十进制加法器设计1课程设计的任务与要求 课程设计的任务1、综合应用数字电路知识设计一个十进制加法器。
了解各种元器件的原理及其应用。
2、了解十进制加法器的工作原理。
3、掌握multisim 软件的操作并对设计进行仿真。
4、锻炼自己的动手能力和实际解决问题的能力。
5、通过本设计熟悉中规模集成电路进行时序电路和组合电路设计的方法，掌握十进制加法器的设计方法。
课程设计的要求1、设计一个十进制并运行加法运算的电路。
2、0-9十个字符用于数据输入。
3、要求在数码显示管上显示结果。
2十进制加法器设计方案制定 加法电路设计原理图1加法运算原理框图如图1所示第一步置入两个四位二进制数。
例如（1001）2,（0011）2和（0101）2，（1000），同时在两个七段译码显示器上显示出对应的十进制数9，3和5，8。
2第二步将置入的数运用加法电路进行加法运算。
第三步前面所得结果通过另外两个七段译码器显示。
即：加法运算方式，则（1000）2+（0110）2=（1110）2 十进制8+6=14 并在七段译码显示出14。
运算方案通过开关S1——S8接不同的高低电平来控制输入端所置的两个一位十进制数，译码显示器U8和U9分别显示所置入的两个数。
数A直接置入四位超前进位加法器74LS283的A4——A1端，74LS283的B4——B1端接四个2输入异或门。
四个2输入异或门的一输入端同时接到开关S1上，另一输入端分别接开关S5——S8，通过开关S5——S8控制数B的输入,通过加法器74LS283完成两个数A和B的相加。
由于译码显示器只能显示0——9，所以当A+B>9时不能显示，我们在此用另一片芯片74LS283完成二进制码与8421BCD码的转换，即S>9（1001）2时加上3（0011）2，产生的进位信号送入译码器U10来显示结果的十位，U11显示结果的个位。
3十进制加法器电路设计加法电路的实现用两片4位全加器74LS283和门电路设计一位8421BCD码加法器。
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。
实验5 电信号的傅里叶分析 【实验目的】1. 用RLC 串联谐振方法将方波分解成基波和各次谐波，并测量它们的振幅与相位关系。
2. 将一组振幅与相位可调正弦波由加法器合成方波。
3. 了解傅立叶分析的物理含义和分析方法。
【实验原理】1. 周期性波形的傅立叶合成在数学上，任何具有周期T 的波函数均可分解成一无穷数列的三角函数之和来表示，三角函数是由正弦或余弦表示的谐波。
即∑∞=++=10)sin cos (21)(n n n t n b t n a a t f ωω其中：ω为角频率，T πω2=；第一项021a 为直流分量。
周期性函数的傅立叶分解是将周期性函数展开成直流分量、基波和各n 阶谐波的迭加。
周期性函数的傅立叶合成是将满足一定条件的一系列三角函数通过加法器合成具有周期性的函数)(t f 。
本实验以方波和三角波为例进行合成与分解，并通过示波器证明和观察这种数学模型。
如图2-22-1所示的方波可以写成⎪⎩⎪⎨⎧<≤--<≤=)02()20()(t Th T t h t f 此方波为奇函数，没有常数项。
数学上可以证明此方波可表示为)7sin 715sin 513sin 31(sin 4)( ++++=t t t t ht f ωωωωπ ])12sin[()121(4t n n hωπ--=∑ （2.22.1） 由上式可以看出，将频率为ω，ω3，ω5，ω7相位相同、振幅之比为1111:::357的一系列正弦波，输入到加法器叠加后就可以合成出方波。
同样，如图2-22-2所示的三角波也可表示为⎪⎩⎪⎨⎧≤≤-≤≤-=)434()21(2)44(4)(T t T T th Tt T t T ht f)7sin 715sin 513sin 31(sin 8)(2222+-+-=t t t t ht f ωωωωπ∑∞=----=1212)12sin()12(1)1(8n n t n n hωπ （2.22.2） 将频率为ω，ω3，ω5， ω7相位相反、振幅之比为 22271:51:31:1的一系列正弦波，输入到加法器叠加后就可以合成出三角波。
淮北师范大学计算机学院School of Computer Science & Technology,HuaiBei Normal University计算机学院编写实验注意事项1、电源的打开顺序是：先开交流开关（实验箱中的船形开关），再开直流开关，最后打开各个模块的控制开关。
电源关掉的顺序刚好与此相反。
2、切忌在实验中带电连接线路，正确的方法是断电后再连线，进行实验。
3、实验箱主电路板上所有的芯片出厂时已全部经过严格检验，因此在做实验时切忌随意插拔芯片。
4、实验箱中的叠插连接线的使用方法为：连线插入时要垂直，插入后稍做旋转，切忌用力，拔出时用手捏住连线靠近插孔的一端，然后左右旋转几下，连线自然会从插孔中松开、弹出，切忌用力向上拉线，这样很容易造成连线和插孔的损坏。
5、实验中应该严格按照老师的要求和实验指导书来操作，不要随意乱动开关，芯片及其它元器件，以免造成实验箱的损坏。
6、如果在实验中由于操作不当或其它原因而出现异常情况，如数码管显示不稳定、闪烁，芯片发烫等，首先立即断电，然后报告老师，切忌无视现象，继续实验，以免造成严重后果。
7、实验中所用的元件都需要自行配置，元件名称都在实验设备与器件中写出，在实验中不同公司和国家的同种功能的元件可替换，比如CD系列的与CC系的同各功能的集成芯片可替换。
8、注意保持卫生，下课后将桌面附近的垃圾全部带走，并有打扫实验室的义务。
目录实验一数字电路仪器的使用及门电路 (1)实验二加法器实验 (2)实验三数据选择器及其应用 (3)实验四组合电路的设计与测试 (5)实验五触发器及其应用 (7)实验六移位寄存器及其应用 (10)实验七异步时序电路实验 (13)实验八综合设计实验 (14)数字逻辑与数字电路实验项目实验一数字电路仪器的使用及门电路一、实验目的1、数字电路仪器的各功能模块见实验箱使用说明。
2、测试TTL集成芯片中的与门、或门、非门、与非门、或非门与异或门的逻辑功能。
