8位行波进位加减法器课程设计报告
八位加法器设计实验报告
实验四：8位加法器设计实验1.实验目的：熟悉利用quartus原理图输入方法设计简单组合电路，掌握层次化设计方法。
2.实验原理：一个八位加法器可以由八个全加器构成，加法器间的进位可以串行方式实现，即将低位加法器的进位输出cout与相邻的高位加法器的最低进位输入信号cin相接。
3.实验任务：完成半加器，全加器，八位加法器设计，使用例化语句，并将其设计成一个原件符号入库，做好程序设计，编译，程序仿真。
1）编译成功的半加器程序：module h_adder(a,b,so,co);input a,b;output so,co;assign so=a^b;assign co=a&b;endmodule2）编译成功的全加器程序：module f_adder(ain,bin,cin,cout,sum);output cout,sum;input ain,bin,cin;wire net1,net2,net3;h_adder u1(ain,bin,net1,net2);h_adder u2(.a(net1),.so(sum),.b(cin),.co(net3));or u3(cout,net2,net3);endmodule3）编译成功的八位加法器程序：module f_adder8(ain,bin,cin,cout,sum);output [7:0]sum; output cout;input [7:0]ain,bin;input cin;wire cout0, cout1, cout2 ,cout3, cout4,cout5,cout6; f_adderu0(.ain(ain[0]),.bin(bin[0]),.cin(cin),.sum(sum[0]) ,.cout(cout0));f_adderu1(.ain(ain[1]),.bin(bin[1]),.cin(cout0),.sum(sum[1 ]),.cout(cout1));f_adderu2(.ain(ain[2]),.bin(bin[2]),.cin(cout1),.sum(sum[2 ]),.cout(cout2));f_adderu3(.ain(ain[3]),.bin(bin[3]),.cin(cout2),.sum(sum[3 ]),.cout(cout3));f_adderu4(.ain(ain[4]),.bin(bin[4]),.cin(cout3),.sum(sum[4]),.cout(cout4));f_adderu5(.ain(ain[5]),.bin(bin[5]),.cin(cout4),.sum(sum[5 ]),.cout(cout5));f_adderu6(.ain(ain[6]),.bin(bin[6]),.cin(cout5),.sum(sum[6 ]),.cout(cout6));f_adderu7(.ain(ain[7]),.bin(bin[7]),.cin(cout6),.sum(sum[7 ]),.cout(cout));endmodule4）八位加法器仿真程序：module f_adder8_vlg_tst();// constants // general purpose registers//reg eachvec;// test vector input registersreg [7:0] ain;reg [7:0] bin;reg cin;// wires wire cout;wire [7:0] sum;// assign statements (if any) f_adder8 i1 (// port map - connection between master ports and signals/registers.ain(ain),.bin(bin),.cin(cin),.cout(cout),.sum(sum));initial begin ain=10;bin=11;cin=0;#100 ain=10;bin=10;cin=0;#100 ain=10;bin=10;cin=1;#100 ain=12;bin=18;cin=0;#100 ain=12;bin=18;cin=1;#100 $stop;endendmodule5）八位加法器仿真图：6）元件原理图及元件入库：半加器原理图：文件入库bsf：全加器原理图：全加器元件入库：八位全加器rtl图：八位全加器仿真图：精品文档。
8位行波进位加减法器课程设计报告
南通大学计算机科学与技术学院计算机组成原理课程设计报告书课题名8 位行波进位加减法器班级__________姓名______________学号________指导教师日期目录1.设计目的⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯12.设计内容⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯13.设计要求⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯14.设计原理与电路图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯15.系统调试情况⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯36.设计总结与体会⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯47.参考文献⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯51设计目的熟练掌握补码加减法运算规则2设计内容设计一个能够完成8 位补码加减法运算的ALU3设计要求采用行波（串行）进位的方式，并具备溢出判断功能4设计原理与电路图 ( 包括总框图、微程序控制器的逻辑图、电路图和封装图)逻辑表达式：S i A i B i C iCi 1A i B i A i C i B i C iA iB i( A i B i )C iA iB i .( A i B i ).C i1 位全加器逻辑电路图 1 位全加器封装图FAn 位行波进位的补码加法/加法器原理图n 位行波进位的补码加法/加法器5系统调试情况测试 1：当 m=0时，执行 00000001+00000001，结果为 00000010，如下图所示：测试 2：当 m=1时，执行00000001-00000001 ，结果为00000000，如下图所示：测试 3：当 m=0时，执行 01111111+000000001，结果为 011111111，产生溢出，红灯亮，如下图所示：测试 4：当 m=1时，执行 10000000-00000001 ，结果为 110000001，产生溢出，红灯亮，如图所示：6设计总结与体会本次课程设计，让我学到了很多。
8位串行进位加法器
8位串行进位加法器实验报告一、实验目的使对quartus II的使用进行初步的了解，对于一些芯片的组合应用更加掌握。
二、实验内容设计8位串行进位加法器用半加器设计一个全加器元件，然后根据图4-38，在顶层设计中用8个1位全加器构成8位串行进位加法器。
给出时序仿真波形并说明之、引脚锁定编译、编程下载于FPGA中进行硬件测试。
完成实践报告。
三、实验步骤及各步结果1、分析8位串行全加器的层次结构2、半加器3、一位全加器output S,CO;wire S1,D1,D2;halfadder HA1(S1,D1,A,B);halfadder HA2(S,D2,S1,CI);or g1(CO,D2,D1);endmodule//8-bit full addermodule _8bit_adder(S,C7,A,B,C_1);input[7:0]A,B;input C_1;output [7:0]S;output C7;wire C0,C1,C2,C3,C4,C5,C6,C7;fulladderFA0(S[0],C0,A[0],B[0],C_1),FA1(S[1],C1,A[1],B[1],C0),FA2(S[2],C2,A[2],B[2],C1),FA3(S[3],C3,A[3],B[3],C2),FA4(S[4],C4,A[4],B[4],C3),FA5(S[5],C5,A[5],B[5],C4),FA6(S[6],C6,A[6],B[6],C5),FA7(S[7],C7,A[7],B[7],C6);endmodule4、软件使用（1）、新建一个工程，工程名为_8bit_adder(2)、新建一个Verilog HDL File文件并写入程序代码（3）、对写完的代码进行编译，发现没有错误（4）、新建一个波形文件（5）、新建（6）、插入程序后双击输入数值进行数据的输入（7）、输入相应的值（8）、仿真出来的结果（9）、按时序给输入端输入不同的数据（10）、继续仿真，波形如图（11）、时序仿真（12）、放大后这里出现了冒险竞争。
8位加法器和减法器设计实习报告
综合电子系统实习报告设计题目：8位加法器和减法器的设计一、实习目的：综合电子系统实习是电子信息类专业学生了解电子系统设计实现过程，培养实践动手能力的实践性教学环节，是电子信息工程等理工科专业学生一门必修的实践性课程。
通过学习和实践，可以让学生进一步接触电子元器件，电子材料及电子产品的生产实际，了解电子工艺的一般知识和掌握基本电路板的制作，元件的焊接，产品的组装等技能，了解电子工艺生产线的流程和基本管理知识，使学生通过设计一个课题，巩固和加深在“模拟电子技术基础”和“数字电子技术基础”等课程中所学到的理论知识和实验技能，掌握常用电子电路中的一般分析和设计方法，熟悉protel和其他开发软件的使用方法，提高电子电路的分析、设计和实验能力，为以后从事生产和科研工作打下一定的基础，为今后专业实验，毕业设计准备必要的工艺知识和操作技能。
同时培养学生严谨的工作作风，养成良好的工作习惯，它是基本技能和工艺知识的入门向导，又是创新实践和创新精神的启蒙。
综合电子系统实习对训练我们基本操作技能，提高我们实际动手能力是难得的一次好机会。
二、实习基本内容和要求：（1）掌握常用电子元器件的种类，性能，选用原则及质量辨别；（2）掌握电子产品装配及材料；（3）学会印制电路板的制作，掌握锡焊原理及手工焊接工艺技术；（4）学会器件的装配，焊接，调试；（5）学会使用常用电子测试仪器设备，初步具有借助说明书或资料掌握常用工具，仪器的使用能力；（6）掌握常用电子电路的设计方法，学会系统实物制作和调试。
三、实习工具：（1）电烙铁：由于焊接的元件多，所以使用的是外热式电烙铁，功率为30w，烙铁头是铜制。
（2）螺丝刀、钻孔机、斜口钳、尖嘴钳等必备工具。
（3）焊锡，由于锡它的熔点低，焊接时，焊锡能迅速散步在金属表面焊接牢固，焊点光亮美观。
（4）数字万用表，5V直流稳压电源。
要求：1、利用逻辑门电路设计8位加法器和减法器，实现两个8位二进制数的加法运算和减法运算；2、具有进位信号输入和输出能力；3、通过功能选择控制信号F选择运算功能，F=0，加法运算，F=1，进行减法运算；4、用发光二极管显示两个输入数据和运算结构。
8位运算器课程设计
8位运算器课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解8位运算器的原理与功能，掌握二进制与十进制的转换方法。
2. 学生能运用8位运算器进行基本的算术运算，如加、减、乘、除，并理解运算过程中的溢出与进位现象。
3. 学生了解8位运算器在计算机硬件中的作用，及其在信息技术中的应用。
技能目标：1. 学生能够独立完成8位运算器的模拟操作，解决实际问题。
2. 学生通过8位运算器的操作，提高逻辑思维和问题解决能力。
3. 学生能够运用所学知识，对简单的计算机程序进行初步的分析与设计。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对计算机硬件及编程的兴趣，激发学习信息技术的热情。
2. 学生通过学习8位运算器，认识到科技发展对生活的影响，增强创新意识。
3. 学生在团队协作中培养沟通与合作的意识，提高团队荣誉感。
课程性质：本课程为信息技术学科的教学内容，旨在帮助学生掌握计算机硬件基础知识，提高编程技能。
学生特点：考虑到学生所在年级，已具备一定的逻辑思维和问题解决能力，对信息技术有较高的兴趣。
教学要求：结合学生特点，通过实例教学，使学生在实践中掌握8位运算器的相关知识，提高学生的动手操作能力和团队协作能力。
将课程目标分解为具体的学习成果，以便于教学设计和评估。
二、教学内容1. 引言：介绍8位运算器的基本概念，引出二进制与十进制的转换，让学生初步了解8位运算器的原理。
- 教材章节：第一章 计算机硬件基础，第1节 计算机硬件概述2. 二进制与十进制的转换方法：- 教材章节：第一章 计算机硬件基础，第2节 数字逻辑基础3. 8位运算器的算术运算：- 加法、减法、乘法、除法的运算规则及运算过程- 溢出与进位现象的分析- 教材章节：第一章 计算机硬件基础，第3节 算术逻辑单元4. 8位运算器在实际应用中的案例分析：- 简单计算机程序的初步分析与设计- 教材章节：第二章 计算机指令与编程，第1节 计算机指令概述5. 8位运算器在计算机硬件中的作用：- 介绍CPU中的算术逻辑单元（ALU）- 教材章节：第一章 计算机硬件基础，第4节 中央处理器6. 实践操作：- 使用模拟软件进行8位运算器的操作- 解决实际问题，提高逻辑思维和问题解决能力- 教材章节：第三章 计算机操作实践，第1节 计算机操作基础教学进度安排：本章节内容共需6个课时，其中理论教学4课时，实践操作2课时。
8位减法器设计课程设计
8位减法器设计课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生理解8位减法器的基本原理和组成结构，掌握其工作流程。
2. 学生掌握二进制数的减法运算规则，能够正确进行8位二进制数的减法运算。
3. 学生了解并掌握逻辑门电路在8位减法器中的应用，如与门、非门、异或门等。
技能目标：1. 学生能够设计并搭建简单的8位减法器电路，运用逻辑门实现减法运算。
2. 学生能够分析8位减法器的性能，对其进行简单的优化和改进。
3. 学生掌握使用相关软件工具（如Multisim、Proteus等）进行8位减法器电路仿真和调试。
情感态度价值观目标：1. 培养学生动手实践、解决问题的能力，增强对电子技术和计算机硬件的兴趣。
2. 培养学生团队协作意识，学会与他人共同分析问题、探讨解决方案。
3. 培养学生严谨的科学态度，养成良好的学习习惯，注重学习过程中的思考与总结。
本课程针对高中年级学生，课程性质为电子技术实践课程。
在教学过程中，充分考虑学生的知识水平和实际操作能力，注重理论联系实际，引导学生通过实践探索，掌握8位减法器的设计与应用。
课程目标明确具体，可衡量，有助于指导后续的教学设计和评估工作。
二、教学内容1. 二进制减法运算原理：讲解二进制减法的运算规则，以及与十进制的区别和联系。
- 教材章节：第三章第二节《二进制加减法运算》2. 8位减法器的组成结构：介绍8位减法器的基本组成，包括全加器、与门、非门、异或门等。
- 教材章节：第四章第三节《组合逻辑电路设计》3. 逻辑门电路原理：阐述逻辑门电路的工作原理，及其在8位减法器中的应用。
- 教材章节：第三章第四节《逻辑门电路》4. 8位减法器设计方法：讲解如何设计8位减法器电路，包括全加器的级联方式、时序控制等。
- 教材章节：第四章第五节《算术逻辑单元设计》5. 8位减法器电路仿真与调试：指导学生使用Multisim、Proteus等软件进行电路仿真和调试。
- 教材章节：第五章第三节《电子电路仿真与调试》教学内容安排与进度：第一课时：二进制减法运算原理，逻辑门电路原理。
计算机组成原理八位原码加减法器电路课程设计
计算机组成原理八位原码加减法器电路课程设计是一个重要的课题，它涉及到计算机内部数字运算的实现方式。
在加减法器电路的设计中，我们需要考虑到输入数据的编码方式以及运算的性质。
在这个设计中，我们将使用八位原码进行加减法运算。
首先，我们需要明确输入的数据格式。
原码表示法是一种最直观的数值表示方法，它直接反映了数值的正负和绝对大小。
对于八位二进制原码，它的取值范围是-256到255。
在这个范围内，数值的大小和其对应的二进制表示之间的关系是简单的线性关系。
接下来，我们来看一下加减法器的电路设计。
由于我们需要进行的是加法和减法运算，我们需要使用两个不同的电路模块：加法器和减法器。
对于加法器，我们可以使用异或门和与门组合的方式来实现。
八位二进制数的异或运算具有"无进位"的性质，因此在需要加法运算时，我们可以通过异或门来实现逐位相加。
由于输入的数据是以原码形式给出的，因此在输出端需要进行一次模2取反操作，将加法结果转化为实际的数值大小。
这个过程可以用一个简单的逻辑表达式描述如下：C[7:0] = A[7:0] XOR B[7:0]D[7:0] = 255 - C[7:0]其中，C[7:0]是异或运算的结果，D[7:0]是实际数值大小。
对于减法器，我们同样可以使用异或门和与门来实现。
由于减法运算涉及到负数的情况，我们需要引入进位信号来处理负数减法的溢出问题。
具体的实现方式可以参考加法器的设计，只是在输出端需要进行一次模2加操作，将减法结果转化为实际的数值大小。
在进行电路设计时，我们还需要考虑到一些细节问题，比如输入输出端的延迟问题、电路的稳定性和抗干扰能力等。
这些因素都可能影响到电路的性能和精度。
因此，在进行电路设计时，我们需要充分考虑这些因素，并通过实验和测试来验证我们的设计是否满足要求。
总的来说，八位原码加减法器电路的设计是一个复杂而又重要的任务。
通过这个设计，我们可以更好地理解计算机内部数字运算的实现方式，也可以为更高级的计算机组成原理课程设计打下基础。
八位减法器
课程名称：电子设计自动化技术课题名称： 8位减法器设计姓名：**学号： *********班级：数控卓越111 2013年11 月24 日目录 (1)摘要 (2)一、设计目的 (2)二、任务要求 (2)三、基本原理 (3)四、设计方案及实现方法 (3)五、设计条件 (4)六、设计步骤 (4)6.1、半减器的设计 (5)6.2、全减器的设计 (6)6.3、8位减法器设计 (6)七、结果与分析 (9)7.1、设计原理图或VHDL源程序 (9)7.2、器件及管脚分配图 (9)7.3、仿真波形 (9)八、总结 (10)九、参考文献 (11)摘要：EDA是电子设计自动化（Electronic Design Automation）的缩写，利用EDA工具，电子设计师可以从概念、算法、协议等开始设计电子系统，大量工作可以通过计算机完成，并可以将电子产品从电路设计、性能分析到设计出IC版图或PCB版图的整个过程的计算机上自动处理完成。
现在EDA广泛应用于机械、电子、通信、航空航天、化工、矿产、生物、医学、军事等各个领域。
8位减法器作为数字电路的基础电路，也可以通过EDA设计实现其功能，并且广泛应用于各种电路。
关键词：EDA8位减法器电路一、设计目的1.熟悉EDA技术开发流程2.熟悉Quartes II集成开发软件的使用3.学习用原理图输入法和文本输入法进行简单设计4.熟悉简单组合电路设计，掌握系统仿真，学会分析硬件测试结果5.复习减法器的原理，掌握减法器的设计实现方法二、任务要求1.完成8位减法器的设计2.进行波形仿真，并分析仿真波形图，得出结论三、基本原理1、8位减法器的管脚如图：A0 B0 A1 B1 A2 B2 A3 B3A4 B4 A5 B5 A6 B6 A7 B7 SIN其中A i 为被减数，B i 为减数，SIN 为借位入，S i 为差，因为是8位减法器，在减的时候需要借位，所以有17个输入，分别对应8个全减器的输入，9个输出表示其结果。
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南通大学计算机科学与技术学院计算机组成原理课程设计
报告书
课题名8位行波进位加减法器
班级_____ _____
姓名_____ _________
学号_____ ___
指导教师
日期
目录
1.设计目的 (1)
2.设计内容 (1)
3.设计要求 (1)
4.设计原理与电路图 (1)
5.系统调试情况 (3)
6.设计总结与体会 (4)
7.参考文献 (5)
1 设计目的
熟练掌握补码加减法运算规则
2 设计内容
设计一个能够完成8位补码加减法运算的ALU
3 设计要求
采用行波（串行）进位的方式，并具备溢出判断功能
4设计原理与电路图(包括总框图、微程序控制器的逻辑图、电路图和封装图) 1位全加器逻辑电路图
n位行波进位的补码加法/加法器原理图
n位行波进位的补码加法/加法器
5系统调试情况
测试1：当m=0时，执行00000001+00000001，结果为00000010，如下图所示：
测试2：当m=1时，执行00000001-00000001，结果为00000000，如下图所示：
如下图所示：
图所示：
6 设计总结与体会
本次课程设计，让我学到了很多。
首先，我学会了如何去设计一个简单的加法器。
其次，
在这次的设计中，我也遇到了很多问题，本次设计是设计一个8位的补码加法器，需要考
虑加数的正负和溢出情况，所以我找出了数电课本复习了有关知识。
在画图方面的也让我
知道：做任何小事情都不要粗心，有时候你不注意一些小细节，所得的电路图就是错误的。
7 参考文献
[1]白中英计算机组成原理（第四版立体化教材）[M].北京：科学出版社，2008.
[2]康光华电子技术基础（第五版.数字部分）[M] 北京：高等教育出版社，2006.。