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用原理图方法设计8位全加器

实验报告一
一、实验目的
熟悉利用QuartusII的原理图输入方法设计简单电路,掌握层次化设计的方法,并通过一个8位全加器的设计把握利用EDA软件进行电子线路设计的详细流程。

二、实验内容
1.根据工作原理,完成1位半加器和全加器的设计;
2.建立一个更高的原理图设计层次,利用以上获得的1位全加器构成8位全加器,并完成
编译、综合、适配、仿真。

三、实验环境
计算机、QuartusII软件
四、实验步骤
1.根据半加器工作原理,建立电路并仿真,并将元件打包。

(1)电路
(2)仿真:
仿真结果分析:S为和信号,当A=1,B=0或A=0,B=1时,和信号S为1,否则为0.当A=B=1时,产生进位信号,及CO=1。

(3)打包后的文件:
2.利用半加器构成一位全加器,并打包。

(1)电路
(2)仿真
仿真结果分析:CI为来自低位的进位,S=A xor B xor CI,即:当A,B,CI中有一位为高电平‘1’或者三位同时高电平为‘1’,则S=1,否则S=0;当A,B,CI有两位或者三位同为高电平‘1’时,产生进位信号CO=‘1’。

(3)打包后的文件
3.利用全加器构成8位全加器,并完成编译、综合、适配、仿真。

(1)电路
(2)仿真
仿真结果分析:八位全加器,和S分别与A,B 对应。

当来自第七位的进位信号为‘1’、A 的最高位和B的最高位三者有两个位高电平‘1’时,则产生进位信号CO=‘1’。

五、实验结果与讨论
实验的仿真结果与预计的结果一致,所以所设计的电路是正确的。

不足的地方有:
1、对软件还不够熟悉,所以操作的有点慢;
2、设计电路时,由于数字电路的知识有些开始淡忘了,所以应当及时去补
缺补弱。

六、总结
思考题:为了提高加法器工作速度,如何改进以设计的进位方式?
答:采用超前进位。

串行加法器的第i位进位是由0~(i-1)决定的,而超前进位是事先得出每一位全加器的进位输出信号,而无需再从低位开始向高位逐位传递进位信号了,这就有效地提高了工作速度了。

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