加法器实验报告
加法器电路设计实验报告
加法器电路设计实验报告【加法器电路设计实验报告】一、实验目的本实验的主要目标是通过实际操作，设计并实现一个基础的加法器电路，以深入理解数字逻辑电路的设计原理和工作方式。
通过对半加器、全加器以及多位加法器的设计与搭建，进一步熟悉集成门电路的应用，掌握组合逻辑电路的设计方法，并能对电路的逻辑功能进行有效的验证与分析。
二、实验原理加法器是数字系统中的基本运算单元，其核心工作原理基于二进制数的加法规则。
在最基础的层面上，一个半加器（Half Adder）用于计算两个一位二进制数的和，同时产生一个进位输出；而全加器（Full Adder）在此基础上增加了处理来自低位的进位输入，可以完成三位二进制数的相加。
对于多位二进制数的加法，可以通过级联多个全加器来实现。
1. 半加器：由两个异或门（XOR）实现“和”输出，一个与门（AND）实现“进位”输出，即S=A XOR B，Cout=A AND B。
2. 全加器：除了接收两个数据输入A和B外，还接收一个进位输入Cin，同样由异或门计算“和”，但“进位”输出需要考虑三个输入的与或逻辑关系，即S=A XOR B XOR Cin，Cout=(A AND B) OR (B AND Cin) OR (A AND Cin)。
三、实验步骤1. 半加器设计：首先，利用集成电路库中的逻辑门元件构建半加器，将A 和B作为异或门的输入得到和信号S，将A和B分别连接到与门的两个输入端得到进位信号Cout。
2. 全加器设计：在半加器的基础上，增加一个输入端Cin代表低位的进位，同样运用异或门和与门组合形成全加器的逻辑结构，根据全加器的逻辑表达式连接各门电路。
3. 多位加法器设计：为了实现多位二进制数的加法，将若干个全加器按照从低位到高位的顺序级联起来，每级全加器的进位输出连接到下一级的进位输入。
四、实验结果及分析经过电路设计与仿真测试，成功实现了从半加器到多位加法器的功能转化。
当给定两组多位二进制数后，所设计的加法器电路能够准确无误地计算出它们的和，并正确显示进位信息。
《实验二加法器设计 》实验报告
3．仿真验证
给出sy1程序、原理图以及仿真波形图。
一位加法器：
LIBRARY IEEE;
USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;
ENTITY sy2 IS
PORT (a,b,ci:IN STD_LOGIC;
s,co:OUT STD_LOGIC);
下表是一位全加器真值表，通过串行级联的方法可以构成多位全加器。
输入
输出
A
B
CI
CO
S
0
0
0
0
0
0
0
1
0
1
0
1
0
0
1
0
1
1
1
0
1
0
0
0
1
1
0
1
1
0
1
1
0
1
0
1
1
1
1
布尔表达式为：
S=A⊕B⊕CI
CO=AB+ACI+BCI
三、实验内容
1．设计1位全加器，要求采用文本输入方式和原理图输入方式两种方法设计(必做)
ENTITY sy1 IS
PORT (a,b,ci:IN STD_LOGIC;
s,co:OUT STD_LOGIC);
END sy1;
ARCHITECTURE behav of sy1 IS
BEGIN
s<=a XOR b XOR ci;
co<=(a AND b) OR (a AND ci) OR (b AND ci);
END sy3;
ARCHITECTURE full1 of sy3 IS
加法器实验报告
加法器实验报告实验三加法器的设计与仿真一、实验目的熟悉quartus ⅱ仿真软件的基本操作，用逻辑图和vhdl语言设计加法器并验证。
二、实验内容1、熟悉quartus ⅱ软件的基本操作，了解各种设计输入方法（原理图设计、文本设计、波形设计）2、用逻辑图和vhdl语言设计全加器并进行仿真验证；3、用设计好的全加器组成串行加法器并进行仿真验证；4、用逻辑图设计4位先行进位全加器并进行仿真验证；三、实验原理1. 全加器全加器英文名称为full-adder，是用门电路实现两个二进制数相加并求出和的组合线路，称为一位全加器。
一位全加器可以处理低位进位，并输出本位加法进位。
多个一位全加器进行级联可以得到多位全加器。
用途：实现一位全加操作逻辑图真值表利用与或门设计的全加器，它只能做一位的加法，先预想好它的功能，写出真值表，就可以根据这些来设计电路了。
2.四位串行加法器逻辑图利用全加器的组合实现4位串行加法器，全加器只能对一位进行操作，将每一位的结果传给下一位，就可以实现4位的加法器。
3．74283：4位先行进位全加器（4-bit full adder）利用74283芯片实现的4位先行进位全加器比前两者功能更完善，它可以实现进位功能，这个自己设计难度比较大，可以参照74283的功能表加深对它的理解，按照如下的逻辑图实现进位全加器。
逻辑框图逻辑功能表注：1、输入信号和输出信号采用两位对折列表，节省表格占用的空间，如：[a1/a3]对应的列取值相同，结果和值[σ1/σ3]对应的运算是σ1=a1+b1和σ3=a3+b3。
请自行验证一下。
2、c2是低两位相加产生的半进位，c4是高两位相加后产生的进位输出，c0是低位级加法器向本级加法器的进位输入。
四、实验方法与步骤实验方法：采用基于fpga进行数字逻辑电路设计的方法。
采用的软件工具是quartusii软件仿真平台，采用的硬件平台是altera epf10k20ti144_4的fpga试验箱。
2.1加法器实验 报告 A5
加法器组员:徐鹏，李新意,张严丹. 指导老师：丁祁正、蒋芳芳一、项目内容和要求◆设计一个反相加法器电路，要求：运算关系:)25(21i i O U U U +-=。
输入阻抗应满足Ω≥Ω≥K R K R i i 5,521。
设计条件：①电源电压Ec=±5V ；②负载阻抗Ω=K R L 1.5◆设计一个同相加法器电路，要求：运算关系：21i i O U U U +=。
设计条件： ①电源电压Ec =±5V ；②负载阻抗Ω=K R L 1.5二、设计及调试 （一）电路设计①反相加法器的电路设计如图 1-1 所示，其中U +=U -=0V ；U 0=－[(R f /R 1) ×U i1+(R f /R 2) ×U i2 ] R = R 1 //R 2 //R f根据项目要求的输入阻抗大于5K Ω，且运算关系满足)25(21i i O U U U +-=，因此根据实验室现有电阻的种类，我们选R1为20K Ω和为R2为51K Ω,Rf 为100K Ω、R 为10K Ω。
②同相加法器的电路设计如图1-2所示，其中 U 0的计算如下图1-1反相加法器电路U i1 U i22211121212i i o fU R R R U R R R U U R R RU ⋅++⋅+=⋅+=21212211121221,)(,i i o f i i f o U U U R R R R U R R R U R R R R R R U U U +====⋅++⋅++==有时当解得令图1-2同相加法器电路根据项目要求的输入阻抗大于5K Ω，且运算关系满足21i i O U U U +=，因此根据实验室现有电阻的种类，我们选R1、R2、R 和Rf 都是10K Ω.（二）电路仿真1、反相加法器的电路仿真测试A ：输入信号V U V U i i 5.0,5.021±=±=，测试4种组合下的输出电压如下；①反相加法器 U i1=+0.5v ，U i2=+0.5v ,输出电压U 0=-3.464V.②反相加法器 U i1=+0.5v ，U i2=-0.5v ,输出电压U 0=-1.503V.③反相加法器U i1=-0.5v，U i2=-0.5v ,输出电压U0=3.496V.④反相加法器U i1=-0.5v，U i2=+0.5v ,输出电压U0=1.536V.B ：输入信号V KHz U V U i i 1.0,1,5.021为正弦波±=信号，测试两种输入组合情况下的输出电压波形如下。
加法器实训实验报告
一、实验目的1. 理解加法器的基本原理和结构。
2. 掌握加法器的使用方法和调试技巧。
3. 通过实际操作，加深对数字电路基础知识的理解。
二、实验器材1. 实验箱2. 加法器芯片（如741）3. 逻辑分析仪4. 万用表5. 连接线6. 电源三、实验原理加法器是一种基本的数字电路，用于实现两个或多个数字的加法运算。
本实验以半加器和全加器为基础，通过级联实现多位数的加法运算。
1. 半加器：完成两个一位二进制数相加，并产生和与进位。
2. 全加器：在半加器的基础上增加一个进位输入端，实现多位数的加法运算。
四、实验步骤1. 搭建电路：- 将加法器芯片插入实验箱的相应位置。
- 根据实验要求，连接输入端、输出端和电源。
- 使用逻辑分析仪观察输入信号和输出信号。
2. 半加器测试：- 将两个一位二进制数输入到半加器的两个输入端。
- 观察逻辑分析仪的输出，验证半加器的功能。
3. 全加器测试：- 将两个一位二进制数和一个进位信号输入到全加器的三个输入端。
- 观察逻辑分析仪的输出，验证全加器的功能。
4. 多位数加法测试：- 将多位二进制数输入到全加器的相应输入端。
- 观察逻辑分析仪的输出，验证多位数的加法运算。
5. 实验结果分析：- 对比理论计算结果和实验结果，分析实验误差原因。
五、实验结果与分析1. 半加器测试：- 输入：A=0, B=0- 输出：和=0，进位=0- 输入：A=1, B=0- 输出：和=1，进位=0- 输入：A=0, B=1- 输出：和=1，进位=0- 输入：A=1, B=1- 输出：和=0，进位=12. 全加器测试：- 输入：A=0, B=0, 进位=0- 输出：和=0，进位=0- 输入：A=1, B=0, 进位=0- 输出：和=1，进位=0- 输入：A=0, B=1, 进位=0- 输出：和=1，进位=0- 输入：A=1, B=1, 进位=0- 输出：和=0，进位=13. 多位数加法测试：- 输入：A=1010，B=1101，进位=0- 输出：和=10111，进位=1实验结果表明，加法器能够实现预期的功能，实验结果与理论计算基本一致。
数字逻辑实验报告：加法器
主要仪器设备和材料：数字逻辑电路实验装置、芯片 74LS32、芯片 74LS08、
芯片 74LS86，导线
实验过程和步骤：
①关闭实验箱的电源开关，将三个芯片正确地安装在实验箱装置上； ②分别用三根导线将三个芯片的第 14 号引脚与实验箱左下角的+5V 连接起 来，，再分别用三根导线将三个芯片的第 7 号引脚与实验箱左下角的 GND 连接 起来，将 K1 视为 A，将 K2 视为 B，将 K3 视为 C，实验箱右上角的 1 孔视为
实验原始数据记录和处理：
Ａi
Bi
Ci-1
Si
Bi
0
0
0
0
0
0
0
1
1
0
0
1
0
1
0
0
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0
1
1
0
0
1
0
1
0
1
0
1
1
1
0
0
1
1
1
1
1
1
3
实验结果和分析：
Ａi
Bi
Ci-1
Si
Bi
0
0
0
0
0
0
0
1
1
0
0
1
0
1
0
0
11Βιβλιοθήκη 0110
0
1
0
1
0
1
0
1
1
1
0
0
1
1
1
1
1
1
分析：实验连线正确，能够按照全加真值表将结果做出来，做出来的实验结果 与全加真值表是一样的，是正确的。
4
四位加法器实验报告
四位加法器实验报告四位加法器实验报告一、引言在数字电路的学习中，加法器是一个非常重要的基础电路。
本次实验旨在通过设计和实现四位加法器，加深对数字电路原理的理解，并掌握加法器的设计方法和实现过程。
二、实验目的1. 理解加法器的原理和工作方式；2. 掌握加法器的设计方法和实现过程；3. 学会使用逻辑门电路和触发器构建加法器；4. 验证加法器的正确性和稳定性。
三、实验原理1. 半加器半加器是最基本的加法器，用于实现两个一位二进制数的相加。
其逻辑电路如下：（插入半加器电路图）2. 全加器全加器是由两个半加器和一个或门构成，用于实现三个一位二进制数的相加。
其逻辑电路如下：（插入全加器电路图）3. 四位加法器四位加法器是由四个全加器和一些其他逻辑门组成，用于实现四个四位二进制数的相加。
其逻辑电路如下：（插入四位加法器电路图）四、实验步骤1. 按照电路图连接逻辑门和触发器，搭建四位加法器电路；2. 使用开关设置输入数据，观察输出结果；3. 验证加法器的正确性，将不同的输入数据相加，并手动计算结果进行对比；4. 测试加法器的稳定性，观察输出结果是否随着时间稳定。
五、实验结果与分析通过实验，我们成功搭建了四位加法器电路，并进行了多组数据的测试。
实验结果表明，加法器能够正确地进行四个四位二进制数的相加，并输出正确的结果。
同时，实验中观察到输出结果在一段时间后稳定下来，验证了加法器的稳定性。
六、实验总结本次实验通过设计和实现四位加法器，加深了对数字电路原理的理解，并掌握了加法器的设计方法和实现过程。
通过实验验证了加法器的正确性和稳定性，提高了实际操作能力和解决问题的能力。
同时，实验中还发现了一些问题，比如电路连接错误、输入数据设置错误等，这些问题在实验中及时发现和解决，也对实验结果的准确性起到了保障作用。
在今后的学习中，我们将进一步深入研究数字电路的原理和应用，不断提高自己的实验技能和创新能力。
希望通过这次实验，能够为我们的学习和未来的工作打下坚实的基础。
数电实验报告 加法器
数电实验报告加法器一、实验目的1、掌握半加器、全加器的工作原理及逻辑功能。
2、掌握集成加法器的应用。
二、实验设备及器件1、数字逻辑电路实验板 1块2、74HC283 1片3、74HC04 1片4、74HC00 1片5、74HC86 1片三、实验原理1、半加器不考虑低位进位，只本位相加，称半加。
实现半加的电路，为半加器。
2、全加器考虑低位进位的加法称为全加。
实现全加的电路，为全加器。
3、多位加法器（1）串行多位加法（2）并行多位加法四、实验内容与步骤1、用门电路实现全加器。
参照下图搭接电路，并测试其功能记录结果。
电路中的与非门用74HC00实现，74HC00的引脚图和真值表如图：电路中的异或门用74HC86实现，74HC86的引脚图和真值表如图：按上面的图连接好电路，高电平接+5V的电压，低电平接地，测得结果如下表：2、用集成加法器74HC283 实现代码转换电路。
要求：设计一个四位全加器电路，能够完成8421 码到余三码的转换。
实验电路图如下：74HC283的引脚图和真值表如下：按上面的图连接好电路，高电平接+5V的电压，低电平接地，输出端为低电平时，二极管发光，则测得实验结果如下表：8421BCD码余3码0 0 0 0 0 0 1 10 0 0 1 0 1 0 00 0 1 0 0 1 0 10 0 1 1 0 1 1 00 1 0 0 0 1 1 10 1 0 1 1 0 0 00 1 1 0 1 0 0 10 1 1 1 1 0 1 01 0 0 0 1 0 1 11 0 0 1 1 1 0 0五、实验感想：通过本次试验，我进一步学习了解了74HC86,74HC00，74HC283这三个电子元件，更深一步熟练掌握了电路的连接和电子元件电路设计实践操作的方法和技巧。
同时让我更进一步理解了加法器的原理和8421BCD码与余三码之间的关系。
本次试验，收获颇丰！。
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加法器实验报告
篇一：加法器实验报告
实验 _＿一＿＿
【实验名称】
1位加法器
【目的与要求】
1. 掌握1位全加器的设计
2. 学会1位加法器的扩展
【实验内容】
1. 设计1位全加器
2. 将1位全加器扩展为4位全加器
3. 使4位的全加器能做加减法运算
【操作步骤】
1. 1位全加器的设计
（1）写出1位全加器的真值表
（2）根据真值表写出表达式并化简
（3）画出逻辑电路
（4）用quartusII进行功能仿真，检验逻辑电路是否正确，将仿真波形截图并粘贴于此
（5）如果电路设计正确，将该电路进行封装以用于下一个环节 2. 将1位全加器扩展为4位全加器
（1）用1位全加器扩展为4位的全加器，画出电路图
（2）分别用两个4位补码的正数和负数验证加法器的正确性（注意这两
个数之和必须在4位补码的数的范围内，这两个数包括符号在内共4位），用quartusII进行功能仿真并对仿真结果进行截图。
3. 将4位的全加器改进为可进行4位加法和减法的运算器
（1）在4位加法器的基础上，对电路进行修改，使该电路不仅能进行加
法运算而且还能进行减法运算。
画出该电路
（2）分别用两个4位补码的正数和负数验证该电路的正确性（注意两个
数之和必须在4位补码的数的范围内），用quartusII进行功能仿真并对仿真结果进行截图。
【附录】
篇二：加法器的基本原理实验报告
一、实验目的
1、了解加法器的基本原理。
掌握组合逻辑电路在Quartus Ⅱ中的图形输入方法及文本输入方法。
2、学习和掌握半加器、全加器的工作和设计原理
3、熟悉EDA工具Quartus II和Modelsim的使用，能够熟练运用Vrilog HDL语言在Quartus II下进行工程开发、调试和仿真。
4、掌握半加器设计方法
5、掌握全加器的工作原理和使用方法
二、实验内容
1、建立一个Project。
2、图形输入设计：要求用VHDL结构描述的方法设计一个半加器
3、进行编译，修改错误。
4、建立一个波形文件。
（根据真值表）
5、对该VHDL程序进行功能仿真和时序仿真Simulation
三、实验步骤
1、启动QuartusⅡ
2、建立新工程 NEW PROJECT
3、设定项目保存路径＼项目名称＼顶层实体名称
4、建立新文件 Blok Diagram/Schematic File
5、保存文件FILE /SAVE
6、原理图设计输入
元件符号放置通过EDIT_>SYMBOL 插入元件或点击图标元件复制
元件移动
元件转动
元件删除
管脚命名 PIN_NAME
元件之间连线（直接连接，引线连接）
7、保存原理图
8 、编译：顶层文件设置，PROJECT_>Set as Top_Level
开始编译 processing_>Start Compilation
编译有两种：全编译包括分析与综合
（Analysis&Synthesis）、适配(Fitter)、编程（assembler）时序分析（Classical Timing Analysis）4个环节，而这4个环节各自对应相应菜单命令，可单独发布执行也可以分步执行
9 、逻辑符号生成 FILECreat/_update_>create Symbol File forCurrent File
10 、仿真
建立仿真wenjian
添加需要的输入输出管脚
设置仿真时间
设置栅格的大小
设置输入信号的波形
保存文件，仿真
功能仿真：主要检查逻辑功能是否正确，功能仿真方法如下：
1TOOL/SIMULATOR TOOL,在SIMULATOR MODE下选择Functional,在SIMULATION INPUT栏中指定波形激励文件，单击
Gencrator Functional Simulator Netist,生成功能仿真网表文件。
四、实验现象
任务1 : 逻辑符号生成
任务2：采用基本逻辑门电路设计，异或设计半加器
任务3、全加器设计
逻辑符号：
原理图：
结果：
任务4、用半加器，设计全加器
五、实验体会
通过这次实验，初步熟悉了VHDL语言的原理图设计输入。