题 目:可控加法器的设计
指导教师:曾 洁
学 生:李啟荣
完成时间:2012. 5. 25
可控加法器的设计
1、 设计目的:
利用74x283为基本构造模板,设计一个8位可控加法器,输入为8位数据A、B、CIN,以及控制信号S0、S1,输出和为S。
使其实现功能:
S0
S1
S
0
0
B+A’+CIN
0
1
B+A +CIN
1
0
A’+CIN
1
1
B’+CIN
2、 分析、推导及设计方法:
1、 整体思路
先用74x283设计一个8位加法器,分别计算B+A’和B+A,再把这两个得到的和与A’、B’通过多路复用器进行选择,因为每一种情况都要加CIN,所以最后把CIN和多路复用器的选择结果再通过一个8位加法器,最后输出结果S。
方框图为:
B 8位加法器 多路复用器 8位加法器 S
A B、A CIN
2、具体部分:
a.8位加法器
由于是要用74x283构造8位的加法器,而74x283是一个4位的加法器,所以需要把2个74x283芯片级联构成一个8位加法器。构造时把第一片283的进位输出C4连接到第二片的进位输入C0上,然后把第一片的C0接低电平;接入A、B、CIN输入时,第四位依次接到第一个芯片,高四位接到第二个芯片。
b.多路复用器
由于需要的多路复用器的输入时4输入32位,要选择的是其中的一个输入,可以用75x153构造,74x153是一个2输入4位的多路复用器,可以通过使每片的两个使能端同时有效,让每片处理一个输入中的两位,用四片74x153,让它们的控制端分别由控制信号S0、S1控制。
c.8位取非
电路
模拟电路李宁答案12数字电路仿真实验电路与电子学第1章单片机复位电路图组合逻辑电路课后答案
由于输入为A、B、CIN,当用到A’、B’时,需要取非,因为采用总线输入方式,故需要对总线内每个值取非,所以设计了not3这个取非模板。
三、电路图:
1、整体电路图:
其中的8bitadder是设计的8位加法器模板,mux是多路复用器模板,not3是8位取非模板。
2、 多路复用器(整体电路图中名为mux)
3、 8位加法(整体电路图中名为8bitadder):
4、 8位非门(整体电路图中名为 not3):
四、仿真结果:
输入:
A[7..0]=11001011,B[7..0]=10100111,CIN[7..0]=01101101
控制信号:
S0S1分别为00、01、10、11
对应输出分别为:
Sum[7..0]=01001000,Sun[7..0]=11011111,
Sum[7..0]=10100001,Sun[7..0]=11000101。
五、结论:
设计的电路达到了最初设计目的,能够进行8位数据的可控加法,同时通过仿真得到的仿真结果与理论得到的值相符合,说明设计的电路正确。
六、参考资料:
John F.Wakerly著的《数字设计--原理与实践》第四、六章内容。