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半加减电路

叫做半加器。 半加器、全加器的逻辑功能测试及其应用 计算机的最基本的任务之一就是进行算术运算,在机器中四则运算加、减、乘和除 被分解成加法运算进行的,因此加法器便成了计算机中最基本的运算单元。 【实验目的】 1.掌握半加器、全加器的逻辑功能及其应用; 2.了解中规模集成电路四位超前进位全加器的功能及其应用; 3.了解二十进制全加器的工作原理。 【基本要求】 1.掌握半加器、全加器的工作原理; 2.掌握74LS283的工作原理及逻辑功能。 【实验仪器、设备】 1.SXJ3C数字电路 2.元器件:74ls00、74LS51、74LS86、74LS283 【实验原理】 1.半加器 两个二进制数(不考虑低一位的进位信号)相加,叫做半加;能够实现半加操作的电路 叫做半加器。图21是由门电路构成的半加器逻辑图和逻辑符号,从图中可以得到半加器 的逻辑真值表如表21所示。 表21半加器真值表 图21半加器 2.全加器 两个同位的加数和来自低一位的进位相加的运算,叫做全加;能够实现全加操作的电路 叫做全加器。全加器是数字系统,特别是计算机中最基本的运算单元电路,其主要功能是实现 二进制算术加法运算。图22是由门电路构成的全加器逻辑图和逻辑符号,从图中可以得 到全加器的逻辑真值表如表22所示。 表22全加器真值表 图22全加器 3.四位超前进位全加器:用全加器可以组成多位加法器。实现的方法有多种,其中有一 种就是所谓的并行相加、逐位进位的串行方式(如图23所示)。其优点是结构简单,缺点 是运算速度较低。为了提高运算速度,通常采用超前进位的方法(如超前进位四位全加器 74LS283)。其工作原理图如图24所示。 图23四位串行全加器图24四位超前进位全加器 【实验内容及步骤】 1.半加器逻辑功能的测试 把Ai、Bi连接到电平输入端,Si、Ci连接到电平显示端,如图2-1所示。按照逻辑 真值表分别输入各组输入状态电平值,记录Si、Ci的电平值,并写出Si、Ci的逻辑表达式。 2.全加器逻辑功能的测试 把Ai、Bi和Ci-1分别连接到电平输入端,Si、Ci分别连接到电平显示端,如图2- 2所示。按照逻辑真值表输入各组输入状态电平值,记录Si、Ci的电平值,并写出Si、Ci 的逻辑表达式。 3.四位中规模全加器的应用 根据74LS283模块的引脚图连接电路,即把A1、B1、A2、B2、A3、B3、A4、B4、C0分别接到电平 输入端,把S1、S2、S3、S4、C4接到电平显示端,按照下列给定的运算把输入端接到相应的开关 位置,观察并记录输出端的电平值,要求:C0=0和C0=1分别实验,并把实验结果转换成十 进制进行验证。把实验结果记录在表23中。 (1)0010+0101= (2)0011+0100= (3)0101+1010= 表2-3四位全加器运算结果 A4A3A2A1B4B3B2B1S4S3S2S1C4C0十进制数 00100101 00110100 010110100 00100101 00110100 010110101 4.用74LS283中规模集成全加器构成的码组转换 如图2-5所示连接电路,并根据表2-4所给定的输入码,用电平波段开关送入相应的 输入电平,利用电平显示单元测试出对应的输出电平(发光管为高电平有效)。根据输出电平 值确定输出被转换成什么类型的编码。 【实验结果】 整理实验数据,验证半加器、全加器的逻辑功能的正确性。 【预习要求】 熟悉74LS283的工作原理及逻辑功能,复习半加器、全加器的工作原理。 【思考题】 1.用74LS283还能组成哪些码组变换?怎样利用74LS283实现两个八位二进制数 表2-4码组转换表 图2-5码组变换电路 相加?并画出相应的电路图。 2.怎样用一位全加器实现下面的逻辑关系:⑴F=AB

叫做半加器。 半加器、全加器的逻辑功能测试及其应用 计算机的最基本的任务之一就是进行算术运算,在机器中四则运算加、减、乘和除 被分解成加法运算进行的,因此加法器便成了计算机中最基本的运算单元。 【实验目的】 1.掌握半加器、全加器的逻辑功能及其应用; 2.了解中规模集成电路四位超前进位全加器的功能及其应用; 3.了解二十进制全加器的工作原理。 【基本要求】 1.掌握半加器、全加器的工作原理; 2.掌握74LS283的工作原理及逻辑功能。 【实验仪器、设备】 1.SXJ3C数字电路 2.元器件:74ls00、74LS51、74LS86、74LS283 【实验原理】 1.半加器 两个二进制数(不考虑低一位的进位信号)相加,叫做半加;能够实现半加操作的电路 叫做半加器。图21是由门电路构成的半加器逻辑图和逻辑符号,从图中可以得到半加器 的逻辑真值表如表21所示。 表21半加器真值表 图21半加器 2.全加器 两个同位的加数和来自低一位的进位相加的运算,叫做全加;能够实现全加操作的电路 叫做全加器。全加器是数字系统,特别是计算机中最基本的运算单元电路,其主要功能是实现 二进制算术加法运算。图22是由门电路构成的全加器逻辑图和逻辑符号,从图中可以得 到全加器的逻辑真值表如表22所示。 表22全加器真值表 图22全加器 3.四位超前进位全加器:用全加器可以组成多位加法器。实现的方法有多种,其中有一 种就是所谓的并行相加、逐位进位的串行方式(如图23所示)。其优点是结构简单,缺点 是运算速度较低。为了提高运算速度,通常采用超前进位的方法(如超前进位四位全加器 74LS283)。其工作原理图如图24所示。 图23四位串行全加器图24四位超前进位全加器 【实验内容及步骤】 1.半加器逻辑功能的测试 把Ai、Bi连接到电平输入端,Si、Ci连接到电平显示端,如图2-1所示。按照逻辑 真值表分别输入各组输入状态电平值,记录Si、Ci的电平值,并写出Si、Ci的逻辑表达式。 2.全加器逻辑功能的测试 把Ai、Bi和Ci-1分别连接到电平输入端,Si、Ci分别连接到电平显示端,如图2- 2所示。按照逻辑真值表输入各组输入状态电平值,记录Si、Ci的电平值,并写出Si、Ci 的逻辑表达式。 3.四位中规模全加器的应用 根据74LS283模块的引脚图连接电路,即把A1、B1、A2、B2、A3、B3、A4、B4、C0分别接到电平 输入端,把S1、S2、S3、S4、C4接到电平显示端,按照下列给定的运算把输入端接到相应的开关 位置,观察并记录输出端的电平值,要求:C0=0和C0=1分别实验,并把实验结果转换成十 进制进行验证。把实验结果记录在表23中。 (1)0010+0101= (2)0011+0100= (3)0101+1010= 表2-3四位全加器运算结果 A4A3A2A1B4B3B2B1S4S3S2S1C4C0十进制数 00100101 00110100 010110100 00100101 00110100 010110101 4.用74LS283中规模集成全加器构成的码组转换 如图2-5所示连接电路,并根据表2-4所给定的输入码,用电平波段开关送入相应的 输入电平,利用电平显示单元测试出对应的输出电平(发光管为高电平有效)。根据输出电平 值确定输出被转换成什么类型的编码。 【实验结果】 整理实验数据,验证半加器、全加器的逻辑功能的正确性。 【预习要求】 熟悉74LS283的工作原理及逻辑功能,复习半加器、全加器的工作原理。 【思考题】 1.用74LS283还能组成哪些码组变换?怎样利用74LS283实现两个八位二进制数 表2-4码组转换表 图2-5码组变换电路 相加?并画出相应的电路图。 2.怎样用一位全加器实现下面的逻辑关系:⑴F=AB


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