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北邮大二下数电实验报告.pdf
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北京邮电大学
数字电路与逻辑设计实验
学院:
班级:
姓名:
学号:
班内序号:
实验一
一、实验名称
Quartus II 原理图输出法设计
(一)半加器
二、实验任务要求
用逻辑门设计实现一个半加器,仿真验证其功能,并生成新的半加器图形模
块单元。
三、设计思路和过程
◎ 设计思路
半加器电路是指对两个输入数据位进行加法,输出一个结果位和进位,不产
生进位输入的加法器电路,是实现两个一位二进制数的加法运算电路。
数据输入:被加数 AI、加数 BI
数据输出:半加和 SO、进位 CO
◎ 设计过程
(1)列出真值表
输入
AI
0
0
1
1
BI
0
1
0
1
输出
SO
0
1
1
0
CO
0
0
0
1
*表中两个输入是加数 AI 和 BI,输出有一个是和 SO,另一个是进位 CO。
(2)根据真值表写出输出逻辑表达式
该电路有两个输出端,属于多输出组合数字电路,电路的逻辑表达式如下:
SO AI BI
,
CO AI BI
。所以,可以用一个两输入异或门和一个两输入与门
实现。
◎ 实验原理图
四、仿真波形图及分析
根据仿真波形对比半加器真值表,可以确定电路实现了半加器的功能。但我
们也可以发现输出 SO 出现了静态功能冒险,要消除该冒险可以加入相应的选通
脉冲。
(二)全加器
二、实验任务要求
用实验内容 1 中生成的半加器模块和逻辑门设计实现一个全加器,仿真验证
其功能,并下载到实验板测试,要求用拨码开关设定输入信号,发光二极管显示
输出信号。
三、设计思路和过程
◎ 设计思路
全加器与半加器的区别在于全加器有一个低进位 CI,从外部特性来看,它
是一个三输入两输出的器件。
◎ 设计过程
(1)全加器的真值表如下
输入
AI
0
0
0
0
1
1
1
1
BI
0
0
1
1
0
0
1
1
CI
0
1
0
1
0
1
0
1
输出
SO
0
1
1
0
1
0
0
1
CO
0
0
0
1
0
1
1
1
*其中 AI 为被加数,BI 为加数,CI 为相邻低位来的进位数。输出本位和为 SO,
向相邻高位进位数为 CO。
(2)根据真值表写出逻辑表达式:
SO AI BI CI
,
CO ( AI BI ) CI AI BI
根据逻辑表达式,可以知道只要在半加器的基础上再加入一个异或门、一个
两输入与门和两输入或门即可实现全加器。
◎ 实验原理图
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春哥111
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