叫做半加器。
半加器、全加器的逻辑功能测试及其应用
计算机的最基本的任务之一就是进行算术运算,在机器中四则运算——加、减、乘和除
被分解成加法运算进行的,因此加法器便成了计算机中最基本的运算单元。
【实验目的】
1.掌握半加器、全加器的逻辑功能及其应用;
2.了解中规模集成电路四位超前进位全加器的功能及其应用;
3.了解二—十进制全加器的工作原理。
【基本要求】
1.掌握半加器、全加器的工作原理;
2.掌握74LS283的工作原理及逻辑功能。
【实验仪器、设备】
1.SXJ—3C数字电路
2.元器件:74ls00、74LS51、74LS86、74LS283
【实验原理】
1.半加器
两个二进制数(不考虑低一位的进位信号)相加,叫做半加;能够实现半加操作的电路
叫做半加器。图2—1是由门电路构成的半加器逻辑图和逻辑符号,从图中可以得到半加器
的逻辑真值表如表2—1所示。
表2—1半加器真值表
图2—1半加器
2.全加器
两个同位的加数和来自低一位的进位相加的运算,叫做全加;能够实现全加操作的电路
叫做全加器。全加器是数字系统,特别是计算机中最基本的运算单元电路,其主要功能是实现
二进制算术加法运算。图2—2是由门电路构成的全加器逻辑图和逻辑符号,从图中可以得
到全加器的逻辑真值表如表2—2所示。
表2—2全加器真值表
图2—2全加器
3.四位超前进位全加器:用全加器可以组成多位加法器。实现的方法有多种,其中有一
种就是所谓的并行相加、逐位进位的串行方式(如图2—3所示)。其优点是结构简单,缺点
是运算速度较低。为了提高运算速度,通常采用超前进位的方法(如超前进位四位全加器
74LS283)。其工作原理图如图2—4所示。
图2—3四位串行全加器图2—4四位超前进位全加器
【实验内容及步骤】
1.半加器逻辑功能的测试
把Ai、Bi连接到电平输入端,Si、Ci连接到电平显示端,如图2-1所示。按照逻辑
真值表分别输入各组输入状态电平值,记录Si、Ci的电平值,并写出Si、Ci的逻辑表达式。
2.全加器逻辑功能的测试
把Ai、Bi和Ci-1分别连接到电平输入端,Si、Ci分别连接到电平显示端,如图2-
2所示。按照逻辑真值表输入各组输入状态电平值,记录Si、Ci的电平值,并写出Si、Ci
的逻辑表达式。
3.四位中规模全加器的应用
根据74LS283模块的引脚图连接电路,即把A1、B1、A2、B2、A3、B3、A4、B4、C0分别接到电平
输入端,把S1、S2、S3、S4、C4接到电平显示端,按照下列给定的运算把输入端接到相应的开关
位置,观察并记录输出端的电平值,要求:C0=0和C0=1分别实验,并把实验结果转换成十
进制进行验证。把实验结果记录在表2—3中。
(1)0010+0101=
(2)0011+0100=
(3)0101+1010=
表2-3四位全加器运算结果
A4A3A2A1B4B3B2B1S4S3S2S1C4C0十进制数
00100101
00110100
010110100
00100101
00110100
010110101
4.用74LS283中规模集成全加器构成的码组转换
如图2-5所示连接电路,并根据表2-4所给定的输入码,用电平波段开关送入相应的
输入电平,利用电平显示单元测试出对应的输出电平(发光管为高电平有效)。根据输出电平
值确定输出被转换成什么类型的编码。
【实验结果】
整理实验数据,验证半加器、全加器的逻辑功能的正确性。
【预习要求】
熟悉74LS283的工作原理及逻辑功能,复习半加器、全加器的工作原理。
【思考题】
1.用74LS283还能组成哪些码组变换?怎样利用74LS283实现两个八位二进制数
表2-4码组转换表
图2-5码组变换电路
相加?并画出相应的电路图。
2.怎样用一位全加器实现下面的逻辑关系:⑴F=A⊕B