1、 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 一、 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 二、 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 CI
2、N,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: a8 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
3、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。 c8 位取非电路 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
4、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: A70=11001011,B70=10100111,CIN70=01101101 控制信号: S0S1 分别为 00、01、10、11 对应输出分别为: Sum70=01001000,Sun70=11011111, Sum70=10100001,Sun70=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。