1.1 实验目的
1)熟悉多思计算机组成原理网络虚拟实验系统的使用方法。
1.2 实验要求纬编针织布
壁炉门1)做好实验预习,复习全加器的原理,掌握实验元器件的功能特性。
2)加法器电路按照实验内容与步骤的要求,独立思考,认真仔细地完成实验。
3)写出实验报告。
1.3 实验电路
本实验使用的主要元器件有:与非门、异或门、开关、指示灯。
图1.1 一位全加器实验电路
一位全加器的逻辑结构如图 1.1 所示,图中涉及的控制信号和数据信号如下:
1)Ai、Bi:两个二进制数字输入。
3)Si:和输出。
4)C狭基线纹香茶菜i+1:进位输出。
1.4 实验原理
1 位二进制加法器有三个输入量:两个二进制数字 Ai、Bi 和一个低位的进位信号 草率的爆破Ci,这三个值相加产生一个和输出 Si 以及一个向高位的进位输出 Ci+1,这种加法单元称为全加器,其逻辑方程如下:
Si=Ai⊕Bi⊕Ci (1.1)
Ci+1=AiBi+BiCi+CiAi
1.5 实验内容与步骤
1.运行虚拟实验系统,从左边的实验设备列表选取所需组件拖到工作区中,按照图 1.1 所示搭建实验电路,得到如图 1.2 所示的实验电路。
图1.2 一位全加器虚拟实验电路
2.打开电源开关,按表 1-1 中的输入信号设置数据开关,根据显示在指示灯上的运算结果填写表 1-1 中的输出值。 表1-1 一位全加器真值表
| 输入 | | | 输出 |
Ai | Bi | Ci | Si | Ci+1 |
0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
0 | 0 | 1 | 1 | 0 |
0 | 1 | 0 | 1 | 0 |
0 | 1 | 1 | 0 | 1 |
1 | 0 | 0 | 1 | 0 |
1 | 0 | 1 | 0 | 1 |
1 | 防雨罩1 | 0 | 0 | 1 |
1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| | | | |
3.关闭电源开关,增加元器件,实现一个 2 位串行进位并行加法器。用此加法器进行运算,根据运算结果填写好表 1-2。
表1-2 2位串行进位并行加法器真值表
| | 输入 | | | | 输出 | |
A2 | A1 | B2 | B1 | C1 | S2 | S1 | C3 |
0 | 1 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 1 |
0 | 1 | 0 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 |
1 | 0 | 0 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 |
1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 |
1 | 0 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 0 |
1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| | | | | | | |
1.6 思考与分析
1.串行进位并行加法器的主要缺点是什么?有改进的方法吗?
高位的运算必须等到低位的进位产生才能进行,因此运算速度较慢。
改进方法:为了提高运算速度,可采用超前进位的方式,即每一位的进位根据各位的输入
同时预先形成,而与低位的进位无关。比如74ls283芯片
2.能使用全加器构造出补码加法/减法器吗?
可以。因为当前计算机中加法和减法都是通过加法器来实现的。数值一律用补码来存储可以将符号位和其他位一起处理,便于加法和减法运算。