四位并行加法器设计

安徽大学计算机科学与技术学院 《计算机组成原理》 课程设计、实践设计报告 学生学号： E20814108、E20814098 学生姓名： 蒋 信、许 东 年级专业： 08软件工程二班 授课教师： 周 勇 老 师 完成时间： 2011/03/20 4 位并行加法器设计实验 1 课程设计概述 1 .1 课程设计的教学目的 掌握计算机系统组成及内部工作机制、理解计算机各功能部件工作原理的基础上，深入掌握数据信息流和控制信息流的流动过程，进一步加深计算机系统各模块间相互关系的认识和整机的概念，培养开发和调试计算机的技能。在设计实验中提供应用所学专业知识分析问题和解决问题的能力。 1.2 课程设计的内容 通过 MuxPlus2软件，下载加法程序到实验箱，然后在其上连线,输入两个二进制数，观察结果并与理论值进行比较，实现 4位二进制数相加并得到正确的结果。 1.3 课程设计的任务 1、掌握MaxPlus2软件的使用方法。 2、掌握4位并行加法器的设计原理，掌握超前进位产生电路的设计方法. 3、正确将电路原理图下载到试验箱中. 4、正确通过实验箱连线实现 4位二进制数的相加并得到正确结果. 5、完成设计实验报告. 1.4 课程设计的题目及其思想 题目：设计一个四位并行加法器，并能在试验箱上编译通过，且连线后可以具体实现加法 设计思想：由于本次课程设计的目的是在学完计算机组成原理课程后通过课程设计理解计算机各个功能器件的工作原理，计算机是如何实现这些功能的，所以我们选择了四位并行加法器这个简单的题目，用到了一些逻辑运算部件，并采用超前进位加法器的设计方法提高运算速度。实验最后下载到试验箱上并连线参照了课程实验中乘法器的设计。 2 课程设计的实现 2 .1 设计基础 加法器是计算机的基本运算部件之一。 （1）若不考虑进位输入,两数码 Xn,Yn 相加称为半加,如下图为半加其功能表: Xn Yn Hn 0 0 0 1 0 1 0 1 1 1 1 0 (a) 半加器功能表 (b)半加器逻辑图 （2）将Xn Yn 以及进位输入Cn-1 相加称为全价，其功能表如下图： Xn Yn Cn-1 Fn Cn 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 1 0 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 0 1 1 0 1 1 1 0 0 1 1 1 1 1 1 a.（全加器功能表） (b) 全加器的逻辑图 由功能表可得全加和Fn和进位输出Cn表达式： Fn=Xn Yn Cn-1+ Xn Yn Cn-1+ Xn Yn Cn-1+ Xn Yn Cn-1 Cn= Xn Yn Cn-1+ Xn Yn Cn-1+ Xn Yn Cn-1+ Xn Y...