需要将两个输入位分别连接到第一个全加器的输入端。

然后，将第一个全加器的和输出连接到第二个全加器的输入端，同时将第一个全加器的进位输出连接到第二个全加器的进位输入端。

最后，将第二个全加器的和输出作为最终的输出。

这种连接方式可以确保在进行2位二进制加法时，能够正确地处理进位。

这是因为第二个全加器能够接收到来自第一个全加器的进位，并将其纳入到计算中。

这样就可以得到正确的和位和进位输出。

除了全加器电路之外，我们还需要考虑如何表示4位二进制数。

一种常见的表示方法是使用四个D触发器，每个触发器表示一个位。

在这种情况下，输入信号将作为D触发器的输入，并通过时钟触发器来进行同步处理。

每个D触发器的输出将作为全加器电路的输入。

在实际设计中，我们还需要考虑如何处理溢出的情况。

当两个4位二进制数相加时，可能会产生5位的结果。

在这种情况下，我们需要舍去最高位并产生一个溢出信号。

这可以通过一个额外的逻辑门来实现，当最高位产生进位时，将溢出信号置为1。

总的来说，设计一个2位二进制加法电路需要仔细考虑各种输入情况和进位处理。

四位二进制加法计数器(缺0001 0010 0011 0100)

成绩评定表课程设计任务书摘要人们在日常的生活，工作，学习等方面，到处都会遇到计数问题，离不开计数。

本文主要针对的是四位二进制加法计数器的问题。

按二进制递增规律来进行计数。

我们通过学习与阅读更深一步了解了计数器的工作原理和逻辑功能。

本文采用VHDL硬件描述语言实现了四位二进制加法计数器（缺0001 0010 0011 0100）的问题，采用QUARTUSⅡ对加法计数器进行编译和仿真。

关键词：四位二进制；加法计数器；VHDL；QUARTUSⅡ。

目录一.课程设计目的 (1)二.课设题目实现框图 (1)三.实现过程 (2)VHDL的编译和仿真 (2)1.建立工程 (2)2.VHDL源程序 (5)3.编译及仿真过程 (6)4.引脚锁定及下载 (9)5.仿真结果分析 (11)四.设计体会 (12)五.参考文献 (13)一、课程设计目的1.熟悉掌握计数器的原理和功能；2.熟悉掌握QuartusII的使用方法，并用VHDL语言对计数器进行编译和仿真；3.掌握实验箱的使用和程序的下载；4.掌握Multisim的使用方法并进行计数器的实现；二、课设题目实现框图状态转换图是描述时序电路的一种方法，具有形象直观的特点，即其把所用触发器的状态转换关系及转换条件用几何图形表示出来，十分清新，便于查看。

在本课程设计中，四位二进制同步加法计数器用四个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0001 0010 0011 0100四个状态，这在状态转换图中可以清晰地显示出来。

具体结构示意框图和状态转换图如下：0000 0101 0110 0111 1000 10011111 1110 1101 1100 1011 1010缺（0001 0010 0011 0100）B: 状态图三、实现过程(VHDL的编译和仿真)1.建立工程创建一个工程，具体操作过程如下：（1）点击File –> New Project Wizard创建一个新工程，如图1-1；图1-1（2）点击Next，为工程选择存储目录、工程名称、顶层实体名等，并点击Next，如图1-2；图1-2(3) 点Next，进入设备选择对话框，如图1-3，这里选中实验箱的核心芯片CYCLONE系列FPGA产品EP1C6Q240C8；图1-3（4）点击Next，系统显示如图1-4，提示是否需要其他EDA工具，这里不选任何其他工具；图1-4（5）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，如图1-5图1-52.VHDL源程序LIBRARY IEEE;USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;USE IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;entity count10 isPORT (cp,r:IN STD_LOGIC;q:OUT STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0) ); end count10;ARCHITECTURE Behavioral OF count10 ISSIGNAL count:STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0) ;BEGINPROCESS (cp,r)BEGINif r='0' then count<="0000";elsiF cp'EVENT AND cp='1' THENif count="0000" THENcount <="0101";ELSE count <= count +1;END IF;end if;END PROCESS;q<= count;End Behavioral;3.编译和仿真过程（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，如图1-6；图1-6（2）在编辑窗口中编辑程序，如图1-7；图1-7（3）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1-8所示：图1-8（4）建立时序仿真文件,选择“Vector Waveform File”，如图1-9；图1-9（5）在Name处击右键，Insert→Insert Node or Bus，单击，单击，再单击→OK→OK，如图1-10所示；图1-10（6）对其进行仿真，结果如图1-11,1-12.图1-11图1-12 4.引脚的锁定及下载各引脚的锁定如表1所示：表1引脚的锁定和下载分别如图1-13和1-14所示；图1-13图1-145.仿真结果分析仿真结果如图1-15所示：图3-1-14图1-15结果分析：由仿真波形图可以清晰的看出加法计数器的工作过程，由0000起依次递增，最后加至1111后再由0000起进行下一个周期的循环，其中缺少0001 0010 0011 0100四个状态。

四位并行加法器设计

四位并行加法器设计四位并行加法器是一种电子设计电路，可以执行四位二进制数的并行加法操作。

它由多个逻辑门和加法器组成，可以通过并行的方式同时对四位数进行加法计算，提高了计算速度。

本文将详细介绍四位并行加法器的设计原理和实现方法。

首先，我们需要了解二进制加法的原理。

在数字电路中，二进制加法器是一种能够对两个二进制数字进行相加运算的电路。

它的输入包括两个二进制数字和一个进位输入，输出是一个和结果和一个进位输出。

对于四位加法器来说，需要使用四个单独的加法器来执行每一位的加法运算。

每个加法器都有两个输入位和一个进位输入，以及一个和结果和一个进位输出。

这四个加法器可以并行地执行四位加法运算，从而提高计算速度。

接下来，我们将设计一个四位并行加法器的电路。

首先，我们需要一个四位完全加器。

一个四位完全加器可以由四个单独的全加器组成。

一个全加器是一种能够完成两个输入位和一个进位输入位的加法运算的电路。

它的输出包括一个和结果和一个进位输出。

为了实现四位并行加法器，我们可以将四个全加器按照并行的方式连接在一起，使得每个全加器的输入位和进位输入位都与相应的输入连接。

其中，第一个全加器的进位输入为0，其他三个全加器的进位输入位分别与前一个全加器的进位输出位相连。

这样，我们就可以实现四位加法运算。

在实际设计中，我们可以使用逻辑门和触发器来搭建完整的四位并行加法器电路。

首先，我们将使用逻辑门来实现全加器。

全加器的实现可以使用两个异或门、一个与门和一个或门来构建。

异或门用于计算两个输入位的和结果，与门用于计算两个输入位和进位输入位的交集，或门用于计算和结果的并集。

通过组合这些逻辑门，我们就可以构建一个完整的全加器。

接下来，我们将使用四个全加器和一些额外的逻辑门和触发器来构建四位并行加法器。

我们可以使用一个四输入的或门来进行四个全加器的和结果的合并。

为了实现进位输入位的传递，我们可以使用多级的触发器来实现。

具体的电路设计取决于具体的需求和实现方式。

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。

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。

四位二进制全加全减器

数字逻辑设计及应用课程设计组合逻辑电路课程设计四位二进制全加/全减器姓名：学号：指导教师：一、任务与要求使用74LS83构成4位二进制全加/全减器。

具体要求：1)列出真值表；2)画出逻辑图3)用Verilog HDL进行仿真二、设计思路1）原理分析：74LS83是四位二进制先行加法器，所以直接接入输入可以得到全加器，下面主要讨论四位二进制全减器的构造。

对于减法，可以作相应的代数转换编程加法，二进制减法也是如此，原理如下：这样就把减法变为了加法，而[]=，这里利用补码性质，具体实现方法就是：逐位取反并在最低权一位加上1。

在全减器中，进位输入Cin变为借位输出，所以要减去Cin，且全加器的输出端Cout为进位输出，全减器为借位输出，所以将So取反后即可得到全减器的借位输出。

在以上分析基础可知，可在全加器的基础上设计全减器。

四位二进制全加/全减器真值表如下：（因原始真值表行数太过庞大，列出部分真值的例子）真值表A3 A2 A1 A0 B3 B2 B1 B0 Co Bo S0 S1 S2 S3C/B0 0 1 0 0 1 0 1 0 1 0/1 1/1 1/0 1/1 01 0 1 1 1 1 1 0 1 1 1/1 0/1 0/0 1/1 00 1 1 0 0 0 1 1 0 0 1/0 0/0 0/1 1/1 01 1 1 1 0 0 1 1 1 0 0/1 0/1 1/0 0/0 00 0 1 0 0 1 0 1 0 1 1/1 0/1 0/0 0/0 11 0 1 1 1 1 1 0 1 1 1/1 0/1 1/0 0/0 10 1 1 0 0 0 1 1 0 0 1/0 0/0 1/1 0/0 11 1 1 1 0 0 1 1 1 0 0/1 0/0 1/1 1/1 1*表格后半部分内容，斜线前为全加结果，斜线后为全减结果*XOR门的函数为：，所以当EN=A=0时，得到F=B与第二输入相同，当EN=A=1时，F=B’与第二输入相反。

bcd加法器的工作原理

bcd加法器的工作原理
BCD加法器的工作原理是利用8421码进行加法运算。

8421码是一种二进制编码方式，它将十进制数字0-9转换为4位二进制数。

BCD加法器通过将两个4位二进制数相加，并转换为相应的十进制数来实现十进制加法。

具体来说，BCD加法器的工作步骤如下：
1. 将两个4位二进制数相加，得到一个4位二进制和和一个进位输出。

2. 如果和的最高位（第4位）为1，则需要进行进位处理。

将进位输入和两个4位二进制数相加，得到一个新的二进制和。

3. 将新的二进制和转换为相应的十进制数，得到最终的十进制和。

需要注意的是，由于BCD码表示的十进制数范围较小（0-9），因此在相加时需要注意溢出的情况。

如果两个数的和超过了9，则需要通过特定的算法进行溢出处理，以保证结果的正确性。

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__汽车服务工程__班级2011220601姓名户亚威指导教师杨东霞日期_2013.6.24~27__目录一、题目名称 (2)二、技术要求 (4)三、纲要及序言 (4)四、整体设计方案的论证及选择 (4)1、加法器的选用 (4)2、译码器的选用 (4)3、数码管的选用 (5)五、设计方案的原理，整体电路图 (5)1、整体原理图 (5)2、整体接线图 (6)六、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)七、元器件清单 (12)八、收获与领会 (12)九、参照文件 (13)十、考语 (2)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、序言及纲要四位二进制加法器的设计包含：1、四位二进制加数和被加数的输入，2、两个数的相加运算及和的输出，3、将两个数的和经过译码器显示在数码管上。

二进制数的输入能够经过数据开关实现，用加法器能够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，此中产生的进位和对十进制数十位的判断和显示是要点和难点，这需要经过译码器来实现。

对数据译码后即可用适合的数码管与译码器相连，显示数据。

四、整体设计方案的论证及元件选择1、加法器的选择在数字系统中，常常需要进行算术运算，逻辑操作及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。

加法器有两种基本种类：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及低位来的进位数相加，求得和数及向高位进位的逻辑电路。

依据加法器的工作速度选用超行进位加法器。

四位二进制加法器实验

四位二进制加法器实验一、实验目的1．学习FPGA 的设计方法；2．掌握利用Verilog HDL 设计逻辑电路的能力实验所用组件Basys2 开发板（芯片为XC3S100E ，封装为CP132 ） 1 套。

三、实验内容下面是 4 位二进制数加法器的数据流描述，由于被加数 A 和加数 B 都是 4 位的，而低位来的进位 Cin 为 1 位，所以运算的结果可能为5 位，用 {Cout ，Sum}拼接起来表示。

module adder(input [3:0] A,input [3:0] B,input Cin,output [3:0] SUM,output Cout);assign {Cout,SUM}=A+B+Cin;Endmodule 四、实验步骤与要求1．创建一个子目录 Lab2，并新建一个工程项目Create NeW PrOjectSPeCify PrOjeCt IOCatiOn and type.Ent ∙r ⅛ name, IOCAtiOnS z Wd Conment for the projectN%m«：l ⅜b2 I LOCati on ： E ：∖coding ∖My βxilinx 丄ab ∖1ab2IQ Working DireCtory ： E:\coding\My XilinX 丄ab ∖lab2IDescription ：SeleCt Ihe type Of top-level SoTIrCe for the PrOjeCtTOP-IeVeI SOUrCe type ：HDL F∣HeXt NeW PrqJeCt WiZardCanCelMOre Info2．建立一个 Verilog HDL 文件，将该文件添加到工程项目中并编译整个项目，查看该电路所占用的逻辑单元（Logic Elements ，LE）的数量3．对设计项目进行时序仿真，记录仿真波形图测试代码如下：module add4_tb;// Inputs reg [3:0] A; reg [3:0] B;reg Cin;// Outputswire [3:0] Sum;wire Cout;// Instantiate the Unit Under Test (UUT)add4 uut (.A(A),.B(B),.Cin(Cin),.Sum(Sum),.Cout(Cout));initial begin// Initialize InputsA<=4'd0;B<=4'd0;Cin=1'b0;#1 $display("A B Cin SumCout=%b% b% b% b% b",A,B,Cin,Sum,Cout);A<=4'd0;B<=4'd1;Cin=1'b0;#1 $display("A B Cin SuCout=%b% b% b% b% b",A,B,Cin,Sum,Cout);A<=4'd0;B<=4'd2;Cin=1'b0;#1 $display("A B Cin SuCout=%b% b% b% b% b",A,B,Cin,Sum,Cout);A<=4'd0;B<=4'd3;Cin=1'b0;#1 $display("A B Cin SuCout=%b% b% b% b% b",A,B,Cin,Sum,Cout);A<=4'd0;B<=4'd4;Cin=1'b0;#1 $display("A B Cin SuCout=%b% b% b% b% b",A,B,Cin,Sum,Cout);A<=4'd1;B<=4'd0;Cin=1'b1;#1 $display("A B Cin SuCout=%b% b% b% b% b",A,B,Cin,Sum,Cout);A<=4'd2;B<=4'd0;Cin=1'b0;#1 $display("A B Cin SumCout=%b% b% b% b% b",A,B,Cin,Sum,Cout);A<=4'd4;B<=4'd0;Cin=1'b1;#1 $display("A B Cin SumCout=%b% b% b% b% b",A,B,Cin,Sum,Cout);endendmodule4．根据 FPGA开发板使用说明书，对设计文件中的输入、输出信号分配引脚。