4位二进制加法器
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。
加法器电路的设计
加法器电路的设计
加法器是一种电路，用于将两个二进制数相加并输出它们的和。
设计一个4位加法器电路，实现两个4位二进制数的加法。
首先，我们需要定义输入和输出的位数。
在这个任务中，我们将使用4位二进制数。
输入将包括两个4位二进制数A和B，而输出将是一个4位二进制数S，表示A和B的和。
接下来，我们可以开始设计加法器电路。
一个简单的方法是使用全加器来构建加法器。
全加器是一种可以将两个二进制位和一个进位输入相加的电路。
首先，我们需要设置四个全加器来对应四位相加的过程。
全加器的输入包括两个待相加的二进制位和一个进位。
输出将包括该位的和以及传递给下一位的进位。
然后，我们需要将四个全加器连接起来，以完成四位相加的过程。
进位输入和下一位的进位输出将从一个全加器传递到下一个全加器。
最后，将四个全加器的和作为输出，即得到了两个4位二进制数相加的结果。
总之，通过设置四个全加器并将它们连接起来，我们可以设计一个满足任务要求的4位加法器电路。
这个电路可以将两个4位二进制数相加，并输出它们的和。
4位二进制加法器
《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。
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]](https://img.taocdn.com/s3/m/b8af154a2cc58bd63086bd50.png)
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。
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。
四位二进制全加全减器
数字逻辑设计及应用课程设计报告组合逻辑设计题目：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；1.设计思路及原理分析全加器是除本位数字相加外，还考虑进位输入和进位输出的加法器，全减器同理，考虑借位输入和借位输出。
本次主要应用74LS83来实现设计要求，74LS83是四位二进制先行进位加法器，可以直接接入输入获得全加器，所以设计重点在于四位全减器的设计。
对于串行进位加法器，可略加改进获得相应的减法器，基本原理如下式：2'2'2'2'[]s s s s X Y X Y -=+-'2'2[]2n s s Y Y -=-这里利用了补码的基本性质，具体实现时可以将减数逐位取反，然后最低位加1。
又因为全加器时in C 为为进位输入，全减器时应变为借位输入，所以要减去in C ，且全加器的输出端out C 为进位输出，而全减法器应该输出借位输出，而进位输出与借位输出恰好是反向的关系，所以将0S 取反后即得到全减器的借位输出out B ，据此，可以在全加器的基础上设计全减器。
其中表中输出部分上行为全加输出，下行为全减输出。
2 逻辑电路图3 电路实现和仿真3.1 verilog HDL设计代码如下：module add(s,out,a,b,in,EN);output[0:3] s;output out;input[0:3] a,b;input in;input EN;reg out;reg[0:3] s,c;always@(*)if (EN==0)begin{out,s}=a+b+in;endelsebeginc=10000-b;{out,s}=a+c-in;out=~out;endendmodule3.2 仿真波形图4 结果分析由波形图可知，仿真结果与真值表完全吻合，说明本次设计的可行性和正确性，至此，我们完成了基于74LS83构成4位二进制全加\全减器的分析、设计、仿真，而且达到了预期的设计要求。
4位并行加法器代码
4位并行加法器代码摘要：1.4 位并行加法器的概念和原理2.4 位并行加法器的实现方法3.4 位并行加法器的应用场景正文：一、4 位并行加法器的概念和原理4 位并行加法器是一种能够同时对四个二进制数进行加法运算的电路。
在计算机系统中，数据的传输和处理通常是以二进制形式进行的。
为了提高运算速度，需要采用并行加法器，使其在同一时钟周期内完成多个二进制数的加法运算。
4 位并行加法器正是为了满足这一需求而设计的。
二、4 位并行加法器的实现方法1.采用全加器实现全加器（Full Adder）是一种能够对两个二进制数进行加法运算的电路。
通过多个全加器的级联，可以实现对多个二进制数的加法运算。
例如，实现一个4 位并行加法器，需要4 个全加器级联。
输入数据为4 个二进制数A、B、C、D，输出结果为S、C0、C1。
2.采用数据选择器实现数据选择器（Data Selector）是一种能够根据控制信号选择输入数据输出的电路。
通过使用数据选择器，可以实现对多个二进制数的加法运算。
例如，实现一个4 位并行加法器，需要4 个数据选择器级联。
输入数据为4 个二进制数A、B、C、D，输出结果为S、C0、C1。
三、4 位并行加法器的应用场景1.数据处理在数据处理系统中，例如计算机、手机等设备，4 位并行加法器可用于加速数据的加法运算，提高数据处理速度。
2.图像处理在图像处理领域，例如模式识别、图像增强等应用，4 位并行加法器可以用于加速图像的像素级加法运算，提高图像处理效果。
3.通信系统在通信系统中，例如调制解调器、信道编解码等应用，4 位并行加法器可以用于加速信号的加法运算，提高通信系统的性能。
综上所述，4 位并行加法器在多个领域具有广泛的应用前景。
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。
四位二进制加法器与乘法器
1 引言EDA（ElectronicDesign Automatic）技术的应用引起电子产品及系统开发的革命性变革。
VHDL语言作为可编程逻辑器件的标准语言描述能力强，覆盖面广，抽象能力强，在实际应用中越来越广泛。
1.1 设计的目的本次设计的目的就是在掌握EDA实验开发系统的初步使用基础上，了解EDA技术，了解并掌握VHDL硬件描述语言的设计方法和思想，通过学习的VHDL语言结合电子电路的设计知识理论联系实际，掌握所学的课程知识，学习VHDL基本单元电路的综合设计应用。
通过对四位二进制加法器和四位二进制乘法器的设计，巩固和综合运用所学课程，加深对数字电路和VHDL基本单元的理解，理论联系实际，提高设计能力，提高分析、解决计算机技术实际问题的独立工作能力。
通过课程设计深入理解VHDL语言的精髓，达到课程设计的目标，加法器的设计可以加深对门电路的理解，乘法器的设计可以使对计算机怎样工作有了更深了解。
1.2 设计的基本内容本文是设计的一个四位二进制加法器和四位二进制乘法器。
四位二进制加法器使用门电路构成，用VHDL语言对其实现。
乘法器使用VHDL语言里的乘法运算符实现，使用数码管动态显示一个三位数结果。
然后用VHDL语言编写相应的程序，在计算机上实现，最后进行了加法器和乘法器的仿真分析。
2 EDA、VHDL简介2.1 EDA简介EDA是电子设计自动化（Electronic Design Automation）缩写，是90年代初从CAD （计算机辅助设计）、CAM（计算机辅助制造）、CAT（计算机辅助测试）和CAE（计算机辅助工程）的概念发展而来的。
EDA技术是以计算机为工具，根据硬件描述语言HDL（Hardware Description language）完成的设计文件，自动地完成逻辑编译、化简、分割、综合及优化、布局布线、仿真以及对于特定目标芯片的适配编译和编程下载等工作。
典型的EDA工具中必须包含两个特殊的软件包，即综合器和适配器。
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。
四位加法器的电路图
武汉大学教学实验报告
信息管理学院信息管理与信息系统专业2015年9月14 日
一、半加器
两个一位二进制数相加，叫做半加，实现半加操作的电路，称为半加器。
所谓“半加”，就是只考虑两个加数本身的求和，而没有考虑地位来的进位数。
半加器逻辑图及符号
二、全加器
全加器可用两个半加器和一个或门组成，如图所示。
A i和B i在第一个半加器中相加，得出的和再跟C i-1在第二个半加器中相加，即得出全加和S i。
两个半加器的进位数通过或门输出作为本位的进位数C i。
全加器逻辑图及符号
三、74238
74283为4位超前进位加法器，不同于普通串行进位加法器由低到高逐级进位，超前进位加法器所有位数的进位大多数情况下同时产生，运算速度快，电路结构复杂。
四位超前进位加法器真值表：
进而可得各位进位信号的逻辑表达如下：（来自参考资料）
电路图如下（来自参考资料）
四、四位二进制串行进位加法器逻辑图
五、四位二进制串行进位加法器电路图如下。
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。
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proteus进行仿真。
关键字全加器，四位二进制，迭代电路，并行进位，74LS283，proteus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：CIB 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。
利用全加器电路创建四位二进制加法器
一.课程设计的目的：软件。
、学习并了解MATLAB 12、尝试用Simulink建模。
3、实现对数字电路的防真设计。
4、利用全加器电路创建四位二进制加法器。
二.课程设计题目描述及要求：利用所学的数字电路的基本知识和MUTLAB软件中Simulink的应用学习，完成对数字电路的仿真设计。
用各种各样的组合逻辑电路设计全加器，输出曲线，再利用全加器设计电路创建四位二进制加法器电路图，给出输出。
三．MATLAB软件简介：MATLAB是MathWorks公司于1984年推出的一套高性能的数值计算可视化软件，集数值分析、矩阵运算、信号处理和图形显示于一体。
MATLAB是由Matrix 和Laboratory单词的前三个字母组合而成的，其含义是矩阵实验室。
Simulink是MATLAB最重要的组件之一，是实现动态系统建模、仿真的一个集成环境。
它支持线性和非线性系统，连续时间、离散时间，或者两者的相结合的仿真，而且系统是多进程的。
Simulink是从底层开发的一个完整的仿真环境和图形界面，它把MATLAB的许多功能都设计成一个个直观的功能模块，把需要的功能模块连接起来就可以实现所需要的仿真功能。
Simulink仿真应用于数字电路、数字信号处理、通信仿真、电力系统仿真、宇航仿真等领域。
由于数字系统中高低电平分别用0和1表示，因此数字电路问题往往可以转化为一个数字上的逻辑问题。
MATLAB提供了逻辑运算模块和各种触发器模块，可以方便的进行数字电路的设计和仿真。
借助于组合电路仿真常用模块Logic and Bit Operations子库中的Local Operator模块，将其拖到所建的untitled窗口中，然后鼠标左键双击该模块弹出的Block Parameters/Logical Operator对话框，按Operator栏后的黑三角来选择所需要的门电路标识符，如：AND、OR、NAND、NOR、XOR、NOT中的一个，并依次设置所需的输入、输出端子个数，之后按OK 键确定。
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引言：在现代科技高速发展的时代，计算机已经成为人们生活中不可或缺的一部分。
而计算机的核心部件之一就是加法器。
加法器是计算机中用于实现加法运算的电子电路，其功能是将两个二进制数相加并输出结果。
本实验旨在通过搭建四位加法器电路，深入了解加法器的工作原理和实现方式。
一、实验目的通过本实验，我们的目的是掌握四位加法器的原理和工作方式，了解二进制数的加法运算规则，并通过实际搭建电路进行验证。
二、实验材料1. 电路板2. 电子元件：电阻、电容、晶体管等3. 电源线、导线4. 示波器、万用表等实验仪器三、实验步骤1. 搭建四位加法器电路根据实验原理，我们需要使用多个晶体管、电阻和电容等元件来搭建四位加法器电路。
首先，将电路板连接好电源线和导线，并按照电路图的要求依次连接各个元件。
确保连接正确无误后，进行下一步操作。
2. 进行加法运算在搭建好四位加法器电路后，我们可以通过输入两个二进制数并观察输出结果来进行加法运算。
将需要相加的两个二进制数输入到电路中，然后观察输出端的显示结果。
通过比对输入和输出的二进制数，可以验证加法器电路的正确性。
3. 测试电路的稳定性和可靠性在进行加法运算的过程中，我们还需要测试电路的稳定性和可靠性。
通过不断输入不同的二进制数并观察输出结果，可以检验电路在不同情况下的工作状况。
同时，还可以通过示波器等实验仪器对电路的波形进行观察和分析，进一步验证电路的性能。
四、实验结果与分析通过实验，我们成功地搭建了四位加法器电路，并进行了加法运算测试。
实验结果显示，电路能够正确地将输入的二进制数相加，并输出相应的结果。
同时，在测试电路的稳定性和可靠性时，电路表现出了较好的工作状态，波形稳定且无明显干扰。
五、实验总结通过本次实验，我们深入了解了四位加法器的工作原理和实现方式，并通过实际搭建电路进行了验证。
实验结果表明，四位加法器电路能够准确地进行二进制数的加法运算，并具备较好的稳定性和可靠性。
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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。
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。
译码器是组合逻辑电路的一个重要的器件，在显示译码器的选择上有七段译码器和八段译码器。
此处选用七段译码器，可供选择的译码器有74LS247,74LS47,74LS248,74LS48四种种选法，74LS247,74LS47的引脚排列分别与74LS248,74LS48的引脚排列一模一样，两组的功能也差不多。
但74LS247，74LS47控制共阳极数码管，74LS248，74LS48控制共阴极数码管。
最终选取74LS247译码器。
3.数码管的选取数码的显示方式目前以分段式应用最为普遍，按段数可分为七段数码管和八段数码管，八段数码管比七段数码管多一个发光二极管单元（多一个小数点显示）；按能显示多少个“8”可分为1位、2位、4位等等数码管；按发光二极管单元连接方式分为，一是共阳极显示器（发光二极管的阳极都接在一个公共点上），另一是共阴极显示器（发光二极管的阳极都接在一个公共点上，使用时公共点接地）。
此处选七段发光二极管（LED）显示器，LED数码管要显示BCD码所表示的十进制数字就需要有一个专门的译码器，该译码器不但要有译码功能，还要有相当的驱动能力。
上述选取的74LS247译码器，为了与该译码器配用，因此选取BS204数码管。
四.设计方案的原理框图总体原理图总体原理图（上图中有错误，第一个译码器应改为编码器，应该是一个编码器加两个译码器）五.单元电路设计，主要元器件选择与电路参数计算1.逻辑开关本设计中共用到8个逻辑开关，用图示四个逻辑开关来控制加数A3，A2，A1，A0的输入。
同理，被加数的输入也如下图所示用到四个逻辑开关，不再作图说明2.加法器设计74LS283的逻辑说明：设有两组数据输入端A3,A2,A1,A0，B3,B2,B1,B0和进位信号输入端C0，求和信号，进位信号分别由S4,S3,S2,S1及C1输出。
图中输入端A3,A2,A1,A0分别接一个逻辑开关，输入端B3,B2,B1,B0分别接另4个逻辑开关，C0接一个逻辑开关。
74LS283是由超前进位电路构成的快速进位的4 位全加器电路，可实现两个四位二进制的全加。
其集成芯片引脚图如下图所示。
加进位输入C0 和进位输出C1主要用来扩大加法器字长，作为组间行波进位之用。
由于它采用超前进位方式，所以进位传送速度快。
74LS283引脚图A3 A2 A1 A0 B3 B2 B1 B0 C1 S4 S3 S2 S10 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 0 0 00 0 0 10 0 0 10 0 0 10 0 0 10 0 0 10 0 0 10 0 0 00 0 0 10 0 1 00 0 1 10 1 0 00 1 0 10 1 1 074LS283真值表3.译码器设计（1）本设计所用译码器为五输入，八输出。
功能：通过超前进位二进制并行加法器运算过的和数及进位数输入到译码器，译码器将其译成两组8421码输出101112131415161718192021222324252627282930 01111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111（2）74LS247译码器设计74LS247译码器说明：七段显示译码器的主要功能是把8421BCD码译成对应于数码管的7个字段信号，驱动数码管，显示出相应的十进制数码。
A3,A2,A1,A0是8421BCD码的4位输人信号，a,b,c,d,e,f,g是七段译码输出信号，LT，RBI，BI为控制端。
灯测试输人端LT：当LT=0，BI＝1时，无论A3~A0为何种状态，a,b,c,d,e,f,g的状态均为0，数码管七段全亮，显示“8”字形，用以检查七段显示器各字段是否能正常工作。
灭零输入端RBI：当RBI＝0时，且LT＝1，BI＝1时，若A3～A0的状态均为0，则所有光段均灭，在数字显示中用以熄灭不必要的0。
灭灯输人/灭零输出端BI：当BI＝0时，无论LT，RBI及数码输人A3～A0状态如何，输出a,b,c,d,e,f,g均为1，七段全灭，不显示数字；当BI＝1时，显示译码器正常工作。
74LS247引脚图74LS247功能表上图中输入部分第三行第三列的0改为14.数码管设计数码管参数（1）8字高度：8字上沿与下沿的距离。
比外型高度小。
通常用英寸来表示。
范围一般为0.25-20英寸。
（2）长*宽*高：长——数码管正放时，水平方向的长度；宽——数码管正放时，垂直方向上的长度；高——数码管的厚度。
（3）时钟点：四位数码管中，第二位8与第三位8字中间的二个点。
一般用于显示时钟中的秒。
半导体七段显示器分为共阴极接法和共阳极接法两种，此处为了与74LS247译码器配套选用BS204共阳极数码管。
即若需某字段亮，则需使该字段为低电平。
发光二级光的正向工作电压一般为1.5V——3V，驱动电流需要几毫安至几十毫安。
在实际应用中，应在每个二极管支路串接限流电阻以防电流过大而损坏二极管。
LED数码管共阳极接法（“0”电平驱动）六．总图总图七．参考文献电工学第七版下册电子技术主编秦曾煌高等教育出版社八．元器件清单逻辑开关8个74LS283加法器1个译码器1个74LS247译码器2个BS204数码管2个510欧电阻14个九．心得体会通过本次课程设计本次实验设计是我们的第一次实验设计，难免有不足与需要改进的地方。
这次设计过程使我受益匪浅，培养了我的设计思维。
最重要的是我明白了自学的重要性，掌握了更为正确的自学方法，这将使我今后离开学校，踏上社会是相当有帮助的。
我深深地意识到了我必须提高我的自学能力。
由于在前面几周做过加法器的实验，使我在这次课程设计中轻松一些，但是在超前进位加法器部分还是理解不够深刻，思考的时候不是很顺利，这次设计让我认识到了自己的不足，今后更加努力。
（PS：答辩部分，其他没什么难度的，主要问题是要搞清超前进位跟串行进位的本质区别，即超前进位在功能上是怎么实现的，不是说超前进位的进位是同步进位，而串行进位是由后面往前面一步一步的进位那么简单。
）十.评语表。