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数字电子技术实训报告书课程设计题目：利用四位全加器实现四位数据相加设计目录1题目分析2设计思路3电路图及电路原理分析4电路的初步验证5电路总设计与实现6总结与体会7参考文献１题目分析：课程设计题目：利用四位全加器实现四位数据相加设计课程设计主要内容：设计要求：通过８个开关分别设置两个四位８４２１BCD码的输入，通过数码管观察电路对任意两个8421BCD码相加后输出。2设计思路本设计通过八个开关将A3,A2,A1,A0和B3,B2,B1,B0信号作为加数和被加数输入四位串行进位加法器相加，将输出信号S3,S2,S1,S0和向高位的进位C3通过译码器Ⅰ译码，再将输出的Y3,Y2,Y1,Y0和X3,X2,X1,X0各自分别通过一个4008译码器，最后分别通过数码管BS204实现二位显示。BCD码因为从0-9，只有10个有效数字。所以a和b的输入也只有0-9，结果也只能出现0-9。如果结果超过9的范围，比如6+8，0110+1000，结果等于1110，为14，所以BCD码应该显示00010100,所以调整的全加器应该对第一个全加器再加上6，0110，调整之后，1110+0110=00010100为14，结果正确。所以，2个全家器的作用如上。周边电路就是判断结果是否大于9，如果大于，则驱动调整用全加器加6，如果不大于，则第二个全加器加0或者不工作。8421BCD码实际为2进制的数据表示法。一个全加器进行a+b计算。另一个全加器对第一个全家器的结果进行修正。从而实现四位全加器的相加。3电路图及电路原理分析a.我们在实验中，运用了两片4008芯片。其结构如下4000系列数字电路,4008,4位二进制超前进位全加器注：40084位二进制超前进位全加器该电路包括4对二进制，还有一个最低位的进位输入端；输出端包括4位和输出以及这4位数的进位输出端。b.4n位的全加器如下图所示，片与片之间按串行方式进位，片内采用超前进位方式。也可增加一个超前进位发生器，使片与片之间也采用超前进位方式。两片4位全加器的叠加使用，达到叠加效果。总体电路布局：C加法器设计两个一位二进制数相加，叫做半加，实现半加操作的电路，称为半加器。所谓“半加”，就是只考虑两个加数本身的求和，而没有考虑地位来的进位数。译码器Ⅰ译码器Ⅱ加法器译码器Ⅱ数码管数码管半加器逻辑图及符号全加器可用两个半加器和一个或门组成，如图所示。Ai和Bi在第一个半加器中相加，得出的和再跟Ci-1在第二个半加器中相加，即得出全加和Si。两个半加器的进位数通过或门输出作为本位的进位数Ci。全加器也是一种组合逻辑电路，其图形符号如下图所示。全加器逻辑图及符号四位二进制串行进位加法器逻辑图如下：４电路的初步验证各个部分出现与理论值不一致的情况，应该注意的细节问题有：1电路中各连线不正确，尤其是各电源线。其连接点较多，容易搞错，少连或者连乱顺序。2让A，B各位全置0，然后再将A、B逐位置1，观察显示器以判断故障出现在哪一位。3对故障位从输入到输出逐一检查。注意：检测集成块引脚要避免短路。4数据器中各个接地线，必须理清。否则电路无法正常运行。5电路的总体设计与实现开关1.2.3.4为一组【甲】，5.6.7.8为一组【乙】。【甲】【乙】两组中，若有闭合，则只能为一组分别闭合一个，否则将出现混乱。实现的全加数据为：【乙】组断开，【甲】组断开，数字显示：00其全加数据显示入下：【乙】组断开，【甲】组中，开关4置1，1.2.3置0，显示：01；开关4.3置1，1.2置0，显示：03；开关4.2置1，1.3置0，显示：05；…………….开关4.3.2.1置1，显示：15显示数字为：01到15；若【甲】【乙】两组都有工作开关，开关闭合的组合有下面几种：【甲】中开关4置1，【乙】中开关8置1，显示：02；【甲】中开关4置1，【乙】中开关7置1，显示：03…………….【甲】中开关2置1，【乙】中开关6置1，显示：08；【甲】中开关2置1，【乙】中开关5置1，显示：12【甲】中开关1置1，【乙】中开关8置1，显示：09；【甲】中开关1置1，【乙】中开关7置1，显示：10显示数字：02到15；6总结与体会通过本次课程设计，我加深了对所学知识的理解，并对某些知识进行了很好地应用，如全加器，译码器等。同时，我也更加强化了自己查阅资料的能力，这有助于提高我的自学能力，整个过程中我还有请教同学。总之，本次课程设计更加激发了我的学习欲望，有利于我后续课程的学习。在这次课设中，我也遇到了不少问题，如对于译码器Ⅰ的处理，这个问题还没完全解决，在实训课程完成以后，我还会继续努力去学习各类译码器的知识。这次课程设计中，我觉得发现、提出、分析、解决问题和实践能力是在自己亲自动手操作中慢慢掌握的，课堂上的知识都在书本上，一看就知道，但是一到拿来用，就完全没有头绪，什么也不知道了，只有一步一步，把书本知识摸透，在亲自上手一做，才知道自己缺什么。7参考文献1数字电路逻辑设计（第三版）王毓银主编高等教育出版社2数字电子技术基础解题指南唐竞新主编清华大学出版社3数字电子技术基础简明教程余孟尝主编高等教育出版社