一位全加器实验
一位全加器的设计
一位全加器的设计一．实验目的1．掌握原理图输入设计。
2．利用一位半加器实现一位全加器。
二．实验原理1．一位半加器输入a，b；输出co，so；其中co为进位输出；so为和的输出；真值表如下图所示。
2．一位全加器真值表如下图所示。
三．实验内容1．以原理图输入作为设计输入，设计半加器。
2．利用设计好的半加器，实现全加器的设计。
3．通过仿真，观察设计的正确性。
4．仿真完成后，将原理图设计转换为VHDL文件。
四．设计提示仔细阅读真值表，思考如何将半加器设计为全加器。
五．实验报告要求1．写出原理图设计。
（半加器电路原理图）（全加器原理图）2．分析设计过程。
用两个半加器构成全加器。
3．记录仿真波形，保存生成的元件以及RTL，将原理图文件转变为VHDL文件。
（全加器仿真图）(符号元件)(全加器RTL)（全加器VHDL文件）LIBRARY ieee;USE ieee.std_logic_1164.all;LIBRARY work;ENTITY quan2 ISPORT(a : IN STD_LOGIC;b : IN STD_LOGIC;c : IN STD_LOGIC;ci : OUT STD_LOGIC;si : OUT STD_LOGIC);END quan2;ARCHITECTURE bdf_type OF quan2 ISCOMPONENT quanPORT(a : IN STD_LOGIC;b : IN STD_LOGIC;co : OUT STD_LOGIC;so : OUT STD_LOGIC);END COMPONENT;SIGNAL SYNTHESIZED_WIRE_0 : STD_LOGIC;SIGNAL SYNTHESIZED_WIRE_1 : STD_LOGIC;SIGNAL SYNTHESIZED_WIRE_2 : STD_LOGIC;BEGINb2v_inst : quanPORT MAP(a => a,b => b,co => SYNTHESIZED_WIRE_2,so => SYNTHESIZED_WIRE_0);b2v_inst1 : quanPORT MAP(a => SYNTHESIZED_WIRE_0,b => c,co => SYNTHESIZED_WIRE_1,so => si);ci <= SYNTHESIZED_WIRE_1 OR SYNTHESIZED_WIRE_2;END bdf_type;4．书写实验报告时要结构合理，层次分明，在分析描述的时候，注意语言的流畅。
一位全加器实验
实验1一位全加器（综合验证性）一、目的掌握组合逻辑电路, 使用74LS00“与非门”电路构成一位全加器组合逻辑电路。
掌握组合逻辑电路的基本概念和结构。
二、要求: 使用与非门构成一位全加器组合逻辑电路。
实验报告包括:1.画出一位全加器逻辑电路图；正确标出集成电路引脚。
74LS00“与非门”电路引脚名称:2.标上门电路脚号, 连接逻辑电路；发光管3.模拟输入Ai 、Bi 、Ci, 记载Si 、Ci-1实验结果。
Ai Bi Ci Si Ci-1三、实验设备和集成电路1.数字逻辑实验板一块。
2、3片74LS00, 连结导线50根。
四、考核方式1.逻辑电路图应当整洁、规范。
2.实验前作好充分实验准备。
3.数字逻辑实验课是一项实践性很强的教学课程。
考核的重点是电路连接, 调试和测试的实践性环节。
考察学生在实验中的动手能力和事实求是的科学态度。
核心是检查是否能够实际完成一位全加器数字逻辑电路, 并电路运行正确作为重要标准。
在电路连接, 调试和测试完成后, 经老师检查确认满足实验要求, 学生签字, 递交报告书, 方可通过实验一的验收。
五、连接, 调试和测试组合逻辑电路参考事项注意如下:1.实验开始时, 检查并确定实验设备上的集成电路是否符合要求。
2、导线在插孔中一定要牢固接触。
集成电路引脚与引脚之间的连线一定要良好接触。
连线在面包板上排列整齐, 连线的转弯成直角。
连线不要飞线。
3、在组合逻辑电路连线时, 为了防止连线时出错, 可以在每连接一根线以后, 在组合逻辑电路图中做一个记号, 这样可以避免搞错连线, 漏掉连线, 多余连线等现象发生。
实验五1位全加器的文本输入（波形仿真应用）
实验五 1位全加器的文本输入（波形仿真用）1.实验目的通过此实验让学生逐步了解、熟悉和掌握FPGA开发软件Quartus II的使用方法及VHDL 的编程方法。
学习电路的仿真方法。
2.实验内容本实验的内容是建立一个1位全加器。
在实验箱上的按键KEY1~KEY3分别为A、B 和Cin，并通过LED1~LED3指示相应的状态。
输出Sum和Cout通过LED7和LED8指示。
3.实验原理1位全加器的真值表如下所示。
表1位全加器逻辑功能真值表4.实验步骤(1) 启动Quartus II，建立一个空白工程，然后命名为full_add.qpf。
(2) 新建full_add.vhd源程序文件，编写代码。
然后进行综合编译。
若在编译过程中发现错误，则找出并更正错误，直到编译成功为止。
也可采用原理图文件的输入方式，建立半加器，然后在组成１位全加器。
原理图如下所示半加器设计1位全加器设计(3) 波形仿真步骤如下：① 在Quartus II 主界面中选择File → New 命名，打开新建文件对话框，从中选择V ector Waveform File ，如下图所示。
单击OK 建立一个空的波形编辑窗口。
选择File →Saveas 改名为full_add.vwf。
此时会看到窗口内出现如下图所示。
图 新建文件对话框 图 新建波形文件界面② 在上图所示的Name 选项卡内双击鼠标左键，弹出如图 所示的对话框。
在该对话框中单击Node Finder 按钮，弹出如图 所示的对话框。
图 添加节点对话框③ 按照下图所示进行选择和设置，先按下“list ”按钮，再按下“>>”按钮添加所有节点，最后按下“ok ”按钮。
图添加节点④波形编辑器默认的仿真结束时间为1us，根据仿真需要可以设置仿真文件的结束时间。
选择Edit→ End Time命令可以更改。
这里采用默认值不需更改。
图添加完节点的波形图⑤编辑输入节点的波形。
编辑时将使用到波形编辑工具栏中的各种工具。
一位全加器实验报告
实验题目
实验报告正文一律使用A4打印纸打印或手写，页眉上标明“《XXXX》课程实验”字样。
页面设置上边距2.5cm，下边距2 cm，右边距2 cm（左装订），多倍行距1.25倍。
正文用宋体5号字，页眉和页脚同宋体小5号字并居中。
1、实验内容
用MAX+plus II 10.1设计一位全加器
2、实验目的与要求
设计一位全加器，并且熟悉MAX+plus II 10.1使用环境。
3、实验环境
MAX+plus II 10.1
4、设计思路分析（包括需求分析、整体设计思路、概要设计）
用两个半加器和一个或门，设计一位全加器。
5、详细设计
一位全加器可以用两个半加器和一个或门连接而成，半加器由一个与门，一个非门，同或门来实现。
在MAX+plus II 10.1环境操作步骤如下：
1、半加器的设计
2、全加器的设计
3、分配管脚
4、编译
5、仿真
6、下载
7、观察结果
6、实验结果与分析
半加器原理图
半加器波形图
全加器原理图
全加器波形图
7、实验体会与建议
通过这次实验课的学习，我学会了MAX+plus 的使用。
了解了半加器和全加器的设计原理和在MAX+plus中的实现方法。
在操作过程中虽然遇到了很多的困难，但在同学的帮助下都克服了。
同学的帮助在学习的过程中是很重要的。
一位全加器VHDL的设计实验报告
EDA技术及应用实验报告——一位全加器VHDL的设计班级：XXX姓名：XXX学号：XXX一位全加器的VHDL设计一、实验目的：1、学习MAX+PLUSⅡ软件的使用，包括软件安装及基本的使用流程。
2、掌握用VHDL设计简单组合电路的方法和详细设计流程。
3、掌握VHDL的层次化设计方法。
二、实验原理：本实验要用VHDL输入设计方法完成1位全加器的设计。
1位全加器可以用两个半加器及一个或门连接构成，因此需要首先完成半加器的VHDL设计。
采用VHDL层次化的设计方法，用文本编辑器设计一个半加器，并将其封装成模块，然后在顶层调用半加器模块完成1位全加器的VHDL设计。
三、实验内容和步骤：1、打开文本编辑器，完成半加器的设计。
2、完成1位半加器的设计输入、目标器件选择、编译。
3、打开文本编辑器，完成或门的设计。
4、完成或门的设计输入、目标器件选择、编译。
5、打开文本编辑器，完成全加器的设计。
6、完成全加器的设计输入、目标器件选择、编译。
7、全加器仿真8、全加器引脚锁定四、结果及分析：该一位加法器是由两个半加器组成，在半加器的基础上，采用元件的调用和例化语句，将元件连接起来，而实现全加器的VHDL编程和整体功能。
全加器包含两个半加器和一或门，1位半加器的端口a和b分别是两位相加的二进制输入信号，h是相加和输出信号，c是进位输出信号。
构成的全加器中，A,B,C分别是该一位全加器的三个二进制输入端，H是进位端，Ci是相加和输出信号的和，下图是根据试验箱上得出的结果写出的真值表：信号输入端信号输出端Ai Bi Ci Si Ci0 0 0 0 00 0 1 1 00 1 0 1 00 1 1 0 11 0 0 1 01 0 1 0 11 1 0 0 11 1 1 1 1。
实验一1 1位全加器的设计
实验一1位全加器的设计一、实验目的1.熟悉ISE软件的使用；2.熟悉下载平台的使用；3.掌握利用层次结构描述法设计电路。
二、实验原理及说明由数字电路知识可知，一位全加器可由两个一位半加器与一个或门构成，其原理图如图1所示。
该设计利用层次结构描述法，首先设计半加器电路，将其打包为半加器模块；然后在顶层调用半加器模块组成全加器电路；最后将全加器电路编译下载到实验板，其中a,b,cin 信号可采用实验箱上SW0,SW1,SW2键作为输入，输出sum,cout信号采用发光二极管LED3，LED2来显示。
图1 全加器原理图三、实验步骤1.在ISE软件下创建一工程，工程名为full_adder，工程路径在E盘，或DATA盘，并以学号为文件夹，注意不要有中文路径，注意：不可将工程放到默认的软件安装目录中。
芯片名为Spartan3E系列的XC3S500E-PQG2082.新建Verilog HDL文件，首先设计半加器，输入如下源程序；module half_adder(a,b,s,co);input a,b;output s,co;wire s,co;assign co=a & b;assign s=a ^ b;endmodule3.保存半加器程序为half_adder.v，通过HDL Bench画仿真波形，获得仿真用激励文件，随后进行功能仿真、时序仿真，验证设计的正确性，观察两种仿真波形的差异。
4.在Design窗口中，选择Design Utilities→Create Schematic Symbol创建半加器模块；5.新建一原理图(Schematic)文件，在原理图中调用两个半加器模块、一个或门模块,按照图1所示连接电路，并连接输入、输出引脚。
完成后另保存full_adder.sch。
6.对设计进行综合，如出现错误请按照错误提示进行修改。
7.HDL Bench画仿真波形，获得仿真用激励文件，分别进行功能与时序仿真，验证全加器的逻辑功能，观察两类波形的差异。
加法器实验报告
篇一：加法器试验报告实验__一__【试验名称】1 位加法器【目的与要求】1. 把握 1 位全加器的设计2. 学会 1 位加法器的扩展【试验内容】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) 依据真值表写出表达式并化简(3) 画出规律电路(4) 用 quartusII 进行功能仿真，检验规律电路是否正确，将仿真波形截图并粘贴于此(5) 假如电路设计正确，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(留意这两个数之和必需在 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 (留意两个数之和必需在 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：加法器的基本原理试验报告一、试验目的1、了解加法器的基本原理。
把握组合规律电路在 Quartus Ⅱ中的图形输入方法及文本输入方法。
2、学习和把握半加器、全加器的工作和设计原理3、熟识 EDA 工具 Quartus II 和 Modelsim 的使用，能够娴熟运用 Vrilog HDL 语言在Quartus II 下进行工程开辟、调试和仿真。
4、把握半加器设计方法5、把握全加器的工作原理和使用方法二、试验内容1、建立一个 Project。
一位全加器实验电路方法的研究
一位全加器实验电路设计方法的研究班级姓名指导老师摘要讨论了采用门电路、译码器、数据选择器和可编程逻辑陈列PL A ,分别设计了4 种一位全加器实验电路,并对各种设计方法进行了较。
这些方法对其他数字逻辑电路的设计具有指导作用。
前言数字逻辑实验电路的分析和设计是计算机硬件的基础知识,也是学习后续课程的基础,在教学、科研、产品开发等方面都占居十分重要的地位[ 1 ]。
在数字计算机中,2 个二进制数之间的加减乘除算术运算都是由若干加法运算实现的[ 2 ]。
全加器是算术逻辑运算的重要组成部分,对其深入探索研究有重要的意义。
目录一、一位全加器及其表达式 (4)二、一位全加器实验电路的几种设计方法 (5)2.1 2种用门电路设计的对比 (5)2.2 用译码器设计 (6)2.3 用数据选择器设计 (7)2.4 用ROM 设计 (8)2.5 用可编程逻辑阵列PLA设计 (9)三、Tanner Pro工具使用介绍 (11)3.1 S-edit的介绍 (11)3.2 用S-edit画图 (12)四、各种设计方法的比较…………………………五、参考文献………………………………………一、一位全加器及其表达式在将2 个多位二进制数相加时,除了最低位以外,每位都应该考虑来自低位的进位,即将2 个对应位的加数和来自低位的进位3 个数相加, 实现这种运算电路即是全加器[ 2 ]。
设A 是加数, B是被加数, CI 是来自低位的进位, S 是本位的和,CO 是向高位的进位。
根据二进制数加法运算规则和要实现的逻辑功能,得出一位全加器真值表,见表1。
表1 全加器真值表A B CI S CO0 0 0 0 00 0 1 1 00 1 0 1 00 1 1 0 11 0 0 1 01 0 1 0 11 1 0 0 11 1 1 1 1由真值表写出输出S 和CO 的逻辑函数式:S = A′B′CI + A′B CI′+ AB′CI′+ AB CI ( 1)CO = A′B CI + AB′CI + AB CI′+ AB CI ( 2)二、一位全加器实验电路的几种设计方法逻辑电路的设计,是指根据逻辑问题,设计出电路去满足要求的逻辑功能. 由于数字电路元器件产品发展很快,品种繁多,集成度高低不同,性能也各异,导致设计电路的方法多样[ 3 ]。
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实验1
一位全加器（综合验证性）
一、目的
掌握组合逻辑电路，使用74LS00“与非门”电路构成一位全加器组合逻辑电路。
掌握组合逻辑电路的基本概念和结构。
二、要求：使用与非门构成一位全加器组合逻辑电路。
实验报告包括：
1、画出一位全加器逻辑电路图；正确标出集成电路引脚。
74LS00
“与非门”电路引脚名称：
2、标上门电路脚号，连接逻辑电路；
发光管
1
1
3、模拟输入Ai、Bi、Ci，记载Si、Ci-1实验结果。
Ai Bi Ci Si Ci-1
三、实验设备和集成电路
1、数字逻辑实验板一块。
2、3片74LS00，连结导线50根。
四、考核方式
1、逻辑电路图应当整洁、规范。
2、实验前作好充分实验准备。
3、数字逻辑实验课是一项实践性很强的教学课程。
考核的重点是电路连接，调试和测试的实践性环节。
考察学生在实验中的动手能力和事实求是的科学态度。
核心是检查是否能够实际完成一位全加器数字逻辑电路，并电路运行正确作为重要标准。
在电路连接，调试和测试完成后，经老师检查确认满足实验要求，学生签字，递交报告书，方可通过实验一的验收。
五、连接，调试和测试组合逻辑电路参考事项注意如下：
1、实验开始时，检查并确定实验设备上的集成电路是否符合要求。
2、导线在插孔中一定要牢固接触。
集成电路引脚与引脚之间的连线一定要良好接触。
连线在面包板上排列整齐，连线的转弯成直角。
连线不要飞线。
3、在组合逻辑电路连线时，为了防止连线时出错，可以在每连接一根线以后，在组合逻辑电路图中做一个记号，这样可以避免搞错连线，漏掉连线，多余连线等现象发生。