1、 组合逻辑电路课程设计之组合逻辑电路课程设计之 4 位二进制全加器位二进制全加器/全减器全减器 课程设计题目要求: 使用使用 74LS28374LS283 构成构成 4 4 位二进制全加位二进制全加 全减器。全减器。 具体要求:具体要求:1 1)列出真值表;)列出真值表; 2 2)画出逻辑图;)画出逻辑图; 3 3)用)用 Verilog HDLVerilog HDL 进行仿真进行仿真。 摘要摘要 加法器是数字系统中的基本逻辑器件。例如:为了节省资源,减法器和硬件 乘法器都可由加法器来构成。但宽位加法器的设计是很耗费资源的,因此在实际 的设计和相关系统的开发中需要注意资源的利用率和进位速度等两
2、方面问题。 多 为加法器的构成有两种方式:并行进位和串行进位方式。并行进位加法器设有并 行进位产生逻辑,运行速度快;串行进位方式是将全加器级联构成多位加法器。 通常,并行加法器比串行加法器的资源占用差距也会越来越大。 本文将采用 4 位二进制并行加法器作为折中选择,所选加法器为 74LS283, 74LS283是4位二进制先行进位加法器, 它只用了几级逻辑来形成和及进位输出, 由其构成 4 位二进制全加器;而四位的全减器可以用加法器简单的改造而来。 采用 Verilog HDL 对四位的全加器-全减器进行仿真。 关键字关键字 74LS283,全加器,并行进位,串行进位,全减器,Verilog
3、HDL 仿真 总电路设计总电路设计 一、硬件电路的设计一、硬件电路的设计 该 4 位二进制全加器以 74LS283(图 1)为核心,采用先行进位方式,极大 地提高了电路运行速度,下面是对 4 位全加器电路设计的具体分析。 图 1 1)全加器 全加器是针对多于一位的操作数相加,必须提供位与位之间的进位而设计的 一种加法器,具有广泛而重要的应用。其除有加数位 X 和 Y,还有来自低位的进 位输入 CIN,和输出 S(全加和)与 COUT(送给高位的进位) ,满足下面等式: CINYCINXYXCOUT CINYXCINYXNCIYXNCIYXCINYXS 其中,如果输入有奇数个 1,则 S 为 1
4、;如果输入有 2 个或 2 个以上的 1,则 COUT 为 1。实现全加器等式的电路如图 3 所示,逻辑符号见下 图 2 图 3 2)四位二进制加法器 a) 串行进位加法器 四位二进制加法器可以采用 4 个一位全加器及连成串行进位加法器, 其实现 框图如下 输入: Input: A3A2A1A0 加数输入 B3B2B1B0 加数输入 C0 进位输入(CIN) 输出: Output S3S2S1S0 和数输出 C4 进位输出 (COUT) b)超前位链结构加法器 )( 1 1 BACABCOUT CBAS i i 令 iii BAG 产生进位 iii BAP产生传输信 号 四位全加器的进位链逻辑可以表示为如下: 0123412342343444 01231232333 0121222 0111 CPPPPGPPPGPPGPGC CPPPGPPGPGC CPP