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logism电路仿真实验(三)

2024-07-02 04:47| 来源: 网络整理| 查看: 265

目录 实验说明1.多位串行加法器和多位可控加减电路的设计(1)设计完成8位串行加法器(2)设计完成8位可控加减法器 2. 快速加法器的设计(1)设计4位先行进位电路(2)利用设计的4位先行电路构造4位快速加法器(3)利用4位快速加法器构造16位的快速加法器(4)利用16位的快速加法器构造32位的快速加法器 3. 不带符号五位阵列乘法器设计3.1 横向进位无符号阵列乘法器:3.2 斜向进位无符号阵列乘法器:3.3 对比结果 4.加减交替法阵列除法器设计1.完成一位可控加减单元的电路设计2.利用一位可控加减单元完成不恢复余数的4位阵列除法器 5. 多位算术逻辑单元ALU设计(1)设计32位ALU单元(2)ALU自动测试

实验说明

首先打开的“运算器实验3.circ”文件,找到对应的子电路完成下面的设计任务。 运算器实验3.circ”文件中的组件名称中带“★”表示一定不要改动,带“☆”表示必做。带“◎”表示选做。

1.多位串行加法器和多位可控加减电路的设计

实验目的 掌握一位全加器、多位串行加法器、多位可控加减电路的实现逻辑。熟悉Logisim软件的基本功能,在Logisim中实现多位串行加法器、多位可控加减电路。 实验内容

(1)设计完成8位串行加法器

在logisim中打开“运算器实验3.circ”文件,在对应电路中完成8位串行加法器电路的设计。 并仿真验证设计的正确性。 设计思路:输入Xi和Yi各8位数,检测结果是否溢出后再进行输出

在这里插入图片描述

(2)设计完成8位可控加减法器

在打开的“运算器实验3.circ”文件中找到“☆8位可控加减法器”子电路,完成8位可控加减法器的设计。并仿真验证设计的正确性。 设计思路:输入Xi和Yi各8位数,选通端Sub为0时做加法,为1时做减法,检测运算结果是否溢出后再进行输出 在这里插入图片描述

2. 快速加法器的设计

实验目的 掌握快速加法器中先行进位的原理,掌握Logisim中子电路的使用。 实验内容

(1)设计4位先行进位电路

进位链相关知识: 在这里插入图片描述 在这里插入图片描述

在这里插入图片描述

设计思路:输入Xi和Yi各8位数,选通端Sub为0时做加法,为1时做减法,检测运算结果是否溢出后再进行输出 在这里插入图片描述

(2)利用设计的4位先行电路构造4位快速加法器

构造原理: 在这里插入图片描述

设计思路:利用4位先行电路 在这里插入图片描述

(3)利用4位快速加法器构造16位的快速加法器

构造原理: 在这里插入图片描述

设计思路:利用4位快速加法器 在这里插入图片描述

(4)利用16位的快速加法器构造32位的快速加法器

在这里插入图片描述

3. 不带符号五位阵列乘法器设计

实验目的 掌握阵列乘法器的实现原理,能在logisim中绘制阵列乘法器电路。 实验内容 利用已经设计完成的“5位乘法与门阵列电路”,设计完成不带符号的5位阵列乘法器。 并仿真验证设计的正确性。

3.1 横向进位无符号阵列乘法器:

在这里插入图片描述 对角线法线方向可以并发: 在这里插入图片描述 时延分析: 在这里插入图片描述

3.2 斜向进位无符号阵列乘法器:

在这里插入图片描述 时延分析: 在这里插入图片描述

3.3 对比结果

在这里插入图片描述 逻辑电路: 在这里插入图片描述

4.加减交替法阵列除法器设计

实验目的 掌握阵列除法器的实现原理,能在logisim中绘制阵列除法器电路。 实验内容 以下两个电路我没整明白,跑不通,希望有大佬可以解答一下^ ^

1.完成一位可控加减单元的电路设计

在这里插入图片描述

2.利用一位可控加减单元完成不恢复余数的4位阵列除法器

在这里插入图片描述

5. 多位算术逻辑单元ALU设计

实验目的 理解ALU的基本组成,掌握Logisim中的运算组件的使用方法,熟悉多路选择器的使用;利用自己设计的32位快速加法器和Logisim中的组件设计完成指定功能的ALU单元。

实验内容

(1)设计32位ALU单元

利用自己设计的32位快速加法器和Logisim中的组件设计完成指定规格的32位ALU单元 在这里插入图片描述

(2)ALU自动测试

利用“ALU自动测试”电路测试ALU各种运算功能的正确性。 芯片引脚与功能描述如下表所示: 在这里插入图片描述

在这里插入图片描述

在这里插入图片描述 在这里插入图片描述



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