四位并行加法器设计

1、安徽省大学计算机科学和技术学院计算机组成原理课程设计，实践设计报告学生学号：E20814108、E20814098学生名称：张信，许东年级主修：08软件工程2班讲课老师：主用老师完成时间：2011年三月20日4位并行加法器设计实验1课程设计概述1.1课程设计的教育目的了解电脑系统配置和内部工作机制，了解电脑功能组件的工作原理，深入了解数据信息流，控制信息流的流动过程，进一步加深对电脑系统模块之间相互关系的认识和整个机器的概念。培养电脑开发调试技术。应用设计实验中所学的专业知识，提供问题和问题解决分析能力。1.2课程设计内容MuxPlus2软件，将附加程序下载到实验箱后连接，输入两个二进制数，观

2、察结果并与理论值进行比较，添加4位二进制数，得到正确的结果。1.3课程设计工作1、掌握如何使用MaxPlus2软件。掌握2，4位并行加法器的设计原理，掌握高级进位生成电路的设计方法。3、正确下载测试盒中的电路电路图。4.准确地通过实验箱连接，加上4位二进制数，得到正确的结果。5、完成设计实验报告。1.4课程设计的主题和思想标题：设计4位数并行加法器，可以编译到实验箱中，连接后可以具体进行加法设计理念：这次课程设计的目的是通过电脑配置原理课程后的课程设计，了解电脑功能设备的工作原理，理解计算机如何实现这些功能，因此我们选择了4位并行加法器这个简单的标题。使用了逻辑运算符部件，使用了高级加法器的设

3、计方法，提高了运算速度。实验最终下载到实验箱，在课程实验中连接乘法器的设计。2实施课程设计2.1设计基础加法器是计算机的基本运算组件之一。(1)如果不考虑舍入输入，则将两位数Xn，Yn相加称为半实物。下图显示了半加菜单：Xn风筝Hn000101011110(a)半加拿大菜单(b)半加拿大逻辑图表(2)加上Xn Yn和舍入输入Cn-1称为全价格，菜单如下图所示：Xn风筝Cn-1FnCn0000000110100101010101010011011100111111A.(完整加法器菜单)(b)整个加法器的逻辑图表菜单中提供了完整的加法和Fn以及舍入的输出Cn表达式。fn=xn yn cn-1xn

4、yn cn-1xn yn cn-1xn yn cn-1xn yn cn-1 xn yn cn-1cn=xn yn cn-1xn yn cn-1xn yn cn-1xn yn cn-1xn yn cn-1xn yn cn-1Fn还可以由两个半加法器形成：Fn=XnYnCn-1这样可以连接N个完整加法器，获得N位加法器。例如：F4F3F2F1X4 Y4X3 Y3X2 Y2X1 Y1C4C3C2C1C0Xn YnXn YnXn YnXn Yn但是加法时间更长。只是因为通过逐位舍入实现了串行传输。本位目录和Fi可能必须来低舍入Ci-1牙齿。加法时间与位数有关。只有改变舍入位传输，才能提高加法器的工作速

5、度。因此，您的舍入不需要依赖于以前的舍入。所以我们使用“先进生成电路”，同时形成大家的四舍五入，实现快速加法。这就是先进加法器的设计思想来源。2.2设计原则高级舍入生成电路根据您舍入的形成条件实现。如果满足以下两个茄子条件之一，则C1、(1)X1、Y1都可以构成1(2)X1、Y1的位1，并且可以舍入C0位1:可以写入C1的表达式如下C1=X1Y1 (X1 Y1)C0如果满足以下条件之一，则C2，(1)X2，Y2全部牙齿为1:(2)X2，Y2中的一个为1，X1，Y1牙齿均为1。(3)X2，Y2中的一个为1，X1，Y1中的一个为1，C0牙齿1。可以写入C2的表达式如下C2=x2y 2(x2 y2)

6、x1y 1(x2 y2)(x1 y1)c0从上面，可以用同样的道理得到C3=x3y 3(x3 y3)x2y 2(x3 y3)(x2 y2)x1y 1(x3 y3)(x2 y2)(x1 y1)c0C4=x4y 4(x4 y4)x3y 3(x4 y4)(x3 y3)x2y 2(x4 y4)(x3 y3)(x2 y2)x1y 1(x4 y4)(x3 y3)从上面的方程式可以知道。C1=X1Y1 (X1 Y1)C0C2=X2Y2 (X2 Y2)C1C3=X3Y3 (X3 Y3)C2C4=X4Y4 (X4 Y4)C3舍入传送通过引入函数Pi和舍入来生成函数Gi。定义如下Pi=Xi Yi。Gi=XiYiP

7、i的意思是，当： Xi，Yi中的一个为1时，如果有舍入输入，本位将牙齿舍入发送到高位，牙齿舍入可以看作是子阶超出本位直接传送到高位。Gi的意思是，当： Xi，Yi都是1时，无论是否有舍入输入，都会生成本位制高级生成的舍入。将Pi，Gi赋给C1C4表达式，就能得到：C1=G0 P0C0C2=G1 P1G0 P1P0C0C3=G2 P2G1 P2P1G0 P2P1P0C0C4=g3p 3g 2p 3p 2g 1p 3p 2p 1g 0p 3p 2p 1 p0c 0上述分析显示，如果输入为A3A2A1A0和B3B2B1B0，舍入输入C0，则每个输出要素S3S2S1S0和舍入输出C4分别为3360S3

8、=A3B3C3S2=A2B2C2S1=A1B1C1S0=A0B0C0C4=g3p 3g 2p 3p 2g 1p 3p 2p 1g 0p 3p 2p 1 p0c 0这样，我们就可以绘制以下电路原理。参照乘法器的连接方法，可以绘制实验连接图，如下图所示。2.3结果和问题输入预期结果0001和0010时，结果应为0011。在实验中多次登录后，没有得到最终的正确结果，后来和几个做同样加法机的同学一起讨论，老师地图下现在的别针没有绑定，没有结果，最后纠正了错误，在前提下读了结果，完成了实验。3课程设计的心灵和经验通过本课程设计，自行学到了很多，以前根据书的模式连接电路图，现在学会了如何制作自行实验图，大

9、体上可以解决实验过程中出现的几个茄子基本问题。在这次实验之前，我们做的主要工作是看书，如果连书都不懂的话，做好实验是不可能的。首先参考了计算机组成与结构和计算机组成原理与系统结构实验教程这两本书，了解了4位数并行加法器是什么以及它是如何工作的。然后，我花了一些时间了解和熟悉Muxplus2。战后我们总共用两个星期完成实验电路图，中间牙齿不知道的地方，如果同学也不知道同学，我们就和一些人一起讨论。在下一个实际连接阶段，对实验箱的深入了解不足，与伙伴探讨了很久，但时间有限，使我们迫在眉睫。(威廉莎士比亚，模板，时间)在同学们的咨询和老师提及下，我终于学会了绑定相关别针，参照乘法器连接图完成最终实验。通过与队友的分工合作及讨论，可以进一步学习通过团队合作完成一项茄子工作的方法。