简单组合逻辑电路_张程远_20170114291

简单组合逻辑电路是数字电子技术中的基础组成部分，它主要由小规模集成电路构成，用于执行特定的逻辑运算。在这个实验中，我们关注的重点是全加运算和减法运算电路的设计，以及原码、反码和补码的概念应用。 一、原码、反码和补码的概念 原码是最直接表示一个数字的二进制形式，正数的原码与其数值相同，负数的最高位（符号位）为1，其余位与对应的正数相同。反码是正数不变，负数除符号位外其他各位按位取反。补码则是正数不变，负数的补码是其反码加1，它用于表示负数并在计算中避免溢出。 二、全加运算电路 全加器是组合逻辑电路的一种，能完成两个二进制数的加法和进位功能。一位全加器接受两个输入A和B，以及上一位的进位Cin，产生和S以及本位的进位Cout。两位全加器则是两个一位全加器的组合，考虑了高位的进位，可以完成两个二进制数的两位加法。 三、减法运算电路 减法运算电路可以通过全加器实现，利用补码表示负数。在减法中，被减数B转换为其补码，然后与减数A进行加法运算。如果A大于等于B，结果为正，直接显示；如果A小于B，结果为负，需要用补码表示，并显示借位信息。在实验的第二部分，当A大于等于B时，数码管显示差值，否则显示补码表示的差值，借位用发光二极管表示。 四、改进的两位减法运算 改进的减法运算电路在A小于B时，不仅显示负号，还会显示用原码表示的差值。这意味着在减法运算过程中，不仅处理了借位和补码，还对负数的原码进行了显示。 五、实验流程与设计思路 实验设计涉及的流程包括判断除数是否为0，然后根据被除数与除数的关系进行减法运算，输出商和余数。流程图可以帮助我们清晰地理解这个过程，通过逻辑门（如AND、OR、NOT等）的组合实现相应的逻辑功能。 六、实验挑战与解决策略 实验的难点在于接线，由于元件多、线路复杂，容易造成混淆。为了解决这个问题，可以采用不同颜色的电线区分不同的输入输出，记录关键节点的值，并确保每个模块的电源连接正确。遇到因VCC未接导致的问题，反映出对接线的严谨性还需提高，以后需要更加细心检查。 这次实验深化了对组合逻辑电路的理解，特别是全加器和减法器的设计，同时也强调了实际操作中的组织和检查技巧，这对于提升电子工程技能至关重要。