数字电子技术实训报告

数字电子技术实训报告书

课程设计题目：

利用四位全加器实现四位数据相加设计

1题目分析 2设计思路

3电路图及电路原理分析4电路的初步验证 5电路总设计与实现 6总结与体会 7参考文献

目录

１题目分析：

课程设计题目：

利用四位全加器实现四位数据相加设计 课程设计主要内容： 设计要求：

通过８个开关分别设置两个四位８４２１BCD码的输入，

通过数码管观察电路对任意两个8421BCD码相加后输出。

2设计思路

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4008译码器，最后分别通过数码管BS204实现二位显示。

BCD码因为从0-9，只有10个有效数字。所以a和b的输入也只有0-9，结果也只能出现0-9。

如果结果超过9的范围，比如 6+8，0110+1000，结果等于1110，为14，所以BCD码应该显示 0001 0100, 所以调整的全加器应该对第一个全加器再加上6，0110，调整之后，1110+0110=0001 0100 为14，结果正确。 所以，2个全家器的作用如上。 周边电路就是判断结果是否大于9，如果大于，则驱动调整用全加器加6， 如果不大于，则第二个全加器加0或者不工作。 8421BCD码实际为2进制的数据表示法。

一个全加器进行a+b计算。 另一个全加器对第一个全家器的结果进行修正。从而实现四位全加器的相加。

3电路图及电路原理分析

a.我们在实验中，运用了两片4008芯片。其结构如下

4000系列数字电路,4008,4位二进制超前进位全加器 注：4008 4位二进制超前进位全加器

该电路包括4对二进制，还有一个最低位的进位输入端；输出端包括4位和输出以及这4位数的进位输出端。

b. 4n位的全加器如下图所示，片与片之间按串行方式进位，片内采用超前进位方式。也可增加一个超前进位发生器，使片与片之间也采用超前进位方式。

两片4位全加器的叠加使用，达到叠加效果。 总体电路布局：

加 法 器 译 码 器 译码器Ⅱ 数码管 Ⅰ 译码器Ⅱ 数码管 C加法器设计

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

全加器可用两个半加器和一个或门组成，如图所示。Ai和Bi在第一个半加器中相加，得出的和再跟Ci-1在第二个半加器中相加，即得出全加和Si。两个半加器的进位数通过或门输出作为本位的进位数Ci。

全加器也是一种组合逻辑电路，其图形符号如下图所示。

全加器逻辑图及符号

四位二进制串行进位加法器逻辑图如下：

４电路的初步验证

各个部分出现与理论值不一致的情况，应该注意的细节问题有： 1电路中各连线不正确，尤其是各电源线。其连接点较多，容易搞错，少连或者连乱顺序。

2让A，B各位全置0，然后再将A、B逐位置1，观察显示器以判断故障出现在哪一位。

3对故障位从输入到输出逐一检查。注意：检测集成块引脚要避免短路。

4数据器中各个接地线，必须理清。否则电路无法正常运行。

5电路的总体设计与实现

开关1.2.3.4为一组【甲】，5.6.7.8为一组【乙】。

【甲】【乙】两组中，若有闭合，则只能为一组分别闭合一个，否则将出现混乱。

实现的全加数据为：【乙】组断开，【甲】组断开，数字显示：00 其全加数据显示入下：

【乙】组断开，【甲】组中，开关4置1，1.2.3置0，显示：01； 开关4.3置1，1.2置0，显示：03； 开关4.2置1，1.3置0，显示：05； …………….

开关4.3.2.1置1，显示：15 显示数字为：01到15；

若【甲】【乙】两组都有工作开关，开关闭合的组合有下面几种： 【甲】中开关4置1，【乙】中开关8置1，显示：02；

【甲】中开关4置1，【乙】中开关7置1，显示：03 …………….

【甲】中开关2置1，【乙】中开关6置1，显示：08； 【甲】中开关2置1，【乙】中开关5置1，显示：12 【甲】中开关1置1，【乙】中开关8置1，显示：09； 【甲】中开关1置1，【乙】中开关7置1，显示：10 显示数字：02到15；

6总结与体会

通过本次课程设计，我加深了对所学知识的理解，并对某些知识进行了很好地应用，如全加器，译码器等。同时，我也更加强化了自己查阅资料的能力，这有助于提高我的自学能力，整个过程中我还有请教同学。总之，本次课程设计更加激发了我的学习欲望，有利于我后续课程的学习。

在这次课设中，我也遇到了不少问题，如对于译码器Ⅰ的处

理，这个问题还没完全解决，在实训课程完成以后，我还会继续努力去学习各类译码器的知识。

这次课程设计中，我觉得发现、提出、分析、解决问题和实

践能力是在自己亲自动手操作中慢慢掌握的，课堂上的知识都在书本上，一看就知道，但是一到拿来用，就完全没有头绪，什么也不知道了，只有一步一步，把书本知识摸透，在亲自上手一做，才知道自己缺什么。

7参考文献

1数字电路逻辑设计（第三版） 王毓银 主编 高等教育出版社 2数字电子技术基础解题指南 唐竞新 主编 清华大学出版社 3数字电子技术基础简明教程 余孟尝 主编 高等教育出版社