基于时分割乘法器的单相电子式多功能电能表设计

基于时分割乘法器的单相电子式多功能电能表设计
基于时分割乘法器的单相电子式多功能电能表设计

计算机组成原理阵列乘法器课程设计报告

. 课程设计

. 教学院计算机学院 课程名称计算机组成原理题目4位乘法整列设计专业计算机科学与技术班级2014级计本非师班姓名唐健峰 同组人员黄亚军 指导教师 2016 年10 月 5 日

1 课程设计概述 1.1 课设目的 计算机组成原理是计算机专业的核心专业基础课。课程设计属于设计型实验,不仅锻炼学生简单计算机系统的设计能力,而且通过进行设计及实现,进一步提高分析和解决问题的能力。 同时也巩固了我们对课本知识的掌握,加深了对知识的理解。在设计中我们发现问题,分析问题,到最终的解决问题。凝聚了我们对问题的思考,充分的锻炼了我们的动手能力、团队合作能力、分析解决问题的能力。 1.2 设计任务 设计一个4位的二进制乘法器: 输入信号:4位被乘数A(A1,A2,A3,A4), 4位乘数B(B1,B2,B3,B4), 输出信号:8位乘积q(q1,q2,q3,q4,q5,q6,q7,q8). 1.3 设计要求 根据理论课程所学的至少设计出简单计算机系统的总体方案,结合各单元实验积累和课堂上所学知识,选择适当芯片,设计简单的计算机系统。 (1)制定设计方案: 我们小组做的是4位阵列乘法器,4位阵列乘法器主要由求补器和阵列全加器组成。 (2)客观要求 要掌握电子逻辑学的基本内容能在设计时运用到本课程中,其次是要思维灵活遇到问题能找到合理的解决方案。小组成员要积极配合共同达到目的。

2 实验原理与环境 2.1 1.实验原理 计算机组成原理,数字逻辑,maxplus2是现场可编程门阵列,它是在PAL、GAL、CPLD等可编程器件的基础上进一步发展的产物。它是作为专用集成电路(ASIC)领域中的一种半定制电路而出现的,既解决了定制电路的不足,又克服了原有可编程器件门电路数有限的缺点。 用乘数的每一位去乘被乘数,然后将每一位权值直接去乘被乘数得到部分积,并按位列为一行每一行部分积末位与对应的乘数数位对齐,体现对应数位的权值,将各次部分积求和得到最终的对应数位的权值。 2.2 2.实验环境 2.2.1双击maxplu2II软件图标,启动软件 (1).新建工程,flie->new project ....,出现存储路径的选项框,指定项目保存路径并且为工程命名,第三行设置实体名,保持与工程名一致。点击OK

计算机组成原理_阵列乘法器设计

沈阳航空航天大学 课程设计报告 课程设计名称:计算机组成原理课程设计课程设计题目:阵列乘法器的设计与实现 院(系):计算机学院 专业:计算机科学与技术 班级: 学号: 姓名: 指导教师: 完成日期:2014年1月10日

沈阳航空航天大学课程设计报告 _______________________________________________________________________________ 目录 第1章总体设计方案 (1) 1.1设计原理 (1) 1.2设计思路 (2) 1.3设计环境 (3) 第2章详细设计方案 (3) 2.1总体方案的设计与实现 (4) 2.1.1总体方案的逻辑图 (4) 2.1.2器件的选择与引脚锁定 (4) 2.1.3编译、综合、适配 (5) 2.2功能模块的设计与实现 (5) 2.2.1一位全加器的设计与实现 (6) 2.2.2 4位输入端加法器的设计与实现 (7) 2.2.3 阵列乘法器的设计与实现 (10) 第3章硬件测试 (13) 3.1编程下载 (13) 3.2 硬件测试及结果分析 (13) 参考文献 (15) 附录(电路原理图) (16)

第1章总体设计方案 1.1 设计原理 阵列乘法器采用类似人工计算的方法进行乘法运算。人工计算方法是用乘数的每一位去乘被乘数,然后将每一位权值对应相加得出每一位的最终结果。如图1.1所示,用乘数的每一位直接去乘被乘数得到部分积并按位列为一行,每一行部分积末位与对应的乘数数位对齐,体现对应数位的权值。将各次部分积求和,即将各次部分积的对应数位求和即得到最终乘积的对应数位的权值。 为了进一步提高乘法的运算速度,可采用大规模的阵列乘法器来实现,阵列乘法器的乘数与被乘数都是二进制数。可以通过乘数从最后一位起一个一个和被乘数相与,自第二位起要依次向左移一位,形成一个阵列的形式。这就可将其看成一个全加的过程,将乘数某位与被乘数某位与完的结果加上乘数某位的下一位与被乘数某位的下一位与完的结果再加上前一列的进位进而得出每一位的结果,假设被乘数与乘数的位数均为4位二进制数,即m=n=4,A×B可用如下竖式算出,如图1.1所示。 X 4 X 3 X 2 X 1 =A × Y 4 Y 3 Y 2 Y 1 =B X 4Y 1 X 3 Y 1 X 2 Y 1 X 1 Y 1 X 4Y 2 X 3 Y 2 X 2 Y 2 X 1 Y 2 X 4Y 3 X 3 Y 3 X 2 Y 3 X 1 Y 3 (进位) X4Y4 X3Y4 X2Y4 X1Y4 Z 8 Z 7 Z 6 Z 5 Z 4 Z 3 Z 2 Z 1 图1.1 A×B计算竖式 X 4 ,X 3 ,X 2 ,X 1 ,Y 4 ,Y 3 ,Y 2 ,Y 1 为阵列乘法器的输入端,Z 1 -Z 8 为阵列乘法器 的输出端,该逻辑框图所要完成的功能是实现两个四位二进制既A(X)*B(Y)的 乘法运算,其计算结果为C(Z) (其中A(X)=X 4X 3 X 2 X 1 ,B(Y)=Y 4 Y 3 Y 2 Y 1 , C(Z)=Z 8Z 7 Z 6 Z 5 Z 4 Z 3 Z 2 Z 1 而且输入和输出结果均用二进制表示 )。阵列乘法器的总原 理如图1.2所示。

单相电能表的设计与实现

毕业设计 设计题目单相电能表的设计与实现 学生姓名 学号 专业班级 指导教师 院系名称计算机与信息学院

2015 年月日 目录No table of contents entries found. 单相电能表的设计与实现 摘要:随着我国近年来经济技术的快速发展,企业和居民对电能的需求越来越大。但是传统的机械式电表计费单一、计量误差较大、寿命较短,已经不 足以满足人们的需求,所以开发一款寿命长、计量精准的多功能电子式电 能表就成为一种必然趋势。 本文主要是基于芯片ADE7755设计的一种针对于普通家庭用户使用的电子式单相电能表。该设计采用高精度电能计量芯片ADE7755来计量用电量,并使用51单片机来控制整个电路。通过电流、电压的信号采集,数模转换,功率计算,带掉电存储和显示等硬件设计,并结合软件编程实现了电能表的正常工作。本文主要介绍了电能表的工作原理,电能计量模块,显示模块,数据存储模块,以及软件设计模块。所设计的数字化单相电能表具有成本低廉、结构简单、性能可靠、计量精准等优点,具有一定的实用价值和推广价值。 关键词:ADE7755;电能表;单片机

Design and implementation of single-phase energy meter Abstract: With the rapid development of China's economy in recent years, technology, business and household demand for electricity is growing. But the traditional mechanical meter single billing, measurement error is large, short-lived, it has been insufficient to meet people's needs, so the development of a long-life, multi-function electronic metering precise electrical energy meter has become an inevitable trend . This article is based on a chip designed for electronic ADE7755 single-phase energy meter for ordinary home users. The design uses a high-precision chip ADE7755 energy metering to measure electricity consumption and use 51 microcontroller to control the entire circuit. By signal acquisition current, voltage, digital to analog conversion, power calculation, with power storage and display hardware design, combined with software programming work to achieve a normal meter. This paper describes the working principle of electric energy meter, energy metering module, display module, data storage module, and software design module. Designed

八位乘法器VHDL及功能模块说明

EDA课程设计报告 实验名称:八位乘法器

目录 一.引言 1.1 EDA技术的概念?? 1.2 EDA技术的特点?? 1.3 EDA设计流程?? 1.4 VHDL介绍?? 二.八位乘法器的设计要求与设计思路??2.1 设计目的?? 2.2 设计要求?? 三.八位乘法器的综合设计?? 3.1 八位乘法器功能?? 3.2 八位乘法器设计方案?? 3.3 八位乘法器实体设计?? 3.4 八位乘法器VHDL设计?? 3. 5八位乘法器仿真图形?? 心得体会?? 参考文献??

一、引言 1.1 EDA技术的概念 EDA是电子设计自动化(Electronic Design Automation)的缩写,在20世纪90年代初从计算机辅助设计(CAD)、计算机辅助制造(CAM)、计算机辅助测试(CAT)和计算机辅助工程(CAE)的概念发展而来的。EDA技术就是以计算机为工具,设计者在EDA软件平台上,用硬件描述语言HDL完成设计文件,然后由计算机自动地完成逻辑编译、化简、分割、综合、优化、布局、布线和仿真,直至对于特定目标芯片的适配编译、逻辑映射和编程下载等工作。 1.2 EDA技术的特点 利用EDA技术进行电子系统的设计,具有以下几个特点:①用软件的方式设计硬件;②用软件方式设计的系统到硬件系统的转换是由有关的开发软件自动完成的;③设计过程中可用有关软件进行各种仿真;④系统可现场编程,在线升级;⑤整个系统可集成在一个芯片上,体积小、功耗低、可靠性高。因此,EDA技术是现代电子设计的发展趋势。 1.3 EDA设计流程 典型的EDA设计流程如下: 1、文本/原理图编辑与修改。首先利用EDA工具的文本或图形编辑器将设计者的设计意图用文本或图形方式表达出来。 2、编译。完成设计描述后即可通过编译器进行排错编译,变成特定的文本格式,为下一步的综合做准备。 3、综合。将软件设计与硬件的可实现性挂钩,是将软件转化为硬件电路的关键步骤。 4、行为仿真和功能仿真。利用产生的网表文件进行功能仿真,以便了解设计描述与设计意图的一致性。 5、适配。利用FPGA/CPLD布局布线适配器将综合后的网表文件针对某一具体的目标器件进行逻辑映射操作,其中包括底层器件配臵、逻辑分割、逻辑优化、布局布线。适配报告指明了芯片内资源的分配与利用、引脚锁定、设计的布尔方程描述情况。

乘法器课程设计

摘要:基于VHDL的数字系统设计具有设计技术齐全、方法灵活、支持广泛等优点,同时也是EDA技术的重要组成部分.文章用VHDL语言设计了左移法和进位节省法实现的两种组合乘法器,通过功能仿真,对两种乘法器的性能进行了比较,从而得知后者的传输延迟时间小,即速度较快.通过设计实例,介绍了利用VHDL语言进行数字系统设计的方法. 关键词:VHDL语言左移法进位节省法 Abstract:Digital system design based on VHDL has complete design techniques, methods, the advantages of flexible and wide support, at the same time also is the important component of the EDA technology. The article using VHDL language to design the left shift method and carry save method to realize the combination of two kinds of multiplier, through the function simulation, compares the performance of the two kinds of multiplier, which the latter's small transmission delay time, namely fast. Through the design example, introduced the method of using VHDL language to design digital system. Keywords:VHDL language ,left shift method ,carry save method

国网单相智能电能表设计概要

国网单相智能电能表设计概要 随着电子技术的迅速发展和不断成熟,电子式电能表在我国得到了广泛的使用,成为主要的电能量贸易结算器具,在电网技术由自动化向智能化方向发展的趋势下,电子式电能表将向智能电能表过渡。智能电能表在电能量计量的基础上具有信息存储及处理、实时监测、自动控制、信息交互等功能,数据安全传输和存储是实现以上功能的基础,因此如何保证信息传递、信息保存的安全性已经成为智能电能表的关键性因素。 1智能电能表基本架构 1.1基本架构 (1)硬件架构 智能电能表在硬件上主要包括电压/电流采样电路、计量单元、中央控制单元(MCU)、电源模块、存储单元、控制回路、红外通信、IC卡接口、安全论证单元等部分组成,其中数据安全防护重点为数据存储区和通信接口。在数据存贮方面,采用FLASH芯片和EEPROM两种芯片,FLASH芯片容量大,成本较低,但擦写次数一般为10万次,所以主要存储负荷曲线、事件记录等历史数据;EEPROM芯片单片存贮容量较小,价格相对较高,但一般存储电量、金额以及表计的设置参数等重要数据。在对外通信接口方面,红外通信接口、485通信接口、CPU 卡接口以及以窄带载波,其它近距离无线和无线公网为主的其他通信接口,暂不考虑。 电压 采样 电流采样计量 芯片 MCU单元 存储 单元 控制 回路 485接口 电源 模块 实时 时钟 通讯 单元 功率脉冲 输出 红外通信 Lc卡接口 LC D显示 操作接口图1 智能电能表硬件框图 (2)功能架构 智能电能表以电能量计量、信息存储及处理、实时监测、自动控制、信息交互功能为特征,根据国网公司的要求,有以下功能: 计量功能:正确计量正反向总有功电量,并单独存储; 费率时段:正确计量各费率时段有功电量和总有功电量; 数据存储和冻结功能:存储结算日或按照约定的时间或时间间隔的总电能、各费率电能、需量等信息; 事件记录:存储失压、失流、断相、开盖、远程控制等事件发生时间、结束时间和相应的电能量数据;

计算机组成原理阵列乘法器课程设计报告.

课程设计

教学院计算机学院 课程名称计算机组成原理题目4位乘法整列设计专业计算机科学与技术班级2014级计本非师班姓名唐健峰 同组人员黄亚军 指导教师 2016 年10 月 5 日

1 课程设计概述 1.1 课设目的 计算机组成原理是计算机专业的核心专业基础课。课程设计属于设计型实验,不仅锻炼学生简单计算机系统的设计能力,而且通过进行设计及实现,进一步提高分析和解决问题的能力。 同时也巩固了我们对课本知识的掌握,加深了对知识的理解。在设计中我们发现问题,分析问题,到最终的解决问题。凝聚了我们对问题的思考,充分的锻炼了我们的动手能力、团队合作能力、分析解决问题的能力。 1.2 设计任务 设计一个4位的二进制乘法器: 输入信号:4位被乘数A(A1,A2,A3,A4), 4位乘数B(B1,B2,B3,B4), 输出信号:8位乘积q(q1,q2,q3,q4,q5,q6,q7,q8). 1.3 设计要求 根据理论课程所学的至少设计出简单计算机系统的总体方案,结合各单元实验积累和课堂上所学知识,选择适当芯片,设计简单的计算机系统。 (1)制定设计方案: 我们小组做的是4位阵列乘法器,4位阵列乘法器主要由求补器和阵列全加器组成。 (2)客观要求 要掌握电子逻辑学的基本内容能在设计时运用到本课程中,其次是要思维灵活遇到问题能找到合理的解决方案。小组成员要积极配合共同达到目的。

2 实验原理与环境 2.1 1.实验原理 计算机组成原理,数字逻辑,maxplus2是现场可编程门阵列,它是在PAL、GAL、CPLD等可编程器件的基础上进一步发展的产物。它是作为专用集成电路(ASIC)领域中的一种半定制电路而出现的,既解决了定制电路的不足,又克服了原有可编程器件门电路数有限的缺点。 用乘数的每一位去乘被乘数,然后将每一位权值直接去乘被乘数得到部分积,并按位列为一行每一行部分积末位与对应的乘数数位对齐,体现对应数位的权值,将各次部分积求和得到最终的对应数位的权值。 2.2 2.实验环境 2.2.1双击maxplu2II软件图标,启动软件 (1).新建工程,flie->new project ....,出现存储路径的选项框,指定项目保存路径并且为工程命名,第三行设置实体名,保持与工程名一致。点击OK

quartus II 软件做4的位乘法器设计(vhdl 语言)

用quartus II 软件设计4位乘法器 1. 并行乘法的算法: 下面根据乘法例题来分析这种算法,题中M4,M3,M2,M1是被乘数,用M表示。N4,N3,N2,N1是乘数,用N表示 2.乘法模块 Library ieee; Use ieee.std_logic_1164.all; Use ieee.std_logic_unsigned.all; Entity and4a is Port(a:in std_logic_vector(3 downto 0); en:in std_logic; r:out std_logic_vector(3 downto 0)); End and4a; Architecture behave of and4a is Begin Process(en,a(3 downto 0)) Begin If (en='1') then r<=a; Else r<="0000"; End if; End process; End behave;

3.加法模块 Library ieee; Use ieee.std_logic_1164.all; Entity ls283 is Port (o1,o2:in std_logic_vector(3 downto 0); res:out std_logic_vector(4 downto 0)); End ls283; Architecture behave of ls283 is Begin Process(o1,o2) Begin res<=('0'&o1)+('0'&o2); End process; End behave;

DT(S)SD1088 E3型多功能电能表说明书

DTSD/DSSD1088 E3型三相电子式多功能电能表 产品说明书 深圳华立南方电子技术有限公司

目录 一、概述 (1) 二、规格型号 (1) 三、主要技术指标 (2) 四、主要功能 (3) 五、仪表的外形和安装 (7) 六、液晶显示说明 (10) 七、编程以及抄表说明 (13) 八、仪表的贮存和质量保证 (13)

1.概述 DTSD/DSSD1088 E3型三相电子式多功能电能表(以下简称“仪表”)是我公司为了适应我国电网改造,适应电网自动化的需要而自主开发的具有通讯功能的全电子式多功能仪表。该表采用大规模集成电路,应用数字采样处理技术及SMT工艺,根据工业用户实际用电状况所设计、制造的具有现代先进水平的仪表。 该表性能指标符合DL/T614 --1997《多功能电能表》和DL/T645 --1997《多功能电能表通讯规约》电力行业标准对多功能电能表的各项技术要求。 该表能计量各个方向的有功无功电量及需量,并具有485通讯、手动及红外停电唤醒、负荷记录等功能,它性能稳定、准确度高、操作方便。 2.规格型号 型号规格精度等级 电压规格电流规格有功精度等级无功精度等级 DTSD1088 3×57.7/100V 3×0.5(2)A 3×1(2)A 3×1.5(6)A 3×3(6)A 3×5(6)A 有功1级 有功0.5S级无功2级3×220/380V 3×0.5(2)A 3×1(2)A 3×1.5(6)A 3×3(6)A 3×5(6)A 3×5(20)A 3×10(40)A 3×15(60)A 3×20(80)A 3×30(100)A 有功1级 有功0.5S级无功2级

移位相加型8位硬件乘法器设计

合肥学院 课程设计报告 题目:移位相加型8位硬件乘法器 系别:电子信息与电气工程系 专业:通信工程 班级: 13通信工程(1)班 学号: 姓名: 导师:石朝毅 成绩: 2016年 6 月 11 日

移位相加型8位硬件乘法器设计 摘要 本次设计是基于时序结构的8位移位相加型乘法器,使用软件QuartusII进行仿真设计。完成此乘法器,我们需要首先设计该乘法器的组件,包括REGSHT模块、SREG8BT模块、AND8B模块和ADDER8BT模块,并对所有元件进行仿真,无误后可进行乘法器的设计。设计方法使用的是元件例化,具体原理是通过逐项相加来实现乘法功能,最终完成整体的VHDL程序设计并仿真。 关键词:时序;乘法器;元件例化

目录 第一章前言............................................ 错误!未定义书签。设计概述............................................. 错误!未定义书签。 问题提出与原理..................................... 错误!未定义书签。 设计需要........................................... 错误!未定义书签。第二章设计过程及结果.................................. 错误!未定义书签。设计思路............................................. 错误!未定义书签。 设计须知........................................... 错误!未定义书签。 基本步骤........................................... 错误!未定义书签。设计代码及仿真....................................... 错误!未定义书签。 元件REGSHT设计代码及仿真结果...................... 错误!未定义书签。 元件SREG8BT设计代码及仿真结果..................... 错误!未定义书签。 元件AND8B设计代码及仿真结果....................... 错误!未定义书签。 元件ADDER8BT设计代码及仿真结果.................... 错误!未定义书签。 总模块设计代码及仿真结果........................... 错误!未定义书签。第三章总结............................................ 错误!未定义书签。致谢................................................... 错误!未定义书签。

乘位阵列乘法器设计

乘位阵列乘法器设计集团文件版本号:(M928-T898-M248-WU2669-I2896-DQ586-M1988)

课程设计报告课程设计题目: 4乘4位阵列乘法器设计 学生姓名:杨博闻 学号 专业:计算机科学与技术 班级: 1120701 指导教师:汪宇玲 2014年 1月 4日

一、设计目的 1.掌握乘法器的原理及其设计方法。 2 .熟练应用CPLD 设计及 EDA 操作软件。 二、设计设备 1.TDN-CM+或 TDN-CM++教学实验系统一套。 2 ·PC 微机一台。 3·ispDesignEXPERT 软件 模型机数据通路结构框图 三、设计原理 本实验用 CPLD 来设计一个 4 ×4 位乘法器,相对于画电路图输入,用 ABEL 语言描述是比较方便的。其算式如下(其中括号中的数字表示在 ABEL 源程序描述中的功能块调用编号): a3 a2 a1 a0 × b3 b2 b1 b0 ---------------------------------------------------------------------------------------------------------- a3b0(10) a2b0(6) a1b0(3) a0b0(1) a3b1(13) a2b1(9) a1b1(5) a0b1(2)

a3b2(15) a2b2(12) a1b2(8) a0b2(4) + a3b3(16) a2b3(14) a1b3(11) a0b3(7) ----------------------------------------------------------- ------------------------------------------------ p7 p6 p5 p4 p3 p2 p1 p0 四、设计步骤 1.安装EDA 软件 打开计算机电源,进入 Windows 系统,安装上述 ispDesignEXPERT 软件。安装完成后,桌面和开始菜单中则建有 ispDesignEXPERT 软件图 标。 2.用ispDesignEXPERT 软件根据上述乘法的逻辑原理用ABEL 语言 编写功能描述程序。 其在 1032 芯片中对应的管脚如图: 3.编辑、编译和下载 使用 ispDesignEXPERT 软件编辑源程序并进行编译,然后打开实验 系统电源,将生成的 JEDEC 文件下载到 ispLSI1032 中去。 4 .连接实验电路 按下图连接实验电路。 5 .给定操作数,观察乘法器输出 将 SWITCH UNIT 单元中的 SW-B、AR 开关置为低电平状态。在 INPUT DEVICE 单元中的 8 个开关的高 4 位为乘数 A ,低四位为被乘

四川大学数电课程设计(四位二进制无符号数乘法器 ).

数字电子技术基础课程设计报告 学院电气信息学院 专业 姓名 学号 设计题目四位二进制无符号数乘法器

目录 1设计任务描述 (1) 1.1设计描述 (1) 1.2设计概述 (1) 2通用器件实现 (1) 2.1方案一与门和全加器组合逻辑电路 (1) 2.1.1设计思路 (1) 2.1.2仿真测试 (2) 2.1.3优缺点分析 (3) 2.2方案二多种通用集成芯片组合逻辑电路 (3) 2.2.1设计思路 (3) 2.2.2仿真测试 (5) 2.2.3优缺点分析 (7) 3使用硬件描述语言——Verilog实现 (7) 3.1设计目的 (7) 3.2设计要求 (7) 3.3硬件语言描述 (7) 3.4BASY2板结果附图 (9) 4结论与心得体会 (11) 4.1结论 (11) 4.2心得体会 (11)

1设计任务描述 1.1设计描述 设计一个乘法器,实现两个四位二进制数的乘法。两个二进制数分别是被乘数3210A A A A 和乘数3210B B B B 。被乘数和乘数这两个二进制数分别由高低电平给出。乘法运算的结果即乘积由电平指示灯显示的二进制数。做到保持乘积、输出乘积,即认为目的实现,结束运算。 1.2设计概述 4位二进制乘法器在实际中具有广泛应用。它是一些计算器的基本组成部分,其原理适用于很多计算器和大型计算机,它涉及到时序逻辑电路如何设计、分析和工作等方面。通过此电路更深刻的了解时序逻辑部件的工作原理,从而掌握如何根据需要设计满足要求的各种电路图,解决生活中的实际问题,将所学知识应用于实践中。 2通用器件实现 2.1方案一与门和全加器组合逻辑电路 2.1.1设计思路手动实现两个四位二进制乘法的计算,应为以下过程: 1 23456781 2341234111100011 10111010 0001 10110111 101C C C C C C C C A A A A B B B B 设乘数为1234A A A A (下标数字大则为高位),被乘数为1234B B B B ,使乘数从低位到高位依次与被乘数相乘,得到四个四位二进制加数,再依次对四个加数错位相加,得到八位的二进制的乘法运算结果。 依次算法,两个四进制乘数由8个单刀双掷开关接地(低电平0)和接5V(高电平1)进行输入,乘数A 从低位到高位依次与被乘数B 相乘过程可用二输入与门实现,共得到四个加数16个与运算结果,乘数最低位1A 与被乘数作与运算的四位结果的最低位即是乘法运算结果的最低位1C ;依次用三个四位全加器对四个加数进行全加运算,运算时输入两个四位二进制数,输入进位信号接地为0,低级的全加器的运算结果进位信号作为与下一个加数进行全加运算的被加数的最高位,四位全加运算结果的最低位作为输出结果,并从低到高位的依次输出432C C C 、、,最后一个全加器运算过后得到进位信号是八位二进制计算结果的最高位8C ,剩余的高三位输出分别为567C C C 、、,将8位输出结果直接在通过电阻到地保护的发光二极管表示。

乘法器的设计

物理与电子工程学院集成电路设计课程论文题目:乘法器的研究 学生姓名:XXX 指导教师:XXX 201X年XX月XX日

乘法器 摘要:乘法器,其基础就是加法器结构,它已经是现代计算机中必不可少的一部分。 乘法器的模型就是基于“移位和相加”的算法。本文讨论基本的阵列乘法器,以及产生部分 积和最终求和。 关键词:全加器,半加器,阵列。 引言: 乘法运算非常耗费硬件面积并且速度很慢,许多计算问题解决的快慢受乘法器电 路工作速度的约束,因此在现代高级的数字信号处理器和微处理器中都集成了硬件乘法单 元。并且乘法器在当今数字信号处理以及其他诸多应用领域中起着十分重要的作用。随着科 学技术的发展,许多研究人员已经开始试图设计一类拥有更高速率和低功耗,布局规律占用 面积小,集成度高的乘法器。这样,就能让它们更加适用于高速率,低功耗的大规模集成电 路的应用当中。通常的乘法计算方法是添加和位移的算法。在并行乘法器当中,相加的部分乘积的数量是主要的参数。它决定了乘法器的性能。为了减少相加的部分乘积的数量,修正 的Booth 算法是最常用的一类算法。但是,随着并行化的增多,大量的部分乘积和中间求和 的增加,会导致运行速度的下降。不规则的结构会增加硅板的面积,并且由于路由复杂而导 致中间连接过程的增多继而导致功耗的增大。另一方面串并行乘法器牺牲了运行速度来获得 更好的性能和功耗。因此,选择一款并行或串行乘法器实际上取决于它的应用性质。 主体 1.1.1二进制乘法定义 考虑两个无符号二进制数X 和Y ,X 为M 位宽,Y 为N 位宽,将它们用下列二进制数形 式表达 i 1 -M 0i i 2X X ∑== (1.1) j 1 -N 0j j 2Y Y ∑== (1.2) 其中i X 和j Y 为0或者1,那么X 和Y 的乘法运算定义如下 Z=X ×Y= k 1 -N M 0k k 2Z ∑+= =(i M i i X 210∑-=)(j 1-N 0j j 2Y ∑=)=∑∑=-=+???? ??1-M 0i 10j 2N j i j i Y X (1.3) 我们先来看一下手工是如何进行二进制乘法运算的。如图1-1所示,被乘数与乘数的第一个 位相乘(实际为“与”操作)产生积,并且根据乘数相应位的位置对部分积进行左移(例如, 被乘数与乘数的第0位相乘,则不移位;与第一位相乘,部分积左移1位,以此类推),最 终将所有的部分积相加得到乘法运算的结果。M 位被乘数与N 位乘数相乘得到的乘积是 M+N 位的。 1.1.2部分积生成

EDA课程设计报告_-_5位整数乘法器设计

有符号5位整数乘法器设计与制作 1.课程设计的性质、目的和任务 (1) 2.题目要求 (1) 3.设计步骤 (2) 3.1整体原理框图: (2) 3.2乘法器整体电路原理图: (2) 3.3输入模块: (2) 3.4运算模块: (3) 3.5显示控制模块: (6) 3.6显示模块: (7) 4.整体仿真 (12) 5.调试中遇到的问题及解决的方法 ........................................ 错误!未定义书签。 6.心得体会................................................................................... 错误!未定义书签。 7.建议:....................................................................................... 错误!未定义书签。 1.课程设计的性质、目的和任务 创新精神和实践能力二者之中,实践能力是基础和根本。这是由于创新基于实践、源于实践,实践出真知,实践检验真理。实践活动是创新的源泉,也是人才成长的必由之路。 通过课程设计的锻炼,要求学生掌握电路的一般设计方法,具备初步的独立设计能力,提高综合运用所学的理论知识独立分析和解决问题的能力,培养学生的创新精神。 2.题目要求 设计一个两个5位数相乘的乘法器。用发光二极管显示输入数值,用7段显示器显示十进制结果。乘数和被乘数分两次输入。在输入乘数和被乘数时,要求显示十进制输入数据。输入显示和计算结果显示,采用分时显示方式进行,可参见计算器的显示功能

基于模拟乘法器MC1496的混频器设计

基于模拟乘法器MC1496的混频器设计

摘要 集成模拟乘法器是完成两个模拟量(电压或电流)相乘的电子器件。在高频电子线路中,振幅调制、同步检波、混频、倍频、鉴频等调制与解调的过程均可视为两个信号相乘的过程,而集成模拟乘法器正是实现两个模拟量,电压或电流相乘的电子器件。采用集成模拟乘法器实现上述功能比用分立器件要简单得多,而且性能优越,因此集成模拟乘法器在无线通信、广播电视等方面应用较为广泛。 混频器在通信工程和无线电技术中,应用非常广泛,在调制系统中,输入的基带信号都要经过频率的转换变成高频已调信号。在解调过程中,接收的已调高频信号也要经过频率的转换,变成对应的中频信号。特别是在超外差式接收机中,混频器应用较为广泛,混频电路是应用电子技术和无线电专业必须掌握的关键电路。 Matlab是一种电子技术界应用广泛的优秀科学计算软件,大量应用于算法开发、数据可视化、数据分析以及数值计算的高级技术计算语言和交互式环境。主要内容是基于MC1946的混频器应用设计与仿真,阐述混频器基本原理,并在Matlab中实现各信号波形的仿真。 关键词:MC1496模拟乘法器,混频器,Matlab

DESING OF MIXER BASED ON THE ANALOG MULTIPLIER MC1496 Abstract Integrated analog multiplier is to complete two analog multiplication electronics (voltage or current) In high frequency electronic circuit, amplitude modulation, synchronous detection, mixing, times frequency, frequency modulation and demodulation process can be regarded as the multiplication of two signals process, and integrated analog multiplier is the realization of two analog, voltage or current multiplication of electronic devices. The function is realized by using integrated analog multiplier is much simpler than with a discrete device, and superior performance, therefore integrated analog multiplier in wireless communication, radio and television are more widely application. Mixer in communication engineering and electronic technology, are widely applied in modulation system, the input of the baseband signal through frequency conversion into high frequency modulated signals. In the process of demodulation, receive the high frequency signal is modulated by frequency conversion, into the corresponding intermediate frequency signals. Especially in a superheterodyne receiver, which has been widely applied mixer, mixing circuit is a professional application of electronic technology, and radio must master the key circuit. Matlab is an electronic technology widely used mathematical software, a large number of used in algorithm development, data visualization, data analysis and numerical calculation of senior technical computing language and interactive environment. Main content is based on the MC1946 mixer application design and simulation, the basic principle of mixer, and realize the signal waveform in the Matlab simulation. Key Words: MC1496 analog multiplier, mixer, Matlab

三相电子式多功能电能表

NS-DSSD/DTSD 型三相电子式多功能电能表 产品简介 保定市新思达电气科技有限公司

1 概述 1.1 产品特点及用途 NS-DSSD/DTSD型三相电子式多功能电能表是采用先进的电能计量专用芯片,将有功、无功计量与成熟的多费率技术相结合设计而成,应用数字采样处理技术及SMT工艺,根据中国实际用电状况所设计、制造的具有国际先进水平的电能仪表。 本产品可计量正反向有功电能和无功电能,测量有功、无功及各费率的最大需量。具有4个费率、10个时段、4个时区、5个日时段表,可实现失压、失流、清需、编程等多种事件记录及负荷曲线记录,并具有电能脉冲输出、时钟信号输出等功能。 本产品可广泛用于电厂、变电站、各企事业单位的电能综合计量和管理,尤其适合于用电改造对用户提出的多费率、有无功计量的要求。 1.2 产品标准 其产品性能指标符合GB/T 17215.321-2008《1级和2级静止式交流有功电能表》、GB/T 17215.323-2008《2级和3级静止式交流无功电度表》国家标准和GB/T 17215.301-2007《多功能电能表》标准中的各项技术要求。通讯规约符合DL/T 645-1997《多功能电能表通信规约》和用户要求的特殊规约。 1.3 规格型号 1.4 系列产品功能列表 DSSD/DTSD型三相电子式多功能电能表可按用户不同需求配置不同的功能(见下表),例如可作为有无功组合表、有功复费率、简易多功能、多功能等使用。 具体通过不同的硬件配置和产品版本号来实现。

2 (●代表:具有此项功能;○代表:可选功能)

停电红外唤醒功能● 2.1 工作原理 图1 工作原理图 电流信号Ia、Ib、Ic经过电流互感器,电压信号Ua、Ub、Uc经过电阻分压分别送入AD计量芯片,通过计量芯片得到有功、无功、电压、电流原始数据。然后微处理器按特定的算法对原始数据进行转换、补偿算出电能、需量、功率等数据。同时微处理器根据设定的时区、时段、费率实现多费率计量。微处理器将最终处理的数据送存储器保存,并可通过LCD显示器进行显示。有功和无功电能脉冲可以通过发光二极管或测试脉冲输出。所有电表内部的数据都可以使用掌机或PC后台通过RS485和红外接口进行读取。 2.2 外形图 图2 电能表外形图 3 技术指标 电气参数 4 正常工作电压0.9Un~1.1Un 极限工作电压0.8Un~1.15Un 电压线路功耗≤2W和5VA 电流线路功耗≤1VA

4位阵列乘法器

目录 一、设计题目 (2) 二、设计目的 (2) 三、设计过程 (2) 3.1设计原理 (2) 3.2器件选择 (3) 3.3逻辑原理 (3) 3.4阵列乘法器的逻辑原理 (4) 3.5 时序图 (4) 四、设计心得 (5) 五、参考文献 (6)

4位阵列乘法器 一、设计题目4位阵列乘法器 二、设计目的 计算机组成原理是计算机专业的核心专业基础课。课程设计属于设计型实验,不仅锻炼学生简单计算机系统的设计能力,而且通过进行设计及实现,进一步提高分析和解决问题的能力。 同时也巩固了我们对课本知识的掌握,加深了对知识的理解。在设计中我们发现问题,分析问题,到最终的解决问题。凝聚了我们对问题的思考,充分的锻炼了我们的动手能力、团队合作能力、分析解决问题的能力。 三、设计过程 3.1设计原理 阵列乘法器是类似于人工计算(如图1.1所示)的方法,乘数与被乘数都是二进制数。所以可以通过乘数从最后一位起一个一个和被乘数相与,自第二位起要依次向左移一位,形成一个阵列的形式。这就可将其看成一个全加的过程,将乘数某位与被乘数某位与完的结果加上乘数某位的下一位与被乘数某位的下一位与完的结果再加上前一列的进位进而得出每一位的结果。 一个阵列乘法器要完成X.Y乘法运算(X=X4X3X2X1,Y=Y4Y3Y2Y1)。阵列的每一行送入乘数Y的每一位数位,而各行错开形成的每一斜列则送入被乘数的每一数位。阵列乘法器是由十六个模块组成,每一个模块构包括一个与门和一位全加器。 1 0 1 1 × 1 1 0 1 ________________ 10 1 1 00 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 ___________________________ 1 0 0 0 1 1 1 1 图1人工计算乘法示例

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