proteus8位加法器电路设计
一、引言
随着计算机科学和电子工程的快速发展，设计和实现高性能的加法器电路对于数字系统的工程师来说变得越来越重要。加法器电路是计算机中最基本的数字电路之一，其功能是实现数字的加法运算。
在本文中，我们将探讨关于proteus8位加法器电路设计的内容。首先，我们将介
绍与加法器电路设计相关的基本概念。然后，我们将学习如何使用Proteus软件进行电路设计和仿真。最后，我们将展示一个完整的8位加法器电路设计示例。
二、基本概念
2.1 加法器电路的基本原理
加法器电路是用于执行数字加法运算的电路。它由一组逻辑门和触发器构成，能够对两个输入数字进行加法运算，并输出运算结果。常见的加法器电路有半加器、全加器和并行加法器等。
2.2 8位加法器电路的设计要求
在设计一个8位加法器电路时，我们需要考虑以下要求：
1.能够同时处理8位二进制数的加法运算；
2.采用并行加法器的设计方法，以提高运算效率；
3.能够正确处理进位并输出最终的运算结果；
4.使用适当的逻辑门和触发器实现加法器功能；
5.能够进行仿真和测试，确保设计的正确性。
三、Proteus软件介绍
Proteus是一款广泛用于电子电路设计和仿真的软件。它提供了完整的电路设计和
仿真环境，能够帮助工程师快速进行电路设计和验证。
3.1 Proteus的基本功能
Proteus具有以下基本功能：
1.电路设计：通过拖放元件和连接线，可以设计各种类型的电路，包括数字电
路、模拟电路和混合电路等。
2.仿真器：Proteus提供了强大的仿真器，可以对设计的电路进行仿真和验证，
以确保设计的正确性。
3.PCB设计：Proteus还提供了PCB设计的功能，可以将设计的电路转化为实
际的PCB板。
4.系统级仿真：Proteus能够在电路和软件之间建立联系，进行系统级仿真和
调试。
3.2 Proteus的使用步骤
使用Proteus进行电路设计和仿真，通常需要以下步骤：
1.创建新工程：在Proteus中创建一个新的工程，并选择适合的电路类型。
2.添加元件：从Proteus元件库中选择需要的元件，并将其拖放到工程中的画
布上。
3.连接元件：使用连线工具连接元件，以建立电路的连接关系。
4.设置仿真参数：设置仿真参数，如输入信号和仿真时间等。
5.运行仿真：运行仿真器，对设计的电路进行仿真和验证。
6.分析仿真结果：分析仿真结果，确保设计的正确性。
7.PCB设计（可选）：如果需要，可以将设计的电路转化为PCB板，并进行
PCB设计。
四、8位加法器电路设计示例
下面是一个完整的8位加法器电路设计示例：
4.1 电路设计思路
我们采用并行加法器的设计方法，即将8位加法器分为8个单独的加法器模块，并行地进行加法运算。每个加法器模块处理两个输入位和一位来自上一位加法器的进位信号，输出一个加法结果位和一个向下一位加法器的进位信号。
4.2 电路设计步骤
1.创建新工程：在Proteus中创建一个新的工程，并选择适合的电路类型。
2.添加元件：从Proteus元件库中选择需要的元件，包括逻辑门、触发器和连
接线等。
3.连接元件：根据设计思路，使用连线工具连接元件，以建立加法器电路的连
接关系。
4.设置仿真参数：设置输入信号和仿真时间等仿真参数。
5.运行仿真：运行仿真器，对加法器电路进行仿真和验证。
6.分析仿真结果：分析仿真结果，检查加法器电路的运算结果是否正确。
4.3 加法器电路设计结果
经过仿真验证，我们的8位加法器电路能够正确地进行加法运算，并输出正确的结果。
五、结论
本文介绍了关于proteus8位加法器电路设计的内容。我们先学习了加法器电路的基本概念，然后介绍了Proteus软件的基本功能和使用步骤。最后，我们展示了一个完整的8位加法器电路设计示例，并验证了设计的正确性。
通过本文的学习，我们可以更好地理解和掌握加法器电路的设计原理和方法，并能够使用Proteus软件进行电路设计和仿真。希望本文能对读者在电路设计和仿真方面的学习和实践有所帮助。
8位加法器VHDL实验作业 ----------授课老师：杨守良 设计算法：先由一个半加器构成一个全加器，8位加法器可以由8个1位全加器构成，加法器间的进位可以串行方式实现，即将低位加法器的进位输出cout与相临的高位加法器的最低进位输入信号cin相接。也可用VHDL语言描述，输入a0～a7八位二进制数，共128种状态，采用VHDL中的算术运算可以实现。 一．8位加法器VHDL设计描述为： library ieee; use ieee.std_logic_1164.all; use ieee.std_logic_unsigned.all; entity add_8 is port (a,b: in integer range 0 to 128 ; sum: out integer range 0 to 256); end add_8; architecture one of add_8 is begin sum<=a+b; end one; 8位二进制加法器示意图可表示如下： A7 A6 A5 A4 A3 A2 A1 A0 + B7 B6 B5 B4 B3 B2 B1 B0 S7 S6 S5 S4 S3 S2 S1 S0 第一位相加：A0+B0=S0+C0 半加器 第二位相加：A1+B1+C0=S1+C1 全加器 8位二进制加法 （11110010B）+（10011001B）=(110001011)B (11100011)B + (11000011)B=(110100110)B
二、8位加法器原理图输入如下： 二．8位加法器波形仿真如图所示：
课后总结：通过8位加法器的设计此次作业，基本掌握利用QuartusⅡ的原理图输入方法设计简单组合电路，掌握层次化设计的方法，并通过一个8位全加器的设计把握利用EDA软件进行原理图输入方式的电子线路设计的基本流程。学会用简单VHDL语言描述加法器。 。
目录 一、设计目的和要求 (1) 1.课程设计目的 (1) 2.课程设计的基本要求 (1) 3.课程设计类型 (1) 二、仪器和设备 (1) 三、设计过程 (1) 1.设计内容和要求 (1) 2.设计方法和开发步骤 (2) 3.设计思路 (2) 4.设计难点 (4) 四、设计结果与分析 (4) 1.思路问题以及测试结果失败分析 (4) 2.程序简要说明 (5) 五、心得体会 (9) 六、参考文献 (9)
一、设计目的和要求 1.课程设计目的 设计一个带进位的八位二进制加法计数器：要求在MAX+plusⅡ10.2软件的工作平台上用VHDL语言层次设计出一个带进位的八位二进制加法器，并通过编译及时序仿真检查设计结果。 2.课程设计的基本要求 全加器与带进位输入8位加法器设计要求我们通过8位全加器的设计掌握层次化设计的方法，充分理解全加器的设计过程，掌握一位全加器的程序，熟悉MAX+plusⅡ10.2软件的文本和原理图输入方法设计简单组合电路。 课程设计过程中要求能实现同步和异步的八位二进制全加器的设计。 3.课程设计类型 EDA课程设计 二、仪器和设备 PC机、MAX+plusⅡ10.2软件 三、设计过程 1.设计内容和要求 方法一： 1.原理图输入完成半加器和1位全加器的设计，并封装入库 2.层次化设计，建立顶层文件，由8个1位全加器串联构成8位全加器 3.每一层次均需进行编译、综合、适配及仿真 方法二： 1. 原理图输入完成一个四位全加器的设计 2.层次化设计，建立顶层文件，由2个4位全加器串联构成8位全加器 3.每一层次均需进行编译、综合、适配及仿真
2.设计方法和开发步骤 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方面的问题。多位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，运算速度快；串行进位方式是将全加器级联构成多位加法器。通常，并行加法器比串行级联加法器占用更多的资源，并且随着位数的增加，相同位数的并行加法器比串行加法器的资源占用差距也会越来越大。 实验表明，4 位二进制并行加法器和串行级联加法器占用几乎相同的资源。这样，多位数加法器由4 位二进制并行加法器级联构成是较好的折中选择。 因此这次课程设计中的8 位加法器可采用两个4位二进制并行加法器级联而成。此外我们还讨论了由八个一位全加器串联构成的八位二进制全加器。设计中前者设计为同步加法器，后者设计为异步加法器。 3.设计思路 方法一：异步八位全加器 设计流程图如下： 图 1异步八位流程图
8位加法器的设计 1．设计思路 加法器是数字系统中的基本逻辑器件，减法器和硬件乘法器都可由加法器来构成。多位加法器的构成有两种方式：并行进位和串行进位。并行进位加法器设有进位产生逻辑，运算速度较快；串行进位方式是将全加器级联构成多位加法器 并行进位加法器通常比串行级联加法器占用更多的资源。随着位数的增加，相同位数的并行加法器与串行加法器的资源占用差距也越来越大。因此，在工程中使用加法器时，要在速度和容量之间寻找平衡点。 实践证明，4位二进制并行加法器和串行级联加法器占用几乎相同的资源。这样，多位加法器由4位二进制并行加法器级联构成是较好的折中选择。本设计中的8位二进制并行加法器即是由两个4位二进制并行加法器级联而成的，其电路原理图如图7.2所示。 2．VHDL 源程序 1) 4位二进制并行加法器的源程序ADDER4B.VHD LIBRARY IEEE ； USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL ； USE IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL ； ENTITY ADDER4B IS --4位二进制并行加法器 PORT(C4： IN STD_LOGIC ； --低位来的进位 A4： IN STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0)； --4位加数 B4： IN STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0)； --4位被加数 S4： OUT STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0)；--4位和 CO4： OUT STD_LOGIC)； --进位输出 END ENTITY ADDER4B ； ARCHITECTURE ART OF ADDER4B IS SIGNAL S5：STD_LOGIC_VECTOR(4 DOWNTO 0)； SIGNAL A5，B5： STD_LOGIC_VECTOR(4 DOWNTO 0)； BEGIN A5<='0'& A4； --将4位加数矢量扩为5位，为进位提供空间 A8[7..0]B8[3..0]A8[3..0]B8[7..0]B8[7..0]A8[7..0]B8[7..4]A8[7..4]S8[7..4]S8[3..0]S8[7..0]CO8S8[7..0]C8ADDER4B CO4S4[3..0]B4[3..0]A4[3..0]C4ADDER4B CO4S4[3..0]B4[3..0]A4[3..0]C4U2U1SC
多位加法器电路图解 前面讲过，半加器实现两个1位二进制数相加时不考虑低位的进位，输出变量只有两个（加数和被加数），而全加器实现两个1位二进制数相加时则考虑低位的进位，输入变量有3个（加数、被加数和低位的进位）。 多位二进制数相加的特点是：最低位时两个数最低位的相加，不需考虑进位。其余各位都是3个数相加，包括加数、被加数和低位送来的进位。任何位相加都产生本位和与向高位的进位两个结果。 因此要进行多位二进制数相加，最简洁的方法是将多个1位加法器进行级联，称为串行进位加法器。图1与图2所示都是4位串行进位加法器。图1所示电路中最低位都是半加器，其余各位是全加器，图2所示电路中都是全加器，最低位全加器的CI端接0。从图中可见，两个4位相加数A3A2A1A0和B3B2B1B0的各位同时送到相应全加器的输入端，进位数串行传送，相加的结果是CO，S3S2S1S0。1位加法器的个数等于相加数的位数。 图1 4位加法器电路(最低位是半加器)图2 4位加法器电路(最低位是全加器) 串行进位加法器的优点是电路比较简洁，缺点是速度比较慢。由于进位信号是串行传递，最终一位的进位输出CO3要经过4位全加器传递之后才能形成。假如进位增加，传输延迟时间将更长，工作速度更慢。 为了提高速度，人们又设计了一种多位数快速进位（又称超前进位）
的加法器。所谓快速进位，是指加法运算过程中，各级进位信号同时送到各位全加器的进位输入端。现在的集成加法器大多采纳这种方法。74LS283是一种典型的快速进位的集成4位二进制加法器。图3所示为74LS283加法器的图形符号。 图3 74LS283型4位加法器的图形符号一片74LS283只能进行4位二进制数的加法运算，将多片74LS283进行级联，就可扩展加法运算的位数。用2片74LS283组成的8位二进制数加法电路如图4所示。图4 8位二进制数加法器电路
实验报告一 一、实验目的 熟悉利用QuartusII的原理图输入方法设计简单电路，掌握层次化设计的方法，并通过一个8位全加器的设计把握利用EDA软件进行电子线路设计的详细流程。 二、实验内容 1.根据工作原理，完成1位半加器和全加器的设计； 2.建立一个更高的原理图设计层次，利用以上获得的1位全加器构成8位全加器，并完成 编译、综合、适配、仿真。 三、实验环境 计算机、QuartusII软件 四、实验步骤 1.根据半加器工作原理，建立电路并仿真，并将元件打包。 (1)电路 （2）仿真： 仿真结果分析：S为和信号，当A=1，B=0或A=0，B=1时，和信号S为1，否则为0.当A=B=1时，产生进位信号，及CO=1。 （3）打包后的文件：
2.利用半加器构成一位全加器，并打包。 （1）电路 （2）仿真 仿真结果分析：CI为来自低位的进位，S=A xor B xor CI,即：当A,B,CI中有一位为高电平‘1’或者三位同时高电平为‘1’，则S=1，否则S=0；当A,B,CI有两位或者三位同为高电平‘1’时，产生进位信号CO=‘1’。 （3）打包后的文件 3.利用全加器构成8位全加器，并完成编译、综合、适配、仿真。 （1）电路
（2）仿真 仿真结果分析：八位全加器，和S分别与A，B 对应。当来自第七位的进位信号为‘1’、A 的最高位和B的最高位三者有两个位高电平‘1’时，则产生进位信号CO=‘1’。 五、实验结果与讨论 实验的仿真结果与预计的结果一致，所以所设计的电路是正确的。不足的地方有： 1、对软件还不够熟悉，所以操作的有点慢；
2、设计电路时，由于数字电路的知识有些开始淡忘了，所以应当及时去补 缺补弱。 六、总结 思考题：为了提高加法器工作速度，如何改进以设计的进位方式？ 答：采用超前进位。串行加法器的第i位进位是由0~（i-1）决定的，而超前进位是事先得出每一位全加器的进位输出信号，而无需再从低位开始向高位逐位传递进位信号了，这就有效地提高了工作速度了。
全加器实现的8位行波进位加法器 串行进位加法器 一位全加器 思路： 串行进位加法器，可以用一位全加器做元件，来模拟串行进位加 法器。 步骤： 1、在D 盘新建文件夹ADDL ，启动quartus ，新建工程ADDL 。 2、新建“VHDL FILE ”文件，将自己的程序输入进去，保存，文件名为ADDL ， processs->Start Compilation 对源文件进行编译，有错改错。 3、Assignments>pins,对in 内的输入引脚input 和输出引脚output 完成设计以及pin 内的 输入引脚input 和输出引脚output 完成设计，以ADDL.bdf 为文件名保存。 4、新建“Vector Waveform File ”文件ADDL.vwf ，引入引脚，设置输入节点的值，尽 量使其包含各种可能取值情况。 6、进行功能仿真，查看仿真结果看是否与功能表一致。 c out S 7 a7,b7 a6,b6 S6 a0,b0 S0 a1,b1 S1 ...........
设计的仿真波形图 功能仿真结果图 全加器的代码： library ieee; use ieee.std_logic_1164.all; use ieee.std_logic_arith.all; use ieee.std_logic_unsigned.all; entity AADD is port (
a,b,cin:in std_logic;//a和b代表输入的两个数； cout,s:out std_logic//cout是进位，s是输出 ); end AADD; architecture behave of AADD iS begin process(a,b) begin s................... Cout......................//如何得到s和cout ? end process; end behave; //全加器的设计代码； library ieee; use ieee.std_logic_1164.all; entity ADDL is port ( count1,count2:in std_logic_vector(7 downto 0);//count1,count2代表相加的两个数； ccout: buffer std_logic_vector (8 downto 1);//ccout用于保存俩数相加的进位，eg，第i位相加，进位保存在第i+1位；第0位没有进位不使用； sum:out std_logic_vector(8 downto 0)//sum用来保存最终的结果； ); end ADDL; architecture struct of ADDL is component AADD is port ( a,b,cin:in std_logic; cout,s:out std_logic ); end component; begin U1:AADD port map //第0位相加，以下类推； ( a=>count1(0), b=>count2(0), cin=>'0', cout=>ccout(1), s=>sum(0) ); .............................................. 第1位，2位，3位呢？注意sum的第八位； end struct;
计算机科学与技术学院 计算机组成原理 实验报告书 实验名称八位补码加/减法器的设计与实现班级 学号 姓名 指导教师 日期 成绩
实验1八位补码加/减法器的设计与实现 一、实验目的 1.掌握算术逻辑运算单元（ALU）的工作原理。 2.熟悉简单运算器的数据传送通路。 3.掌握8位补码加/减法运算器的设计方法。 4.掌握运算器电路的仿真测试方法 二、实验任务 1．设计一个8位补码加/减法运算器 （1）参考图1，在QUARTUS II里输入原理图，设计一个8位补码加/减法运算器。 （2）创建波形文件，对该8位补码加/减法运算器进行功能仿真测试。 （3）测试通过后，封装成一个芯片。 2．设计8位运算器通路电路 参考下图，利用实验任务1设计的8位补码加/减法运算器芯片建立运算器通路。 3．利用仿真波形，测试数据通路的正确性。 设定各控制信号的状态，完成下列操作，要求记录各控制信号的值及时序关系。 （1）在输入数据IN7~IN0上输入数据后，开启输入缓冲三态门，检查总线BUS7~BUS0上的值与IN0~IN7端输入的数据是否一致。 （2）给DR1存入55H，检查数据是否存入，请说明检查方法。 （3）给DR2存入AAH，检查数据是否存入，请说明检查方法。 （4）完成加法运算，求55H+AAH，检查运算结果是否正确，请说明检查方法。 （5）完成减法运算，分别求55H-AAH和AAH-55H，检查运算结果是否正确，请说明检查方法。 （6）求12H+34H-56H，将结果存入寄存器R0，检查运算结果是否正确，同时检查数据是否存入，请说明检查方法。 三、实验要求 （1）做好实验预习，掌握运算器的数据传送通路和ALU的功能特性。 （2）实验完毕，写出实验报告，内容如下： ①实验目的。 ②实验电路图。 ③按实验任务3的要求，填写下表，以记录各控制信号的值及时序关系。 表中的序号表示各控制信号之间的时序关系。要求一个控制任务填一张表，并可用文字对有关内容进行说明。
proteus8位加法器电路设计 一、引言 随着计算机科学和电子工程的快速发展，设计和实现高性能的加法器电路对于数字系统的工程师来说变得越来越重要。加法器电路是计算机中最基本的数字电路之一，其功能是实现数字的加法运算。 在本文中，我们将探讨关于proteus8位加法器电路设计的内容。首先，我们将介 绍与加法器电路设计相关的基本概念。然后，我们将学习如何使用Proteus软件进行电路设计和仿真。最后，我们将展示一个完整的8位加法器电路设计示例。 二、基本概念 2.1 加法器电路的基本原理 加法器电路是用于执行数字加法运算的电路。它由一组逻辑门和触发器构成，能够对两个输入数字进行加法运算，并输出运算结果。常见的加法器电路有半加器、全加器和并行加法器等。 2.2 8位加法器电路的设计要求 在设计一个8位加法器电路时，我们需要考虑以下要求： 1.能够同时处理8位二进制数的加法运算； 2.采用并行加法器的设计方法，以提高运算效率； 3.能够正确处理进位并输出最终的运算结果； 4.使用适当的逻辑门和触发器实现加法器功能； 5.能够进行仿真和测试，确保设计的正确性。 三、Proteus软件介绍 Proteus是一款广泛用于电子电路设计和仿真的软件。它提供了完整的电路设计和 仿真环境，能够帮助工程师快速进行电路设计和验证。
3.1 Proteus的基本功能 Proteus具有以下基本功能： 1.电路设计：通过拖放元件和连接线，可以设计各种类型的电路，包括数字电 路、模拟电路和混合电路等。 2.仿真器：Proteus提供了强大的仿真器，可以对设计的电路进行仿真和验证， 以确保设计的正确性。 3.PCB设计：Proteus还提供了PCB设计的功能，可以将设计的电路转化为实 际的PCB板。 4.系统级仿真：Proteus能够在电路和软件之间建立联系，进行系统级仿真和 调试。 3.2 Proteus的使用步骤 使用Proteus进行电路设计和仿真，通常需要以下步骤： 1.创建新工程：在Proteus中创建一个新的工程，并选择适合的电路类型。 2.添加元件：从Proteus元件库中选择需要的元件，并将其拖放到工程中的画 布上。 3.连接元件：使用连线工具连接元件，以建立电路的连接关系。 4.设置仿真参数：设置仿真参数，如输入信号和仿真时间等。 5.运行仿真：运行仿真器，对设计的电路进行仿真和验证。 6.分析仿真结果：分析仿真结果，确保设计的正确性。 7.PCB设计（可选）：如果需要，可以将设计的电路转化为PCB板，并进行 PCB设计。 四、8位加法器电路设计示例 下面是一个完整的8位加法器电路设计示例： 4.1 电路设计思路 我们采用并行加法器的设计方法，即将8位加法器分为8个单独的加法器模块，并行地进行加法运算。每个加法器模块处理两个输入位和一位来自上一位加法器的进位信号，输出一个加法结果位和一个向下一位加法器的进位信号。 4.2 电路设计步骤 1.创建新工程：在Proteus中创建一个新的工程，并选择适合的电路类型。
8位可控加减法电路设计 电路设计是电子学的核心内容之一，也是实际应用中最为常见的任务 之一、在这个任务中，我们需要设计一个8位可控加减法电路。这个电路 可以实现8位数的加法和减法运算，并且可以根据输入的控制信号来选择 是进行加法还是减法运算。 在我们的电路设计中，我们将使用逻辑门和触发器来实现这个功能。 首先，我们需要一个8位的加法器和一个8位的减法器，这样才能实现加 法和减法运算。我们可以使用全加器来设计8位的加法器，该全加器可以 用逻辑门和触发器来实现。接下来，我们需要一个8位的选择器，该选择 器可以根据输入的控制信号来选择是进行加法还是减法运算。最后，我们 需要一个8位的寄存器，该寄存器可以保存加法或减法运算的结果。 下面是我们的电路设计的详细步骤： 1.首先，我们需要实现一个全加器。全加器的输入包括两位的输入数 和一个进位。全加器的输出包括一个和位和一个进位。我们可以使用逻辑 门和触发器来实现全加器。具体实现方法可以参考全加器的电路原理图。 2.然后，我们需要把8个全加器连接在一起，形成一个8位的加法器。将输入的两个8位数和一个进位信号分别连接到每个全加器的输入端，将 每个全加器的和位依次连接到寄存器中，将每个全加器的进位依次连接到 下一个全加器的进位输入端，最后一个全加器的进位输出端不需要连接。 3.接下来，我们需要实现一个8位的减法器。减法器的输入包括两个 8位的输入数和一个借位。减法器的输出是一个差位和一个借位。我们可 以使用逻辑门和触发器来实现减法器。具体实现方法可以参考减法器的电 路原理图。
4.然后，我们需要把8个减法器连接在一起，形成一个8位的减法器。将输入的两个8位数和一个借位信号分别连接到每个减法器的输入端，将 每个减法器的差位依次连接到寄存器中，将每个减法器的借位依次连接到 下一个减法器的借位输入端，最后一个减法器的借位输出端不需要连接。 5.最后，我们需要实现一个8位的选择器。选择器的输入包括两个8 位的输入数和一个控制信号。选择器的输出是一个8位的数。如果控制信 号为0，则选择器的输出等于输入数的和位；如果控制信号为1，则选择 器的输出等于输入数的差位。 6.最后，我们将选择器的输出连接到寄存器中，以保存加法或减法运 算的结果。 以上是我们8位可控加减法电路的设计过程。通过逻辑门和触发器的 组合，我们可以实现8位数的加法和减法运算，并且可以根据输入的控制 信号来选择是进行加法还是减法运算。这个电路设计在实际应用中有着广 泛的用途，可以应用于各种计算和控制系统中。
实验题目：基于proteus的十进制加法器设计 一、实验目的 初步掌握Protues进行数字电路电路设计和仿真的方法；培养中小规模组合逻辑电路综合运 用的水平. 二、实验设备 硬件：计算机 软件：Proteus 三、实验内容 设计实现两个一位十进制数〔8421BC加〕相加电路,利用数码管显示来结果〔8421BCD码〕. 四、实验原理 利用加法器、比拟器和译码器的组合逻辑电路实现两个一位十进制数的相加. 五、实验步骤： 〔一〕分析题目 关于元器件的选择,一般构成加法运算电路主要由集成4位超前进位加法器74LS283实现. 这个芯片可以进行两个4位2进制数的全加,符合我此次课程设计的要求,所以就采用它来 完成我的电路功能.对于加法运算,开关限制输入,将输入的两位十进制数〔10以内〕的 二进制送入74283 全加器,结果经过译码显示电路后由LED管显示.当相加的结果大 于1001时,需要对结果加0110,将其变为个位与十位,然后经过译码显示电路,由LED 显示结果.由于一位8421BC啖A加一位数B有0到18这十九种结果.而且由于显示的关系,当大于9的时候要加六转换才能正常显示,具体情况如下： 结合真值表,把问题分成三个局部： 1.和为0-9时,直接输出. 2.和为10-15时,加上0110,再输出. 3.和为16-18时,在2的根底上,结合第一个加法器的进位,进行输出. 〔二〕设计电路
〔三〕仿真测试 (1+3=4) (6+6=12) 六、实验总结和心得体会 通过这次课程设计, 增强了我们动手、思考和解决问题的水平.在整个设计过程中,经常会 遇到这样那样的情况,就是心里想老着这样的接法可以行得通,但实际接上电路,总是实现 不了,因此消耗在这上面的时间用去很多.同时,做仿真实验也是对课本知识的稳固和增强, 由于课本上的知识太多, 平时课间的学习并不能很好的理解和运用各个元件的功能,所以在 这次实验过程中,我们了解了很多元件的功能,对于它们在电路中的使用有了更多的熟悉. 尤其学习软件proteus ,除了可以提升仿真水平、综合水平和设计水平外,还可进一步提升实践水平.
8位加法器的设计 一个8位加法器的设计需要考虑到以下几个方面：输入端口、输出端口、运算器、控制电路和时序以及综合测试等。 输入端口是加法器的输入，我们需要为每个输入端口分配相应的位数。对于一个8位加法器，我们需要8个输入端口，每个端口为1位。可以使 用开关或者其他输入设备来控制输入信号。 输出端口是加法器的输出，同样需要为每个输出端口分配相应的位数。对于一个8位加法器，我们需要8个输出端口，每个端口为1位。可以使 用LED灯等输出设备来显示输出结果。 运算器是加法器的核心部件，负责实现加法运算。我们需要使用逻辑 门电路来实现8位加法。常见的实现方式是使用二进制加法器来实现，其 中包括全加器、半加器等。 控制电路和时序是为了保证加法器的稳定运行。可以采用时钟信号来 对加法器的运算进行控制，时钟信号可以通过一个时钟源或者其他方式来 产生。 综合测试是为了确保加法器的正确性。我们需要设计一个测试电路， 输入各种可能的输入信号，并检查输出结果是否符合预期。 以下是一个8位加法器的设计实例： 1.输入端口设计：设计8个输入端口，每个端口为1位。 2.输出端口设计：设计一个8位输出端口，用于显示加法结果。
3.运算器设计：使用全加器和半加器组成8位二进制加法器。首先将每一位的输入与进位相加，得到部分和和进位，然后再将部分和与下一位的输入和进位再相加，依次类推，最后得到8位加法结果。 4.控制电路和时序设计：使用时钟信号来控制加法器的运算。可以通过一个时钟源或者其他方式来产生时钟信号。 5.综合测试设计：设计一个测试电路，输入各种可能的输入信号，并检查输出结果是否符合预期。可以使用计算机软件来进行模拟测试。 在设计过程中，需要充分考虑各个部件之间的连接和信息传递，确保输入信号能够正确地经过运算器进行运算，并将运算结果正确地传递到输出端口。 总之，一个8位加法器的设计需要考虑到输入端口、输出端口、运算器、控制电路和时序以及综合测试等方面。在具体设计过程中，还需要充分考虑其稳定性、可靠性和正确性等因素。
8bit符号数加法器 一、概述 8bit符号数加法器是一种用于实现两个8位二进制数相加的硬件或软件设备。在数字电路和计算机编程中，这种加法器对于各种应用和计算任务非常有用。 二、设计原理 符号数加法器基于二进制数的加法原理进行设计。当两个二进制数相加时，我们需要考虑的是每一位上的数值相加的结果，以及最高位的进位问题。对于负数，我们还需要考虑到符号位的问题。为了处理这些情况，符号数加法器设计为可以识别输入数字的符号，并根据不同的符号采取不同的加法策略。 三、硬件实现 8bit符号数加法器的硬件实现方法多种多样，具体实现方式取决于所使用的硬件平台和设计要求。常见的实现方式包括微处理器、FPGA（现场可编程门阵列）以及其他数字逻辑设备。微处理器通常具有专门的硬件模块或软件算法来实现加法运算，而FPGA则允许根据需要进行自定义设计。在FPGA实现中，可以使用计数器或寄存器来存储输入数字的数值位，以及查找表来存储输入数字的符号位。此外，可能需要使用额外的逻辑和寄存器来处理溢出和下溢情况。 四、软件实现 8bit符号数加法器的软件实现方法也很多样化，具体实现方式取决于所使用的编程语言和设计要求。常见的编程语言如Python、C++、Java等都可以方便地实现这个功能。在软件实现中，可以通过编写程序代码来实现8bit符号数加法器的功能，并进行相应的测试和验证。 五、应用场景 8bit符号数加法器可以应用于各种数字系统和计算机编程模型中，例如数字信号处理、嵌入式系统、游戏开发、人工智能等。它提供了高效、可靠的数字运算功能，对于这些应用中的计算任务至关重要。除此之外，它还可以用于数据校验、加密解密、科学计算等领域。 六、总结
《EDA技术》实验报告实验名称： 8位二进制全加器设计
一、实验设计要求 以一位二进制全加器为基本元件，用例化语句写出8位并行二进制全加器的顶层文件，并讨论此加法器的电路特性。 二、设计原理 电路结构图或原理图 电路功能描述 定义了8位二进制全加器顶层设计元件端口信号，输入端口：AIN, BIN,是八个二进制数，数据类型被定义为STD_LOGIC_VECTOR。 CIN是输入的进位，数据类型IN STD_LOGIC；输出端口：SUM为和，数据类型IN STD_LOGIC COUT 为输出的进位。定义了7个信号C1, C2, C3,C4,C5,C6,C7作为器件内部的连接线，采用映射语句port map()将8个一位二进制全加器连接起来构成一个完 整的全加器。低位全加器进位输出端连到高一位全加器的进位输入端，任何一位的加法运算必须等到低位加法完成时才能进行，这种进位方式称为串行进位 三、实验程序 程序1：半加器描述
程序2：一位二进制全加器设计顶层描述功能：程序功能简介 程序3：8位并行二进制全加器顶层文件
四、编译及仿真结果 选用器件型号cyclone 编译后使用器件资源情况、引脚配置情况（硬件实验）
时序分析结果（最大延时路径、最大时钟频率等等） 程序仿真波形图（结合文字分析仿真结果） 仿真结果显示： 该设计是成功的。输入的进位也要加上去。0---255 全加器的COUNT 没有进位，而当加到256，COUNT=1，SUM输出0. 五、总结 .1 编译不通过，检查后发现在建立工程时，同一工程的所有文件都必须放在同一文件夹中，而这一步没做。
CMOS数字集成电路设计课程设计报告 学院：****** 专业：****** 班级：****** 姓名：Wang Ke qin 指引教师：****** 学号：****** 日期：-5-30
目录 一、设计规定............................................................................................错误!未定义书签。 二、设计思路............................................................................................错误!未定义书签。 三、电路设计与验证................................................................................错误!未定义书签。 (一)1位全加器旳电路设计与验证.................................................错误!未定义书签。 1)原理图设计............................................................................错误!未定义书签。 2)生成符号图............................................................................错误!未定义书签。 3)建立测试鼓励源....................................................................错误!未定义书签。 4)测试电路................................................................................错误!未定义书签。 5)波形仿真................................................................................错误!未定义书签。 (二)4位全加器旳电路设计与验证.................................................错误!未定义书签。 1)原理图设计............................................................................错误!未定义书签。 2)生成符号图............................................................................错误!未定义书签。 3)建立测试鼓励源....................................................................错误!未定义书签。 4)测试电路................................................................................错误!未定义书签。 5)波形仿真................................................................................错误!未定义书签。 (三)8位全加器旳电路设计与验证.................................................错误!未定义书签。 1)原理图设计............................................................................错误!未定义书签。 2)生成符号图............................................................................错误!未定义书签。 3)测试鼓励源............................................................................错误!未定义书签。 4)测试电路................................................................................错误!未定义书签。 5)波形仿真................................................................................错误!未定义书签。 6)电路参数................................................................................错误!未定义书签。 四、幅员设计与验证................................................................................错误!未定义书签。
电子技术课程设计 ----移位相加8位硬件乘法器电路计 学院: 华科学院 专业: 通信工程 班级:通信052201H 姓名: 张茹 学号:2 指导教师:柴婷婷 2007年12月30日
一，设计任务与要求--------------------（3）1，内容 2，要求 二，总体框图---------------------------（3）1，电路的总体框图 2，框图的说明 3，设计思路 4，方案设计 三，选择器件与功能模块-----------------（5）1，选择器件各功能模块及功能说明 四，功能模块----------------------------（8）1，ADDER8B的模块 2，ANDARITH的模块 3，ARICTL的模块 4，REG16B的模块 5，SREG8B的模块 五，总体设计电路图----------------------（14）1，总体原理图 2，仿真波形图 3，管脚分配图 4，硬件验证情况 六，心得体会--------------------------------------（18）
移位相加8位硬件乘法器 一.设计任务与要求 1．内容: 由8位加法器构成的以时序逻辑方式设计的8位乘法器乘法通过逐向移位加原理来实现，从被乘数的最低位开始，若为1，则乘数左移与 上一次和相加；若为0，左移后以全零相加，直至被乘数的最高位。2．要求: (1) 重点掌握VHDL设计电路模块 (2)在掌握8位加法器设计的基础上，进一步掌握8×8位乘法器的设计； (3)进一步学习开发系统，掌握MAX+PLUS II的设计流程。 二．总体框图 （电路的总体框图）