长春大学
课程设计说明书
题目名称余三码十进制加法器设计
院（系）计算机科学与技术
专业（班级）电算07402班
学生姓名武英波
指导教师谷赫
起止日期2010.6.15---2010.6.19
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目录
1．设计题目 (2)
2．设计目的 (2)
3．设计任务 (2)
4．设计分析 (2)
5．设计过程 (2)
5.1 设计原理 (2)
5.2 器件选择 (3)
5.3 电路链接及结果显示 (4)
6．设计心的 (8)
7. 参考文献 (8)
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余三码十进制加法器单元电路的设计与实现
2．设计目的
1．对已学过的组成原理知识知识进行综合运用；
2．能按要求设计出具有一定功能的逻辑电路。
3．设计任务
1、已知余三编码由四位二进制组成，2十进制一位数的余三码进行相加要对最后的运算结果进行调整，若结果无进位，则从和数中减去3，若结果有进位，则在和数中加上3，设计具有此功能的加法逻辑电路。
2、利用MAX PLUS II完成电路图的绘制，选择合适的逻辑电路和芯片。
3、对所设计的电路分析其性能优劣，并与所熟悉的其他电路做比较，总结各自优缺点。
4、利用软件进行仿真。
4. 设计分析
余三码的十进制加法器，分析为输入的两个余三码数相加，结果为余三码数。
实现余三码的十进制加法器可以使用多中方法，如超前进位加法器、串行进位加法器。
可以使用集成器件，如74ls283等，也可以使用基本的与、或、非门等完成设计。
因此，余三码的十进制加法器的设计，在这里使用两中方法，一种是集成器件74ls283，原理是超前进位的方法，另一种方法是使用与、非、或门，利用串行进位加法器实现。
在实现过程中一定要注意编码的变换。
5. 设计过程
5.1设计原理
全加器原理：由全加器的真值表可得S i和C i的逻辑表达式：
定义两个中间变量G i和P i ：
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利用这个方法实现行波加法器，每一个加法器产生的进位作为下一个加法器的Ci-1。
超前进位加法器的原理：
当A i＝B i＝1时，G i＝1，由C i的表达式可得C i＝1，即产生进位，所以G i称为产生量变。
若P i＝1，则A i·B i＝0，C i＝C i-1，即P i＝1时，低位的进位能传送到高位的进位输出端，故P i称为传输变量，这两个变量都与进位信号无关。
将G i和P i代入S i和C i得：
超前进位的分析结果：
由上式可知，因为进位信号只与变量G i、P i和C-1有关，而C-1是向最低位的进位信号，其值为0，所以各位的进位信号都只与两个加数有关，它们是可以并行产生的。
根据超前进位概念构成的集成４位加法器74LS283的逻辑图如下所示：
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上面是对使用工具的原理分析。
下面是余三码十进制加法的原理：设余三码编码的两个运算数为Ai和Bi，这两个运算数的相加和为Si’，进位为Ci+1’，校正后所得的余三码和数为Si，进位为Ci+1，则有：
当Ci+1’=1时，Si = Si’ + 0011，产生进位Ci+1
当Ci+1’=0时，Si = Si’ + 1101，产生进位Ci+1
5.2器件选择
使用的是74LS283集成器件。
74LS08实现与功能，74LS04实现非功能，74LS32实现或功能，74LS86实现异或功能。
二输入异或门74LS86
二输入与门74LS08
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二输入或门74LS32
5.3电路链接及结果显示
上图为输入一个(A4A3A2A1)余三码，输入一个(B4B3B2B1)余三码，这两个数相加，显示结果在（S4S3S2S1）中。
这里用的方法是行波加法器。
在MAX+plus II上设计连接上图，编译
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然后设定值开始仿真：
仿真没有错误，然后输出结果：
（0011）+（0011）=（0011）
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┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊（1000）+（1011）=（0110）
第二种方法是利用超前进位加法器的方法，利用集成器件74LS283,连接图形编译，仿真同第一种方法，显示结果为：
（0011）+（0011）=（0011）
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（1001）+（1000）=（0100）
6 . 设计心得
在这次课程设计中，我学到了许多，一是对MAX+plux II工具的使用，二是对所学的电路、数字逻辑、组成原理课程的应用，收获颇多。
这次课程设计，自己努力去做，对于不会的问题，积极思考，询问老师，团队协作，互相讨论，使我很快的解决问题。
在这其中，我做的连接图反复试验，多次修改，找出其中的错误，我积极面对，在老师的指导下，每次都能比较顺利的解决问题。
从中我总结到：要想做出作品，除了自己坚持的“必须自己亲自动手去做”，还要做到多思考，多请教，到讨论，多检验。
最后感谢谷老师的指导和帮助，帮我解决了多个问题；感谢跟我一起做的同学，让我避免了许多问题。
7. 参考文献
《计算机组成原理》白中英主编戴志涛周峰等编著科学出版社
《数字逻辑》鲍家元毛文林编著高等教育出版社。