组合半加器、全加器及乘法器电路的设计

1、组合半加器、全加器及乘法器电路的设计一、实验目的(1)熟悉组合逻辑电路的特点及一般分析方法.(2)学习组合半加器电路的功能及测试.(3)学习组合全加器电路的功能及测试.(4)学习两位组合乘法器电路的功能及测试.(5)学习反相器、与门、或非门等集成电路的检测.(6)提升学生实际动手操作水平.(7)提升学生检查及排除电路故障的水平.(8)增强学生组合逻辑电路的综合设计和分析水平.二、实验器材虚拟实验设备操作系统为Windows XP的计算机1台Electronics Workbench Multisim 8.x9.x 电子线路仿真软件 1套直流电源Vcc1个逻辑探头4个 逻辑开关逻辑分析仪1个逻辑

2、转换器1个字信号发生器1个电阻(1KQ , 1/4W)4个八反相器2个二输入端四与门3个二输入端四或门2个二输入端四异或门1个实际工程实验设备数字系统综合实验箱1台数字万用表1台八反相器2个二输入端四与门3个二输入端四或门2个二输入端四异或门1个二、实验原埋及实验电路组合逻辑电路的一般设计步骤：根据设计任务和要求列出该电路的真 值表,利用卡诺图等方法从真值表中得到电路输入与输出的逻辑函数(即电路输入与输出的逻辑表达式).根据给定实验的元器件,从而得出组合逻辑电路.二输入端异或门XOR2的逻辑函数为Y=AB + AB,其特点是“相同输 出0,相反输出1.二输入端或门OR的逻辑函数为Y=A+B,即

3、两个输入端只要有一个输 入端为“1,输出即为“1,只有两个输入端同时输入为“ 0,输出 才为“0.半加器有两个输入端,即被加数 A和加数B;两个输出端,即A、B之和数S以及进位Co这里用二输入端四异或门 74LS86一块以及二输入端四与门74LS08 一块组成半加器.表9-1为组合半加器的真值 表.表9-1组合半加器电路真值表输入输出ABSC0000011010101101组合全加器电路有三个输入端,即被加数 A,加数B,低位向本位的 进位数C.；两个输出端即A、B、C.之和数S以及进位Co这里用二 输入端四异或门74LS86一块、二输入端四与门74LS08一块、二输 入端四或门74LS32一

4、块组成组合全加器电路.表 9-2为组合全加器电路的真值表表9-2组合全加器电路真值表输入输出ABC0SC0000000110010100110110010101011100111111两位乘两位组合乘法器电路有四个输入端,即被乘数A、B和乘数CD;四个输出端即Q、D、D、Dbo表9-3为两位乘两位组合乘法器电 路的真值表.表9-3两位乘两位组合乘法器电路真值表输入输出ABCDD3D2DD000000000000100000010000000110000010000000101000101100010011100111000000010010010101001001011011011000000

5、110100111110011011111001四、实验步骤1、组合半加器电路的设计.1根据自己设计的电路,从元件库中调出各个元器件,放在电子工作平台上,输入采用上下电平逻辑开关或接字信号发生器,输出采用逻辑探头或发光二极管或逻辑分析仪.画原理图时应注意 元器件在电子工作平台的布局要合理,疏密适当,输入输出关系清楚, 而且原理图应比拟美观.(2)电路仿真.单击仿真开关,进行仿真分析.通过逻辑开关在电 路电路输入端加上“ 0或“1,根据逻辑探头的明暗变化(逻辑探 头亮时输出为“1,暗时输出为“ 0),验证电路真值表的正确性.(或设置好字信号发生器,单击仿真开关,根据逻辑分析仪显示的结 果验证电路真值表的正确性.)2、组合全加器电路的设计.(同实验步骤1)3、两位乘两位组合乘法器电路的设计.(同实验步骤1)五、思考题(1)写出组合半加器电路的设计原理,实验实施的过程及实验的结 果.画出输入与输出的波形图,并画出实验原理图.(2)写出组合全加器电路的设计原理,实验实施的过程及实验的结果.画出输入与输出的波形图,并画出实验原理图.(3)写出两位乘两位组合乘法器的设计原理,实验实施过程及实验 的结果.