数电——组合逻辑电路设计
实现四位二进制无符号数乘法计算学号
姓名
专业通信工程
日期 2017.4.29
一、设计目的
设计一个乘法器，实现两个四位二进制数的乘法。
两个二进制数分别是被乘数3210A A A A 和乘数3210B B B B 。
被乘数和乘数这两个二进制数分别由高低电平给出。
乘法运算的结果即乘积由两个数码管显示。
其中显示低位的数码管是十进制的；显示高位的数码管是二进制的，每位高位片的示数都要乘以16再与低位片相加。
所得的和即是被乘数和乘数的乘积。
做到保持乘积、输出乘积，即认为实验成功，结束运算。
二、设计思路
将乘法运算分解为加法运算。
被乘数循环相加，循环的次数是乘数。
加法运算利用双四位二进制加法器74LS283实现，循环次数的控制利用计数器74LS161、数码74LS85比较器实现。
运算结果的显示有数码管完成，显示数字的高位（进位信号）由计数器74LS161控制。
以54 为例。
被乘数3210A A A A 是5，输入0101；乘数3210B B B B 是4，输入0100.将3210A A A A 输入到加法器的A 端，与B 端的二进制数相加，输出的和被送入74LS161的置数端（把这个计数器成为“置数器”）。
当时钟来临，另一个74LS161（被称之为“计数器”）计1，“置数器”置数，返回到加法器的B 端，再与被乘数3210A A A A 相加……当循环相加到第四个时钟的时候，“计数器”计4，这个4在数码比较器74LS85上与乘数3210B B B B 比较，结果是相等，A=B 端输出1，经过反相器后变为0返回到被乘数输入电路，截断与门。
至此，被乘数变为0000，即便是再循环相加，和也不变。
这个和，是多次循环相加的和，就是乘积。
高位显示电路较为独立，当加法器产生了进位信号，CA 端输出了一个高电平脉冲，经过非门变为下
降脉冲驱动74LS161计一次数，这个数可以通过数码管显示出来。
但是由于二进制数是满足8421排列的，进位的数是10000，即是10进制数的16。
三、仪器设备名称、型号
74LS85 （一个）74LS161 （三个）
74LS283 （一个）74LS08 （两个）
非门（两个）数码显示管（两个）
四、实验电路图
说明：左下角的D1C1B1A1为被乘数的输入端，单刀双掷开关向上是“1”，向下时“0”。
左侧的D2C2B2A2是乘数的输入端。
被乘数经过中间靠右的“加法器低位片”循环相加，相加的结果经过右上方的“置数器”返回到加法器。
“置数器”和“计数器”共用一个时钟信号，当“计数器”所计的数与乘数相等的时候，最上方的数码比较器输出“1”，经过非门变为“0”，“0”返回到4双输入与门中将与门封死，输出0000.同样是这个“0”信号，将“计数器”的使能端EP 置为“0”，使计数器保持输出，达到稳定输出的目的。
当“加法器低位片”有进位时，输出一个上升沿，经过非门后变为下降沿，驱动“进位信号计数器”计数，其结果被“高位显示”显示出来。
“高位显示”的示数都要乘以16才可以变为10进制的数。
最后的乘积可由两个数码管显示出来。
读数方法：“高位显示”字形所对应的十进制数*16+“低位显示”字形所对应的十进制数。
计算结束，目的达成。
五、仿真分析结果
仿真结果1
被乘数1000，乘数1000，结果：4*16=64。
具体情况请看图中的方框。
仿真结果2
被乘数0011，乘数1100，结果：2*16+4=36。
具体情况请看图中的方框。
六、实验结果分析
所设计乘法器工作良好、结果与预想情况相同。
七、心得体会
通过这一段时间的紧张学习，最后完成了我的设计任务——四位二进制乘法器的设计。
通过本次课程设计的学习，我深深的体会到设计课的重要性和目的性所在。
本次设计课不仅仅培养了我们实际操作能力，也培养了我们灵活运用课本知识完成工作的能力。
乘法器虽然是比较简单的设计课程，但它给了我一个锻炼的机会和检验的机会，也给我复习多个学科知识提供了便利。
希望学校以后多安排一些类似的实践环节，让同学们学以致用
另：使用硬件描述语言ISE设计乘法器的实验过程图如下
仿真分析结果：
安全知识学习
1、酒后为什么不能上岗？
答：酒精会使人精神恍惚，反应迟钝，判断和处理各种意外情况的能力下降甚至丧失，很容易发生事故。
2、行人和车辆经过或出入各类门口、路口时怎样确保安全？
答：1、减速慢性；2、加强瞭望；3、鸣号（铃）警示；4、互相礼让通行。
3、安全帽起什么作用？
答：1、防落物打击；2、防周围飞溅物冲击；3、跌倒时保护头部。
4、安全带低挂高用有什么危害？
答：当发生坠落时，低挂高用会使冲击力增大，导致安全带拉断或人体腰部受伤。
5、在作业现场行走时，谨防那些伤害？
答：1、防头上落物砸伤；2、防周围飞溅物击伤；3、防地面杂物绊倒或扎伤；4、防掉入坑、井、沟等；5、防来往车辆撞伤；6、防带电体触电；7、防有毒气体中毒。
6、在高处行走注意那些事项
答：1、不攀登黑暗、松动、无遮拦的梯架；2、不乘坐用于运料的起重提升工具；3、不攀登无围栏的立柱、支撑物；4、不在无栏杆的横梁管道、平台边沿行走停留。
7、从皮带、辊道、沟槽、栅栏上跨越有什么危险？怎样安全通过？
答：会发生绞碾、坠落事故。
应走人行过桥或绕道通过，严禁跨越。
8、在起重吊物下作业或行走有什么危险？如何确保安全？
答：会发生因起重司机误操作和设备事故引起的砸伤、撞伤事故。
专业人和行人应加强瞭望，发现吊物通过时应立即躲开；如果是交叉作业，作业人员与起重司机和现场指挥人员加强联系，协调作业。
9、通道被阻，潜伏着那些危险？
答：通道被物料占用后，车辆和行人通过时，容易发生撞、挤事故和车辆倾覆、行人绊倒等事故。
10、溜井、投料孔、吊装孔、人行孔及预留孔容易发生那些事故？怎样防范？
答：发生高空坠落和物体打击等事故。
1、设置照明、标志牌、栏杆或盖板；2、禁止在周围及下方随意行走和停留。
11、什么是安全生产责任制？
答：安全生产责任制度是指生产经营单位根据有关安全生产的法律、法规和规章的规定，结合本单位具体的生产经营特点，制定的有针对性地具体规定本单位的安全生产管理和具体的负责人员的规章、制度。
12、什么是安全工作“三同时”？
即新建、改建、扩建工程的劳动安全卫生设施必须与主体工程同时设计、同时施工、同时
投产
13、什么是特种作业？
答：特种作业是对操作者本人，尤其对他人和周围设施的安全有重大危害因素的作业。
特种作业范围：电工作业；锅炉司炉；压力容器操作；起重机械作业；爆破作业；金属焊接(气割)作业；煤矿井下瓦斯检验；机动车辆驾驶；机动船舶驾驶、轮机操作；建筑登高架设作业；
14、特种设备指的是哪些？。