数电实验报告半加全加器

数电实验报告半加全加器实验目的：掌握半加器和全加器的原理和应用，了解半加器和全加器的构造和工作原理。

实验器材：逻辑电路实验箱、7400四与非门、7402四与非门、7408四与门、7432四或门、7447数码显示器、开关、电源、跳线等。

实验原理：半加器和全加器是数字电路中常用的基本逻辑电路，用于对二进制进行加法运算，主要用于数字电路中的算术逻辑单元(ALU)。

1.半加器实验原理：半加器是一种能够对两个二进制位进行加法运算的电路。

半加器有两个输入端和两个输出端，输入端分别为A和B，输出端分别为S和C。

其中，A和B分别为要加的两个二进制数位，S为运算结果的个位，并且用S=A⊕B表示；C为运算结果的十位（进位），C=A·B表示。

半加器的真值表和逻辑符号表达式如下：```A，B，S，C0，0，0，00，1，1，01，0，1，01，1，0，1```2.全加器实验原理：全加器是一种能够对两个二进制位和一个进位信号进行加法运算的电路。

全加器有三个输入端和两个输出端，输入端分别为A、B和Cin，输出端分别为S和Cout。

其中，A和B分别为要加的两个二进制数位，Cin 为上一位的进位信号，S为运算结果的个位，并且用S=A ⊕ B ⊕ Cin表示；Cout为运算结果的十位（进位），Cout=(A·B) + (A·Cin) + (B·Cin)表示。

全加器的真值表和逻辑符号表达式如下：```A ，B ， Cin ， S ， Cout0，0，0，0，00，0，1，1，00，1，0，1，00，1，1，0，11，0，0，1，01，0，1，0，11，1，0，0，11，1，1，1，1```实验步骤：1.首先，按照实验原理连接逻辑门实验箱中的电路。

将7400四与非门的1、2号引脚分别连接到开关1、2上，将开关3连接到7400的3号引脚，将开关4连接到7400的5号引脚，将7400的6号引脚连接到LED1上，表示半加器的进位输出。

实验五半加器和全加器实验五半加器和全加器一、实验目的1(掌握组合逻辑电路的分析和设计方法。

2(验证半加器、全加器、奇偶校验器的逻辑功能。

二、实验原理使用中、小规模集成门电路分析和设计组合逻辑电路是数字逻辑电路的任务之一。

本实验中有全加器的逻辑功能的测试，又有半加器、全加器的逻辑设计。

通过实验要求熟练掌握组合逻辑电路的分析和设计方法。

实验中使用的二输入端四异或门的电路型号为74LS86，四位二进制全加器的型号为74LS83A，其外引线排列及逻辑图如下:14 13 12 11 10 9 8VCC=1 =174LS86=1 =1GND1 2 3 4 5 6 774LS86引脚排列16 15 14 13 12 11 10 9C C GND B AΣ 44011 BΣ4174LS83AA 2A Σ AB V Σ B 4333CC221 2 3 4 5 6 7 874LS83引脚排列74LS83A是一个内部超前进位的高速四位二进制串行进位全加器，它接收两个四位二进制数(A~A，B~B)，和一个进位输入(C)，并对每一位产生二进制和14140 (Σ~Σ)输出，还有从最高有效位(第四位)产生的进位输出(C)。

该组件有144越过所有四个位产生内部超前进位的特点，提高了运算速度。

另外不需要对逻辑电平反相，就可以实现循环进位。

三、实验仪器和器件1(实验仪器(1)DZX-2B型电子学综合实验装置(2)万用表(MF47型)2(器件(1)74LS00(二输入端四与非门)(2)74LS86(二输入端四异或门)(3)74LS83(四位二进制全加器)(4)74LS54(双二双三输入端与或非门)四、实验内容1(设计用纯与非门组成的半加器，分析、验证其逻辑功能;解:?根据设计任务列出真值表输入输出A B Y C0 0 0 00 1 1 01 0 1 01 1 0 1?根据真值表写出逻辑表达式C=AB Y,AB，AB?对逻辑表达式进行化简Y =A?B C=AB?根据所用逻辑门的类型将化简后的逻辑表达式整理成符合要求的形式Y =A?B= C=AB,AB AAB,BAB?根据整理后的逻辑表达式画出逻辑图? Y2 & 接A 逻=AB Y? 辑1& & YY 1 接电Y=A AB 电2平 ? B 平& Y=B AB ?3 Y3 显Y=A?B 示 ? & C=AB C图5-1 半加器设计参考图?根据逻辑图装接实验电路，测试其逻辑功能并加以修正表5-1’(验证) 表5-1(分析)输入输出输入逐级输出Y B C B A B Y C A B YYYY C 1 2 3A 0 1 A 0 1 0 0 0 0 0 0 1 1 1 0 00 0 1 0 0 0 0 1 1 0 0 1 1 1 0 1 01 1 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 0 1 1 01 1 0 1 1 1 0 1 1 0 1 卡诺图Y= A?B C=AB 2(设计用异或门组成半加器，并测试其逻辑功能; 解:???步骤同上?根据所用逻辑门的类型将化简后的逻辑表达式整理成符合要求的形式Y =A?B C= AB,AB?根据整理后的逻辑表达式画出逻辑图?根据逻辑图装接实验电路，测试其逻辑功能并加以修正表5-2输入输出接接=1 A Y ? 逻电A B Y C 辑平显电0 0 0 0 平示 B ? C ? & & 0 1 1 0 图5-2测量由异或门组成的半加器的逻辑功能 1 0 1 01 1 0 12(设计用74LS54、74LS86、74LS00组成全加器，并测试其逻辑功能;解:?根据设计任务列出真值表输入输出 ?根据真值表写出逻辑表达式 Y C A B C 00 0 0 0 0 Y,ABC，ABC，ABC，ABC00000 1 0 1 0C,ABC，ABC，ABC，ABC00001 0 0 1 01 1 0 0 1 ?对逻辑表达式进行化简0 0 1 1 0，，，，，，，，Y,AB，ABC，AB，ABC,A,BC，A,BC0 1 1 0 1 00001 0 1 0 1 ，，，，，，,A,BC，A,BC,A,B,C0001 1 1 1 1，，，，，，C,ABC，C，AB，ABC,AB，A,BC0000?根据所用逻辑门的类型将化简后的逻辑表达式整理成符合要求的形式，， Y,A,B,C0，， C,AB，A,BC0?根据整理后的逻辑表达式画出逻辑图?根据逻辑图装接实验电路，测试其逻辑功能并加以修正表5-3接电平显示 C 输入输出 Y A B CY C 074LS00 & 0 0 0 0 0 ? 0 1 0 1 0 ?1 0 0 1 0 ?1 =1 =11 1 0 0 1 & & & & 0 0 1 1 0 1/2 74LS860 1 1 0 1 ? ? ? ? ? ? ? 1 0 1 0 1 ? A B C0 1 1 1 1 1 74LS54 接逻辑电平图5-34(分析四位二进制全加器74LS83A的逻辑功能;接电平显示Σ Σ Σ Σ 4321接接电“0” CC4 0 FAFAFAFA4 3 2 1 平或显“1” ? ? 示 ? ?74LS83A A/AA/AB/BB/B24 13 24 24接逻辑电平图5-4 分析四位二进制全加器74LS83A的逻辑功能表5-4输出输入C=0 C=1 00B/BA/A B/B A/A ΣΣΣΣCΣΣΣΣC24 2413131 2 3 4 4 1 2 3 4 4 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 0 1 0 1 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 1 0 1 0 0 1 0 0 0 1 0 10 1 1 0 1 0 0 1 0 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 1 0 1 1 0 1 1 1 1 0 0 0 0 0 1 0 11 1 0 0 1 0 1 1 0 1 0 1 1 0 0 0 0 1 0 1 0 1 1 0 1 0 1 0 0 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 1 1 0 1 0 1 1 1 1 0 0 0 0 0 1 1 0 1 1 0 0 1 0 1 1 0 1 0 1 1 1 0 00 0 1 0 1 1 0 1 0 1 1 1 0 1 1 0 0 1 1 0 1 0 1 1 1 1 1 0 1 0 0 1 1 0 1 01 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1*5(用加法器74LS83A实现BCD码和余三码之间的相互转换。

实验二半加器和全加器及其应用一、实验目的1.掌握全加器和半加器的逻辑功能。

2.熟悉集成加法器的使用。

3.了解算数运算电路的结构。

二、实验设备1.数字电路试验箱；2.74LS00，74SL86。

三、实验原理半加器(m =0半加，m=1为半减）能实现两个一位二进制数的算术加法及向高位进位，而不考虑低位进位的逻辑电路。

它有两个输入端，两个输出端。

半加器电路是指对两个输入数据位进行加法，输出一个结果位和高位的进位，不考虑输入数据的进位的加法器电路。

是实现两个一位二进制数的加法运算电路。

数据输入A 被加数、B加数，数据输出S和数（半加和）、进位C0。

同理,能对两个1位二进制数进行相减不考虑低位来的借位求得差及借位的逻辑电路称为半减器.设减数和被减数分别用A和B,表示差用S，表示向高位的借位用C0。

全加器，全减器(m =0为全加，m=1为全减)全加器是实现两个一位二进制数及低位来的进位数相加（即将三个一位二进制数相加），求得和数及向高位进位的逻辑电路。

根据全加器功能，其真值表如下表所示。

表中A及B分别代表被加数及加数，C1是低位来的进位，S代表相加后得到的和位，C0代表向高位的进位。

图中C1是进位输入端，C0是进位输出端。

同理,能对两个1位二进制数进行相减并考虑低位来的借位求得差及借位的逻辑电路称为全减器.设减数和被减数分别用A和B表示低位来的借位用C1,表示差用S，表示向高位的借位用C0。

四、实验内容实验一、实现半加器，半减器，当M为0时实现逻辑变量A、B的半加功能，当M为1时实现逻辑变量A、B的半减功能。

实验二、实现全加器，全减器，当M为0时实现逻辑变量A、B的全加功能，C i为进位值。

当M为1时实现逻辑变量A、B的全减功能，C i为借位值。

五、实验数据1实现半加、半减器（1）真值表（2）卡诺图S的卡诺图：S=A⊕B（3）C0的卡诺图S=B (M⊕A)2实现全加器(1)真值表S的卡诺图：S=A⊕(B⊕C)C0的卡诺图:C0=BC i+(B⊕C)(M⊕A)六．实验电路图及仿真半加半减的实现全加全减的实现七．实验心得通过本次实验，我将理论知识以及实践知识相结合，进一步了解到74LS00,74SL86芯片的原理，并提升了自己的实际动手能力。

(M u l t i s i m数电仿真)半加器和全加器实验3.5 半加器和全加器一、实验目的：1．学会用电子仿真软件Multisim7进行半加器和全加器仿真实验。

2．学会用逻辑分析仪观察全加器波形：3．分析二进制数的运算规律。

4. 掌握组合电路的分析和设计方法。

5．验证全加器的逻辑功能。

二、实验准备：组合电路的分析方法是根据所给的逻辑电路，写出其输入与输出之间的逻辑关系(逻辑函数表达式或真值表)，从而评定该电路的逻辑功能的方法。

一般是首先对给定的逻辑电路，按逻辑门的连接方法，逐一写出相应的逻辑表达式，然后写出输出函数表达式，这样写出的逻辑函数表达式可能不是最简的，所以还应该利用逻辑代数的公式或者卡诺图进行简化。

再根据逻辑函数表达式例Array如：要分析如图3.5.1所示电路的逻辑功能。

图3.5.11.写输出函数Y的逻辑表达式：W=..........................................3.5.1AABBABWWCX=.........................................3.5.2WCCXXDY=..........................................3.5.3DXD2.进行化简：W+=A=....................................................3.5.4 AB+BABBABAWCWC+=....................…..3.5.5=++X+ACABCACBBCABDCCBBYXDDXDAA+=++A++=DBCDABCCDB+...........................…...3.5.6A+A+CABDBCDCDBA3. 列真值表：表3.5.1：4.功能说明：逻辑图是一个检奇电路。

输入变量的取值中，有奇数个1 则有输出，否则无输出。

组合电路的设计目的就是根据实际的逻辑问题，通过写出它的真值表和逻辑函数表达式，最终找到实现这个逻辑电路的器件,将它们组成最简单的逻辑电路。

《数字电路与逻辑设计实验》实验报告实验名称：组合逻辑电路(半加器全加器及逻辑运算)实验器材（芯片类型及数量）7400 二输入端四与非门，7486 二输入端四异或门，7454 四组输入与或非门一、实验原理1、组合逻辑电路的分析方法：（1）从输入到输出，逐步获取逻辑表达式（2）简化逻辑表达式（3）填写真值表（4）通过真值表总结出该电路的功能（5）选择芯片型号，绘制电路图，测试并验证之前的分析是否正确2、组合逻辑电路的设计方法：（1）根据实际逻辑问题的因果关系，定义输入输出变量的逻辑状态（2）根据设计要求，按逻辑功能列出真值表，填写卡诺图（3）通过卡诺图或真值表得到逻辑表达式（4）根据逻辑方程式画出图表，进行功能试验二、实验内容及原理图1、完成与非门、异或门、与或非门逻辑功能测试。

2、测试由异或门和与非门组成的半加器的逻辑功能。

根据半加器的逻辑表达式可知，半加器和位Y是A、B的异或而进位Z是A、B相与，故半加器可用一个继承异或门和两个与非门构成如图2.1。

AYBZ图2.1 半加器电路结构图（1）按照图2.1完成电路连接。

（2）按照表2.1改变A 、B 状态，并填表。

3、 测试全加器的逻辑功能。

SiG9CiA iB iC i-1图2.2 全加器电路结构图（1）写出图2.2的逻辑功能表达式（Y S i C i ） Y = Ai ⊕ Bi Si = Ai ⊕ Bi ⊕ Ci -1 Ci = AiBi + (Ai ⊕ Bi) Ci -1 （2）根据逻辑功能表达式列出真值表（3）按原理图选择与非门并接线测试，将结果记入表2.2。

4、 用异或、与或非门和与非门实现全加器的逻辑功能。

全加器可以用两个半加器和两个与门一个或门组成，在实验中，常用一块双异或门、一个与或非门和一个与非门实现。

（1）画出用异或门、与或非门和非门实现全加器的逻辑电路图，写出逻辑表达式。

Y = Ai ⊕ Bi Si = Ai ⊕ Bi ⊕ Ci -1 Ci = AiBi + (Ai ⊕ Bi) Ci -1（2）找出异或门、与或非门和与非门器件按自己画的图接线。

半加器全加器的工作原理和设计方法实验报告
一、实验目的
1、了解数字电路的基本运算电路，如半加器和全加器。

二、实验器材
集成电路IC：74LS86、74LS83A、定时器CD4017
三、实验原理
1、半加器
半加器的功能是对两个二进制位的加法进行部分运算，即进行逐位相加，得到次位的进位信号和本位的和信号，半加器的运算法则如下：
• 0+0=0，S=0，C=0
其中，S为和信号，C为进位信号。

半加器的逻辑电路图如图1所示：
其中，传输门XOR gate为异或门，SUM为和信号输出端，CARRY为进位信号输出端。

2、全加器
图2. 全加器逻辑电路图
四、实验内容
将集成电路74LS86的引脚定义为X1、X2、不连、SUM、CARRY，输入进位信号CARRY 为不连，依次连接如图3所示，将本位输入信号接到X1和X2引脚上，再将SUM和CARRY 引脚接到示波器上，调节示波器显示参数，观察和进位信号输出情况。

将全加器的电路图按照原理图进行布线，如图4所示：
五、实验结果
将X1和X2输入信号分别输入1和0，观察示波器上和进位信号输出情况如图5所示：
图5. 半加器实验结果
该结果表明，1+0=1，和信号S=1，进位信号C=0，符合半加器的逻辑运算法则。

3、实验验证了半加器和全加器的逻辑运算法则和逻辑电路设计方法。

实验3.5半加器和全加器、实验目的:1. 学会用电子仿真软件Multisim7进行半加器和全加器仿真实验。

2 •学会用逻辑分析仪观察全加器波形：3. 分析二进制数的运算规律。

4. 掌握组合电路的分析和设计方法。

5. 验证全加器的逻辑功能。

、实验准备:组合电路的分析方法是根据所给的逻辑电路，写出其输入与输出之间的逻辑关系（逻辑函数表达式或真值表），从而评定该电路的逻辑功能的方法。

一般是首先对给定的逻辑电路，按逻辑门的连接方法，逐一写出相应的逻辑表达式，然后写出输出函数表达式，这样写出的逻辑函数表达式可能不是最简的，所以还应该利用逻辑代数的公式或者卡诺图进行简化。

再根据逻辑函数表达式写出它的真值表，最后根据真值表分析出函数的逻辑功能。

例如：要分析如图3.5.1所示电路的逻辑功能。

图3.5.11. 写输出函数丫的逻辑表达式：W 二AAB ABB ......................................... 3.5.1X =WWC WCC ....................................... 3.5.2丫= XXD XDD ........................................ 3.5.32. 进行化简：W = AAB ABB 二AB AB ................................................................... 3.5.4X =WC Wc 二 ABC ABC ABC ABC ............................................... 5.5 …..3.Y =XD X D 二A BCD ABCD ABCD ABCD逻辑图是一个检奇电路。

输入变量的取值中，有奇数个 1则有输出，否则 无输出。

组合电路的设计目的就是根据实际的逻辑问题，通过写出它的真值表和逻辑 函数表达式，最终找到实现这个逻辑电路的器件，将它们组成最简单的逻辑电路。