全加器构成十进制加法器
EDA课程设计---十进制加法计数器
课程设计说明书题目：十进制加法计数器学院（系）：电气工程学院年级专业：学号：学生姓名：**课程设计（论文）任务书院（系）：电气工程学院基层教学单位：电子实验中心说明：此表一式四份，学生、指导教师、基层教学单位、系部各一份。
年月日目录第1章摘要 (4)第2章十进制加法器设计说明 (5)2.1 设计思路 (5)2.2 流程图 (5)2.3 模块介绍 (6)2.4 真值表 (6)第3章原理图分析 (11)3.1 整体原理图 (11)3.2 输入转换部分设计 (12)3.3 蜂鸣器部分 (12)3.4 加法器部分 (13)3.5 B-BCD（二进制转换为BCD码） (13)3.6 动态数码管部分 (14)第4章波形仿真图及结果分析 (16)第5章管脚锁定及硬件连线 (21)第6章总结 (22)参考文献 (23)**评审意见表 (24)摘要十进制加法器可由BCD码(二－十进制码)来设计,它可以在二进制加法器的基础上加上适当的“校正”逻辑来实现,该校正逻辑可将二进制的“和”改变成所要求的十进制格式。
n位BCD码行波式进位加法器由n级组成,每一级将一对4位的BCD数字相加,并通过一位进位线与其相邻级连接。
在十进制运算时,当相加二数之和大于9时,便产生进位。
用BCD码完成十进制数运算时,当和数大于9时,必须对和数进行加6修正，由加法器和比较器完成功能的实现。
加法器的加数和被加数若大9则蜂鸣器警报5秒，数码管显示为0，由比较器和计数器控制。
动态数码管由计数器、数据选择器、译码器完成显示功能。
关键词：十进制加法器、动态数码管显示、蜂鸣器警报第二章十进制加法器设计说明2.1 设计思路根据项目要求设计的十进制加法器有两个输入，及加数和被加数，分别是用四个拨码开关表示的四位二进制数，即输入的范围为0到15；有一个输出，即两个加数相加的结果。
加数、被加数和结果都需要显示在动态数码管上，并且，加数或被加数若大于9，则蜂鸣器报警5秒钟，且显示为0.根据要求，设计加数和被加数的合法范围为0到9，故当输入的加数大于9的时候需要将其统一变换成0。
十进制加减法电路设计
燕山大学课程设计说明书题目：十进制加法器学院（系）：电气工程学院年级专业：学号：学生姓名：指导教师：教师职称：燕山大学课程设计（论文）任务书院（系）：电气工程学院基层教学单位：电子实验中心说明：此表一式四份，学生、指导教师、基层教学单位、系部各一份。
年月日目录第一章设计说明 (3)1.1设计思路 (3)1.2模块介绍 (3)第二章电路原理图 (8)第三章波形图 (10)第四章管脚锁定 (11)第五章电路扩展 (12)1.1设计思路 (12)1.2模块介绍 (12)1.3扩展电路原理图 (15)1.4管脚锁定 (17)第六章总结 (18)参考文献 (19)燕山大学课程设计评审意见表 (20)第一章设计说明1.1设计思路：先分别用两个7485数值比较器，将加数及被加数分别与9比较，输出的结果再与输入值分别相与，便可设置加数和被加数，当加数和被加数超过9时均按0处理，此时用两个数码管显示加数与被加数。
用得到的加数和被加数通过一个全加器74283相加，74283得出的结果小于9时可以直接输出，大于9时则需要进行加6修正，按照该要求设计一个逻辑电路，将结果与第一个74283的结果通过第二个74283的求和，得出最终，然后将最终结果通过两个数码管分别显示十位和个位，这样便可得到所要求的十进制加法器。
1.2模块介绍：1．数值比较器：功能介绍：A1-A4，B1-B4为加数，被加数的二进制表示。
B0-B3（1001）为十进制数9。
7485为四位数值比较器。
7485比较器功能表及数值比较真值表为1，7485输出端通过一个或门输出为1，再同输入值相与，最右端所接的数码管则可显示该值；若输入值大于9，则ALBO和AEBO都为0.，通过或门输出为0，再同输入值相与，最右端所接的数码管显示为0。
2. 加数+被加数显示部分：功能介绍：比较器输出的数值分别赋予“1L1”“1L2”“1L3”“1L4”，“2L1”“2L2”“2L3”“2L4”，通过译码后输出到“DS4C”、“DS3C”数码管而显示。
十进制数字加法器
（19）中华人民共和国国家知识产权局（12）发明专利申请（10）申请公布号CN106484361A（43）申请公布日 2017.03.08（21）申请号CN201510520054.5（22）申请日2015.08.24（71）申请人韩青松地址100094 北京市海淀区永丰路西山壹号院底商麦田房产（72）发明人韩青松（74）专利代理机构代理人（51）Int.CIG06F7/50;权利要求说明书说明书幅图（54）发明名称十进制数字加法器（57）摘要十进制数字加法器(以下简称“本加法器”)属于数字电路、数字电子技术领域的一种基础计算单元。
主要应用于计算机的逻辑运算。
本加法器分别有10个加数输入端A0～A9，和10个被加数输入端B0～B9；10个结果输出端R0～R9，和一个进位端Ri。
本加法器根据两个个位正整数相加必然得到一个唯一结果的原理。
输入加数与被加数对应出所有数字两两相加后得到的结果而输出个位结果和进位结果。
本加法器的计算模式不同于以往的其他加法器的计算模式，可以在运算方式上对计算机硬件运算能力进行升级。
并且可以支持设计更节省物理空间的运算模块。
法律状态法律状态公告日法律状态信息法律状态2017-03-08公开公开2017-03-08公开公开2017-04-05实质审查的生效实质审查的生效2017-04-05实质审查的生效实质审查的生效2019-04-05发明专利申请公布后的视为撤回发明专利申请公布后的视为撤回权利要求说明书十进制数字加法器的权利要求说明书内容是....请下载后查看说明书十进制数字加法器的说明书内容是....请下载后查看。
全加器构成十进制加法器
上海XXX 学院《硬件系统设计》上机实验报告（五）一. ----------------------- 实验原理：（简述 用自己的理解）两个一位十进制数相加，若考虑低位来的进位，貝和应为0〜19, 8 42 1 BCD 码加 法器的输入、输出都采用8421BCD 码表示，英进位规律为逢十进一,而74HC283D 是按 两个四位二进制数进行运算的，苴进位规律为逢十六进一，故二者的进位关系不同，当和 数大于9时，8 421BCD 码应产生进位，而十六进制还不可能产生进位。
为此应对结果进 行修正，当结果大于9时,需要加6（0 1 1OB ）修正。
故修正电路应含一个判9 电路, 当结果大于9时对结果加0110,小于等于9时加0000。
S UM2 = C - SUM4- SVM3- SUM4- SUM2 全加器74HC283D 的A4A3A2AK B4 B3B2B1为两个四位二进制数输入端,Sl ：MI 、S UM2. SUM3. SUM4为相加的和，CO 为低位来的进位,C4为向高位产生的进位。
姓名: 学号: 班级: 成绩: 实验名称:实验设备: 使用软件:实验时间: 全加器及其应用 （计算机型号） _______ （生产商） Mu 1 t isim 10.0 时分至时 分 年 月曰星期实验地点: 设备号： 大于9的数是垠小项的mlO^ml 5, 除了上述情况大于9时外，如相加结果产生了 进位位,苴结果必；4^大于9,因此大于9 的条件为F = C + SUM4- SUM3+ SUM,二、实验内容（步骤）：选择一个74HC283D_2v,二输入与非门7 40 0 N和三输入与非门7 410X芯片，WordGe n V e r t or （字信号发生器），构成8421BCD码加法电路，电路图如下:对Genvertor（^|g号发生器）进行相关设苣如下:在Cont r o Is中选择Cycle按钮,选择循环输出方式。
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。
十进制加法器
十进制加法器十进制加法器可由BCD码(二－十进制码)来设计,它可以在二进制加法器的基础上加上适当的“校正”逻辑来实现,该校正逻辑可将二进制的“和”改变成所要求的十进制格式。
n位BCD码行波式进位加法器的一般结构如图2.3(a)所示,它由n级组成,每一级将一对4位的BCD数字相加,并通过一位进位线与其相邻级连接。
而每一位十进制数字的BCD 加法器单元的逻辑结构示于图2.3(b)。
图2.3 十进制加法器在十进制运算时,当相加二数之和大于9时,便产生进位。
可是用BCD码完成十进制数运算时,当和数大于9时,必须对和数进行加6修正。
这是因为,采用BCD码后,在二数相加的和数小于等于9时,十进制运算的结果是正确的；而当相加的和数大于9时,结果不正确,必须加6修正后才能得出正确的结果。
因此,当第一次近似求值时,可将它看成每一级是一个4位二进制加法器来执行,就好像ｘi 和ｙi是普通4位二进制数一样。
设S'i代表这样得到的4位二进制数和,C'i＋1为输出进位,而Si 代表正确的BCD和,Ci＋1代表正确的进位,那么当ｘi＋ｙi＋Ci<10时,Si＝S'i当Xi ＋Yi＋Ci≥10时,Si＝S'i＋6显然,当C'i＋1＝1或S'i≥10时,输出进位C i＋1＝1。
因此,可利用C i＋1的状态来产生所要求的校正因子:Ci＋1＝1时校正因子为6;Ci＋1＝0时校正因子为0。
在图2.3(b)中,4位行波式进位的二进制加法器计算出和S'i ,然后S'i经过第二级二进制加法器加上0或6,则产生最终结果Si。
一位十进制全加器
一位十进制全加器华北电力大学一位十进制全加器课程名称：数字电子技术基础专业班级：电力实1201、电力实1202 指导教师：何玉钧小组成员：朱思丞（1201）潘俊诚（1201）陶冀（1201）曹晟哲（1202）谢力也（1201）吴若冰（1201）一位十进制全加器一、Multisim简介Multisim是一个专门用于电路设计与仿真的工具软件。
它以界面形象直观、操作方便、分析功能强大、易学易用等突出优点，迅速被推广应用。
Multisim仿真软件能将电路原理图的创建、电路的仿真分析及结果输出都集成在一起，并具有绘制电路图所需的元器件及其仿真测试的仪器，可以完成从电路的仿真设计到电路版图生成的全过程，从而为电子系统的设计、电子产品的开发和电子系统工程提供一种全新的手段和便捷的方法。
二、实验目的1.掌握全加器的工作原理。
2.掌握逻辑电路图的设计思路。
3.熟练运用Multisim 软件进行电路的仿真。
4.培养所学理论联系实际，提高分析、解决计算机技术实际问题的独立工作能力。
三、一位十进制全加器设计原理1.输入十个按键8421BCD码编码器原理可以列些十个按键8421BCD码编码器真值表：输入S9 S8 S7 S6 S5 S4 S3 S2 S1 S0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 11 1 1 1 1 1 1 1 1 01 1 1 1 1 1 1 1 0 11 1 1 1 1 1 1 0 1 11 1 1 1 1 1 0 1 1 11 1 1 1 1 0 1 1 1 11 1 1 1 0 1 1 1 1 11 1 1 0 1 1 1 1 1 11 1 0 1 1 1 1 1 1 11 0 1 1 1 1 1 1 1 1A 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1B 0 0 0 0 0 1 1 1 1 0输出 C 0 0 0 1 1 0 0 1 1 0D GS 0 0 1 0 1 0 1 0 1 00 1 1 1 1 1 1 1 1 1对真值表进行分析可以得知：①该编码器为输入低电平有效；②在按下S0~S9中任意一个键时，即输入信号中有一个为低电平时GS=1，表示有信号输入，而只有S0~S9均为高电平时GS=0，表示无信号输入，此时的输出代码0000为无效代码。
十进制加法器
十进制加法器引言十进制加法器是一种用于实现十进制数字相加的电路或程序。
在计算机科学和数字电路设计中，十进制加法器是一项重要的基础技术。
本文将介绍十进制加法器的原理、实现方法以及应用领域。
原理十进制加法器的原理是根据十进制加法规则，将两个十进制数的各位依次相加，并将进位传递到下一位上。
具体步骤如下：1.从个位开始，将两个加数的个位相加，得到个位的和以及进位；2.将两个加数的十位和上一步的进位相加，得到十位的和以及进位；3.重复上述步骤，直到所有位上的数字相加完成。
实现方法1. 数字电路实现十进制加法器可以通过数字电路来实现。
常用的实现方法有传统的加法器和带有进位预测（Carry Look Ahead）的加法器。
传统的十进制加法器由10个全加器（Full Adder）组成，其中每个全加器用于相加两位数的一个位以及传递进位。
全加器的输入包括两个加数和上一位的进位，输出包括该位的和以及进位。
带有进位预测的十进制加法器通过预测进位的方式，减少了计算过程中需要的级数和门延时，从而提高了运算速度。
这种加法器通过先计算进位的状态，然后再求和，实现了进位和求和两个部分的并行计算。
2. 数字模拟实现除了数字电路外，十进制加法器还可以通过计算机程序来实现。
使用编程语言如C、C++、Python等编写程序，可以模拟实现十进制加法器的功能。
在程序中，加数和被加数通常被表示为数组形式，每个元素代表一位数字。
通过循环迭代相加各位，并考虑进位的情况，可以得到相加的结果。
3. 软硬件结合实现在实际应用中，十进制加法器常常通过软硬件结合的方式来实现。
利用FPGA（Field Programmable Gate Array）等可编程硬件，可以灵活地设计和实现十进制加法器的功能。
通过编写硬件描述语言（HDL）如Verilog或VHDL来描述加法器的原理和功能，然后通过FPGA编程工具进行编译和实现。
这种方法可以同时发挥硬件的并行计算能力和软件的灵活性。
一位十进制BCD码加法器设计
一位十进制BCD码加法器设计计科1001班2010310200523初昌禹2012年3月30日实验目的：熟悉基于EDA平台的电路设计，掌握MAXPLUS的使用，并运用MAXPLUS设计电路图，模拟其工作环境实验原理：MAXPLUS软件能够模拟电路工作的实际情况，给电路设计带来方便实验内容：使用MAXPLUS设计一位十进制BCD码的加法器部件的逻辑原理图：一位全加器FA的逻辑图：实验电路图:图三：波形图：实验步骤：分析一位BCD码进行加分运算的情况，进位或者不进位分成两种情况，而进位又分为两种情况：1）若不进位，则结果直接相加即若仅为信号为0，则不进行其他操作2）若进位，则要进行分析，BCD码只能表示0~9之间的数字，若超过9则要进行进位，而当BCD码之和超过15（16~18）超过四位二进制的表示范围，也要进行进位考虑○1当和的范围是10~15时：画卡洛图得到的表达式是F=S3S Z¬S0+S1S0,依据表达式得到电路图添加到上图中，表达式的逻辑图如图三，当二者和超过10时，例如当和为12时，二进制表示：1100，对其加6修正，修正后结果是1（溢出）0010②当和的范围超过了16时，超过四位二进制的表示范围，这需要对结果进行修正，例如：二者和超过17时，二进制结果是1（溢出）0001，对结果进行修正，这结果是1（溢出）0111，若对结果修正，也要对结果加0110实验的测试数据及测试结果：实验小结：用BCD码表示的十进制加法要对其进行详细分析:①当二者和小于等于9时，无需进位，不用进行其他的任何处理，直接进行加法运算；②当和大于等于10小于等于15时，要对其进行加6修正（+0110）③当合大于等于16时，超过了四位二进制的表时范围对于其结果也要进行加6修正，由于②、③的情况不能同时发生，因此二者的信号不能合并实验中遇到的问题及解决方法：①判断冗余位：1010、1011、1100、1101、1110、1111是冗余位，用卡洛图，判断，卡洛图得到了表达式：F=S3S Z¬S0+S1S0②当和大于等于16时超出四位二进制表示范围，不可能存在冗余位，从而当和大于16时要进行另外的处理实验过程中对波形图文件的编辑还不够熟练，很难正确的画出满足仿真所需要的波形心得体会：通过这此的实验设计大致明白了如何用MAXPLUS,绘制电路图，但是对于电路的仿真多少还是有一些问题，可能是软件的兼容问题，或许下次可以使用其他的仿真软件，同时我也了解了如何去设计加法器，同时对于BCD码也有了进一步的了解。
浅谈两位十进制加法器的设计
浅谈两位十进制加法器的设计十进制加法器是一种常见的逻辑电路，用于对两个十进制数字进行加法运算。
在设计过程中，人们通常会考虑以下几个方面：1.系统架构在设计十进制加法器时，可以采用并行加法器（Parallel Adder）或串行加法器（Serial Adder）的架构。
众所周知，并行加法器的速度比串行加法器快，但它需要更多的硬件资源。
因此，在实际应用中，需要根据具体要求权衡两者的优缺点。
2.加法器的规模加法器的规模取决于要处理的十进制数字的位数。
在设计过程中，需要根据输入位数确定所需的逻辑门数量。
通常情况下，采用四位二进制加法器设计十进制加法器是较常见的选择。
通过级联多个四位二进制加法器即可实现较大规模的十进制加法器。
3.输入电路在设计十进制加法器时，需要确定输入电路。
输入电路可以通过开关、触发器等设计实现，以将输入的十进制数字转换为适合加法运算的二进制码。
这样，加法器就可以接收二进制数作为输入。
4.输出电路设计十进制加法器的另一个重要方面是输出电路的设计。
输出电路将加法器的结果从二进制码转换为十进制数字，以便用户理解。
通常，输出电路采用BCD码（二进制编码十进制）来表示结果。
BCD码将四个二进制位编码为一个十进制数，其范围为0~95.进位处理在十进制加法运算中，进位处理是一个关键问题。
当两个位相加时，如果产生进位，则需要将进位加到下一位。
因此，对于加法器的设计来说，进位的处理是一个重要的方面。
传统的加法器使用了全加器电路，该电路可以处理进位问题。
在设计中，需要合理地使用全加器电路，确保正确处理进位。
6.测试和验证设计完十进制加法器后，需要进行测试和验证。
验证的主要目的是确认加法器在不同情况下的输出是否准确。
可以通过创建测试用例，模拟各种输入和运算来验证加法器的正确性。
总结起来，设计十进制加法器需要考虑系统架构、加法器规模、输入电路、输出电路、进位处理等多个方面。
合理的设计能够提高加法器的效率和准确性。
全加器
Ai
∑
Si
Bi
Ci-1 CI CO Ci
44
3. 加法器 实现多位加法运算的电路
两个4 位二进数制相加的过程
1101 + 1001
1 0 01
101 1 0
两个二进制数相加时，也分为不考虑低 位来的进位和考虑低位进位两种情况。 同时必须考虑各个位的进位
55
3. 加法器 4位加法器逻辑框图
加数 被加数 低位进位
组合逻辑电路
1.加法器概念 2.加法器应用
11
加法器概念： 两个1 位二进制数相加
分为不考虑低位来的进位和考虑低位进位两种情况
1.半加器：只考虑本位两个二进制数相加，而不考虑来自低位进 位的运算电路。
2.全加器：除考虑本位两个二进制数相加外，还考虑来自低位进 位的运算电路。
A
S
∑
B
C
Ai
Si
Bi
∑
C2 FA3
C3 进位逻辑 C3
S0
S1
S2
S3
• 进位输入是由专门的“进位逻辑门”来提供 • 该门综合所有低位的加数、被加数及最低位进位输入
超前进位加法器使每位的进位直接由加数和被加数 产生，而无需等待低位的进位信号
99
74LS283逻辑图
B3
&
≥1
A3
B2
&
≥1
A2
B1
&
≥1
A1
B0
&
≥1
A0
进位 和
66
3. 加法器 实现多位加法运算的电路
串行进位加法器
其低位进位输出端依次连至相邻高位的进
位输入端，最低位进位输入端接地。因此，高位 数的相加必须等到低位运算完成后才能进行，这 种进位方式称为串行进位。运算速度较慢。
全加器与半加器原理及电路设计
全加器与半加器原理及电路设计在数字系统中，加法器是最基本的运算单元。
任何二进制算术运算，一般都是按一定规则通过基本的加法操作来实现的。
1．二进制十进制中采用了0，1，2，…，9十个数码，其进位规则是“逢十进一”。
当若干个数码并在一起时，处在不同位置的数码，其值的含义不同。
例如373可写成二进制只有0和1两个数码，进位规则是“逢二进一”，即1+1=10(读作“壹零”，而不是十进制中的“拾”)。
0和1两个数码处于不同数位时，它们所代表的数值是不同的。
例如10011这个二进制数，所表示的大小为这样，就可将任何一个二进制数转换为十进制数。
反过来，如何将一个十进制数转换为等值的二进制数呢？由上式可见，，，，分别为相应位的二进制数码1或0。
它们可用下法求得。
19用2去除，得到的余数就是；其商再连续用2去除，得到余数，，，，直到最后的商等于0为止，即2 1 9 余数……………………………….余1(d0)………………………………余1(d1)……………………………….余0(d2)……………………………….余0(d3)0 …………………………… …余1(d4)所以可见，同一个数可以用十进制和二进制两种不同形式表示，两者关系如表8-13所示。
表8-13 十进制和二进制转换关系由表8-14可直接写出半加器可以利用一个集成异或门和与门来实现，如图8-40(a)所示。
图8-40(b)是半加器的逻辑符号。
表8-14 半加器真值表1101由真值表可分别写出输出端Si和Ci的逻辑表达式和的逻辑表达式中有公用项，因此，在组成电路时，可令其共享同一异或门，从而使整体得到进一步简化。
一位全加器的逻辑电路图和逻辑符号如图8-41所示。
图8-41 全加器逻辑图及其逻辑符号多位二进制数相加，可采用并行相加、串行进位的方式来完成。
例如，图8-42所示逻辑电路可实现两个四位二进制数和的加法运算。
图8-42 四位串行加法器由图8-42可以看出，低位全加器进位输出端连到高一位全加器的进位输入端，任何一位的加法运算必须等到低位加法完成时才能进行，这种进位方式称为串行进位，但和数是并行相加的。
半加器、全加器的工作原理
半加器、全加器的工作原理一、引言在数字逻辑电路中，加法器是一种基本的逻辑门电路，用于实现二进制数的加法运算。
根据其设计复杂性和功能，加法器可以分为半加器和全加器两种类型。
本文档将详细介绍半加器和全加器的工作原理。
二、半加器1. 定义：半加器是一种能够对两个一位二进制数进行相加并输出结果的逻辑门电路。
它只能处理两个输入位（被加数和加数），不考虑低位进位。
2. 工作原理：➢当两个输入位相同时，半加器输出0；➢当两个输入位不同时，半加器输出1；➢当两个输入位有一个为1时，半加器输出1。
3. 真值表：➢输入A：被加数的一位；➢输入B：加数的一位；➢输出S：和的一位；➢输出C：进位。
4. 逻辑表达式：➢S = A XOR B；➢ C = A AND B。
三、全加器1. 定义：全加器是一种能够对三个一位二进制数进行相加并输出结果的逻辑门电路。
它可以处理两个输入位（被加数和加数）以及一个低位进位。
2. 工作原理：➢当两个输入位相同时，全加器输出0；➢当两个输入位不同时，全加器输出1；➢当两个输入位有一个为1时，全加器输出1；➢当低位进位为1时，全加器输出0；➢当低位进位为0时，全加器输出1。
3. 真值表：➢输入A：被加数的一位；➢输入B：加数的一位；➢输入Cin：低位进位；➢输出S：和的一位；➢输出Cout：高位进位。
4. 逻辑表达式：➢S = A XOR B XOR Cin；➢Cout = (A AND B) OR (Cin AND (A XOR B))。
四、总结半加器和全加器是数字逻辑电路中的基本组成部分，它们分别用于实现二进制数的简单和完整相加运算。
半加器只能处理两个输入位，不考虑低位进位，而全加器可以处理三个输入位，考虑低位进位。
理解它们的工作原理对于理解和设计数字逻辑电路是非常重要的。
十进制数加法器工作原理
十进制数加法器工作原理
十进制数加法器是一种用来对十进制数进行加法运算的设备或程序。
其工作原理主要包括以下几个步骤：
1. 输入数字，首先，用户需要输入要相加的十进制数。
这些数字可以以各种形式输入，比如通过键盘输入或者从存储器中读取。
2. 对齐数字，如果要相加的数字位数不同，需要将它们对齐，即在较短的数字前面补零，使它们的位数相等。
3. 逐位相加，从最低位（个位）开始，逐位将对应位置的数字相加，如果相加的结果大于等于10，则需要进位到高一位。
4. 进位处理，如果某一位相加后需要进位，需要将进位加到下一位的相加结果上。
5. 输出结果，最终得到的结果即为相加后的十进制数。
这就是十进制数加法器的基本工作原理。
无论是手工计算还是电子设备，都是按照这个原理进行操作的。
在电子设备中，这个过
程是通过逻辑门和加法器电路来实现的。
通过这些步骤，十进制数加法器能够准确地对十进制数进行加法运算。
十进制加法器(8421余3码)
不校正
+6校正
校正举例
0101 + 1000 1101 + 0110 1 0011 5 8 6 13
1001 + 1000 1 0001 + 0110 1 0111
9 8
6 17
2.余3码加法运算 余3 ⑴两个十进制数的余3码相加，按 “逢二进一” ⑵若其和没有进位，则减3（即 +1101） ⑶ 若其和有进位，则加 3 （即 +0011 ） 校正。
1.8421码加法运算 8421 ⑴ 两个十进制数的 8421 码相加时， 按“逢二进一” ⑵当和≤9，无需校正； ⑶当和＞9，则+6校正； ⑷ 在做 +6 校正的同时，将产生向上 一位的进位。
8421码的校正关系
十进制数 0 ｜ 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 8421码 C4S4S3S2S1 0 0000 ｜ 0 1001 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0000 0001 0010 0011 0100 0101 0110 0111 1000 1001 校正前的二进制数 C4’S4’S3’S2’S1’ 0 0000 ｜ 0 1001 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1010 1011 1100 1101 1110 1111 0000 0001 0010 0011 校正与否
1 0000 1 0001 ｜ 1 1000 1+ + 0110 1000 1110 1101 1011 3 5 无进位，-3，+1101 8
1001 + 1000 1 0001 + 0011 1 0100
6 5
有进位，+3 11
二、 十进制加法器
十进制加法计数器
十进制加法器设计1课程设计的任务与要求 课程设计的任务1、综合应用数字电路知识设计一个十进制加法器。
了解各种元器件的原理及其应用。
2、了解十进制加法器的工作原理。
3、掌握multisim 软件的操作并对设计进行仿真。
4、锻炼自己的动手能力和实际解决问题的能力。
5、通过本设计熟悉中规模集成电路进行时序电路和组合电路设计的方法，掌握十进制加法器的设计方法。
课程设计的要求1、设计一个十进制并运行加法运算的电路。
2、0-9十个字符用于数据输入。
3、要求在数码显示管上显示结果。
2十进制加法器设计方案制定 加法电路设计原理图1加法运算原理框图如图1所示第一步置入两个四位二进制数。
例如（1001）2,（0011）2和（0101）2，（1000），同时在两个七段译码显示器上显示出对应的十进制数9，3和5，8。
2第二步将置入的数运用加法电路进行加法运算。
第三步前面所得结果通过另外两个七段译码器显示。
即：加法运算方式，则（1000）2+（0110）2=（1110）2 十进制8+6=14 并在七段译码显示出14。
运算方案通过开关S1——S8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U8和U9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S5——S8，通过开关S5——S8控制数B的输入,通过加法器74LS283完成两个数A和B的相加。
由于译码显示器只能显示0——9，所以当A+B>9时不能显示，我们在此用另一片芯片74LS283完成二进制码与8421BCD码的转换，即S>9（1001）2时加上3（0011）2，产生的进位信号送入译码器U10来显示结果的十位，U11显示结果的个位。
3十进制加法器电路设计加法电路的实现用两片4位全加器74LS283和门电路设计一位8421BCD码加法器。
十进制加减法数字电路课程设计报告
十进制加减法数字电路课程设计报告Company Document number：WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998设计名称：设计一个一位十进制加减法器设计内容：1、0-9十个字符和“+”“-”分别对应一个按键，用于数据输入。
2、用一个开关控制加减法器的开关状态。
3、要求在数码显示管上显示结果。
设计目的与要求：1、学习数字逻辑等电路设计方法，熟知加减法器、编码器、译码显示的工作原理及特点；2、培养勤奋认真、分析故障和解决问题的能力。
设计环境或器材、原理与说明：环境：利用多功能虚拟软件Multism8进行电路的制作、调试，并生成文件。
器材：74LS283或者4008， 4个异或门（一片74LS86）（减法）；74LS08，3输入或门（加法） 设计原理:图1分析：如图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。
设计过程（步骤）或程序代码：实验电路：1:减法电路的实现：（1）：原理：如图1所示（如下），该电路功能为计算A-B。
若n位二进制原码为N原，则与它相对应的补码为N补=2n-N原，补码与反码的关系式为N 补=N反+1，A-B=A+B补-2n=A+B反+1-2n(2)：因为B○+1= B非，B○+0=B，所以通过异或门74LS86对输入的数B求其反码，并将进位输入端接逻辑1以实现加1，由此求得B的补码。
加法器相加的结果为：A+B反+1，(3)：由于2n=24=(10000)2,相加结果与相2n减只能由加法器进位输出信号完成。
当进位输出信号为1时，它与2n的差为0；当进位输出信号为0时，它与2n差值为1，同时还要发出借位信号。
计算机组成与结构(清华大学版)(第4版)习题解答(上)
若它分别表示如下所示的三种数，那么他们 的含义各是什么？
2的补码表示的整数 无符号整数 单精度浮点数
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计算机的算术运算
分析与解答：
2的补码表示的整数
(1000 1111 1110 1111 1100 0000 0000 0000)补 =(1111 0000 0001 0000 0100 0000 0000 0000)原 =-(111 0000 0001 0000 0100 0000 0000 0000) =-188011315210
运算方法和运算部件
3.9 设机器字长16位。定点表示时，数值15位， 符号位1位；浮点表示时，阶码6位，其中阶符 1位，尾数10位，其中，数符1位；阶码底为2。 试求：
1) 定点原码整数表示时，最大正数、最小负数各是 多少？ 2) 定点原码小数表示时，最大正数、最小负数各是 多少？ 3) 浮点原码表示时，最大浮点数和最小浮点数各是 多少？绝对值最小的呢（非0）？估算表示的十进 制值的有效数字位数。
移码偏移值=1023 S=0 E’=3 =>E=3+1023=1026=(10000000010)2 F’=(1.0101)2 =>F=F’-1=(0101) 2
0100 0000 0010 0101 0000 0000 0000 0000 ...
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补码加减法运算(计算机组成原理)
1.0 0 1 1 0.0 1 1 0 1.1 0 0 1
∴x －y = 0.0111
5
溢出及与检测方法
1.概念
在定点小数机器中,数的表示范围为|ｘ|<1。在运算过程中如出现大于1
的现象,称为 “溢出”。
下溢
上溢
机器定点小数表示
计算机组成原理
6
例：x=+0.1011, y=+0.1001, 求x+y。
补码加减法运算
1.原码加/减法运算
加法规则： 先判符号位，若相同，绝对值相加，结果符号不变; 若不同，则作减
法， |大| - |小|，结果符号与|大|相同。 减法规则：
两个原码表示的数相减，首先将减数符号取反，然后将被减数与符号取 反后的减数按原码加法进行运算。
计算机组成原理
1
2.补码加法运算 补码加法的公式:
[x]补 1. 0 0 1 1
+ [y]补 1. 0 1 0 1
[x+y]补 0. 1 0 0 0
两个负数相加的结果成为正数，这同样是错误的。
计算机组成原理
7
发生错误的原因，是因为运算结果超出编码所能表示的数字大小。 两个正数相加: 结果大于机器所能表示的最大正数，称为上溢； 两个负数相加：结果小于机器所能表示的最小负数，称为下溢。
时间延迟
典型门电路的逻辑符号和延迟时间
门的名称 门的功能 逻辑符号（正逻辑） 时间延迟
与非
NAND
T
或非
NOR
T
非
NOT
T
与
AND
2T
或
OR
2T
异或
XOT
3T
异或非
XNOR
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《硬件系统设计》上机实验报告（五）
姓名：学号：班级：成绩：
实验名称：全加器及其应用实验地点：
实验设备：（计算机型号）（生产商）设备号：
使用软件： Multisim 10.0 实验时间：年月日星期，时分至时分
一、实验原理：（简述----用自己的理解）
两个一位十进制数相加，若考虑低位来的进位，其和应为0～19，8421BCD 码加法器
的输入、输出都采用8421BCD 码表示，其进位规律为逢十进一，而74HC283D 是按两个
四位二进制数进行运算的，其进位规律为逢十六进一，故二者的进位关系不同，当和数
大于9时，8421BCD 码应产生进位，而十六进制还不可能产生进位。
为此应对结果进行
修正，当结果大于9 时，需要加6(0110B)修正。
故修正电路应含一个判9 电路，当结果
大于9 时对结果加0110，小于等于9 时加0000。
大于9 的数是最小项的m10～m15，除了上述情况大于9 时外，如相加结果产生了进
位位，其结果必定大于9，因此大于9 的条件为
F = C + SUM4⋅ SUM3+ SUM4⋅ SUM2 = C ⋅ SUM4⋅ SUM3⋅ SUM4⋅ SUM2
全加器74HC283D 的A4A3A2A1、B4B3B2B1 为两个四位二进制数输入端，SUM1、SUM2、
SUM3、SUM4 为相加的和，C0 为低位来的进位，C4 为向高位产生的进位。
二、实验内容（步骤）：
选择一个74HC283D_2v，二输入与非门7400N和三输入与非门7410N芯片，Word Genvertor（字信号发生器），构成8421BCD 码加法电路，电路图如下：
对Genvertor（字信号发生器）进行相关设置如下：
在Controls 中选择Cycle 按钮，选择循环输出方式。
在Trigger 区，点击按钮Internal，选择内部触发方式。
在Controls-Setting 按钮填出的选项卡中，Pre-set Patterns 中选择在Up Counter 选项，即按逐个加1 递增的方式进行编码。
在Display Type 中选择Hex，在Buffer Size 中输入0009，在Initial Pattern 中选择00000000。
点击run，查看效果如下：
实验改进：
因为74HC283D_2V无法正常显示输出，所以将74HC283D_2V芯片改为74HC283N_4V芯片，则实验成功，如下：
三、实验体会：
实验中的电路其实就是是将两个个位数相加得到一个十位数，显示结果通过一个判9电路，来判定是否显示十位的1，如过结果超过9，则十位显示1，同时加的结果还会加上6（因为16进制与十进制中始终相差6）得到个位结果输出到个位的数字显示中，从而实现BCD码的加法。
图中的Genvertor（字信号发生器）只有接输入口0～15是有效的，刚开始接到16～31，导致上方的数码管无法显示，后来调换以后一切正常。
进位的显示正常，但是个位的数值显示无法显示，一直停留在0，于是尝试将74HC283D_2V芯片改为74HC283N_4V，则可以正常显示。