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国家电工电子实验教学中心
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数字电子技术
实 验 报 告
实验题目: 1、 2位乘法器
2、可控加法器
3、可控乘法器
4、数模转换电路
5、模拟转换电路
电子信息工程学院
2013
年 12 月 3
日
1、设计任务要求
用加法器实现2位乘法电路。
2、设计方案及论证
(1)任务分析:
①设计乘法运算,运用所学的知识,即可转换为累加的情况。其中用到全加 器的知识,
不过,要在其基础上考虑进位,即所谓的级联。
②A-B=A+(-B) = (A+(-B))补=A补+(-B)反+1
③S3=A1A0B1B0
S2=A1A0B0+A1A0B1
S1=A1A0B1+A0B1B0+A1B1B0+A1A0B0
S0=A0B0
(2)方案比较
方案一: 1.设两位二进制分别为A1A0和B1B0,输出为S3S2S1S0
2.可以用与门(74LS08)
式1 方案一公式
方案二:
见真值表:
A
1
0
0
0
0
0
0
0
0
1
1
1
1
1
1
1
1
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1
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1
1
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0
0
0
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1
1
1
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0
1
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0
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0
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1
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0
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1
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0
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0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
表一 真值表
根据真值表画卡诺图列出表达式为:
S3=A1A0B1B0
S2=A1A0B0+A1A0B1
S1=A1A0B1+A0B1B0+A1B1B0+A1A0B0
S0=A0B0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
1
0
0
0
0
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0
0
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0
0
1
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0
1
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1
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0
0
0
0
1
0
1
AB1 B0 E3 S2 S1 S0
通过真值表的分析和卡诺图的简化,得出逻辑表达式 。然后运用逻辑门进行连接,即
可得到所需的电路了。
比较方案:
通过对比方案一 和方案二,方案二单纯利用基本逻辑门完成此多功能运算电路的电路
图需要的逻辑门种类多,且逻辑门个 数很多,有几个门还没有接触,其插线复杂,占用空间
大,不适合在实际操作中实现,故排除此种方案。 方案一所用晶体模块都学过,用起来也比
较方便,而且能巩固学过的知识。综合以上,我们小组选择方案 一。
(3)系统结构设计
在我们小组的方案中,连续两次用到了全加器,联想到集成块方面 的知识,级联全加
器可以用74LS183代替,这种双全加器具有独立的全加和与进位输出,即可将每 个全加器单
独使用,又可将一个全加器的进位输出端与另一个进位输出端连接起来,组成2位串行加法< br>器。此处即用到它的第二个功能。这种集成全加器级联方便,使用时分灵活。具体原理图如
下:
图一 原理图
(4)具体电路设计
图二 具体电路图
3、制作及调试过程
(1)制作与调试流程
分别将A1A0和B1B0赋高地电 平,数码管就会有相应的数字显示和变化,
此时数码管显示值为16进制,但对于两位二进制的乘法最大 数值为9,而BCD中0-9的显
示和十进制的相同。
(2)遇到的问题与解决方法
进行探索性实验难免会遇到问题,在设计过程中缺少具体明确的设计方向。经过分析
后提出了两 种方案,理论上两种方案都是可行的,但实际操作中出现了电路复杂等问题,故
选用方案优化。
4、系统测试
(1)测试方法及数据
按电路图连接到实验箱上,按照真值表的数据手动操作验证电路。测试数据见下表。
输入数据 测试数据
A
1
0
0
0
0
0
0
0
0
1
1
1
1
1
1
1
1
0
A
1
0
0
0
0
1
1
1
1
0
0
0
0
1
1
1
1
BB0 S3 S2 S1 S0
0
0
1
1
0
0
1
1
0
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1
1
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1
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1
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0
0
0
0
0
0
0
1
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
1
1
0
0
1
0
0
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0
0
0
0
1
1
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1
0
1
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1
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0
0
0
1
0
1
0
0
0
0
0
1
0
1
表二 测试数据表
(3)数据分析及结论
表二中的测试数据结果与真 值表中的数据一致,说明此乘法运算电路的电路设计可行
的,制作是正确的。
5、系统使用说明
系统外观及接口说明
图三 乘法电路实物连接图
6、总结
(1)收获与体会
经过数小时的实验过程,虽然其间会遇到一些问题,但 我们还是坚持了,最终也完成了实验。
通过这次,我们意识到了实践与理论相结合的重要性、团队合作的 必要性。通过这次的课程
设计,发现了自己知识面的不足,找到了以后学习的方向。
(2)对本课程的建议
本学期最新改革的课程设计性实验比以往的实验增加了太多难度,技术 层面还好解决,但是
硬件方面很难解决,建议学校实验室能统一统计购置所需的芯片及元件。给我们节省 出外出
购买元件所带来的时间和资金上的损失。
7、参考文献
侯建军.数字电子技术基础. 北京:高等教育出版社
邱寄帆.数字逻辑电路. 北京:清华大学出版社
章忠全.电子技术基础:实验与课程设计.北京:中国电力工业出版社
余孟尝.数字电基础简明教程.高等教育出版社
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