数字设计组合逻辑电路BCD加法器课程设计报告

1、数字电路|课程设计报告姓名： 张华博学号；2011091010004选课号：132指导老师： 张刚组合逻辑电路课程设计16位BCD码加法运算器的实现使用芯片74x283. 74x157及与、或、非门器件设计一个电路，实现16位BCD加法运算。 画出电路逻辑图，并/I Verilog HDL进行仿真。注：74x283是4位二进制先行进位加法器，输入端有：Cin、A3:0、B3;0;输出端有: Cout、 S3: 0:其功能大致可以表示为：（Cout. S1=A+B+Cin74x157为多路复用器，输入端有：S、A3: 0、B3: 0：输出端有：Y3: 0：其功能为：Y二S A+S B分析16位B

2、CD码加法器，即：4位10进制加法器。 记两加数分别为A、B,进位为Cin,和为Sum 对十进制有：Cin个位，Suni个位=A个位+B个位 Cin I他，Sum I位十位+B |位+Cm个位 Ci%位，Su叫他=A百位+B饰+Cm I.位 Cin位，Sum位rA千位+B楼+Cm白位易知：各数位运算规则基本相同，所以设计BCD加法器时可先独立设计4位（即: 十进制一位）加法器。设计求和结果的不同表示形式如下表，使用74x283求和后的输出形式为普通二 进制，最终输出结果为BCD码表示。由表易知：当（S1 + S2）S3 + Cout=0 时，Y=S；当（S1 + S2） S3 + Cout=l

3、 时，Y0=S0Yi=srY2 二 S1S2 + S1 S2Y3二S3 S2- SI SO*显然，Y与S之间可用74x157多路复用器进行转换 74x157芯片的选择输入端为：S = （S1 + S2） S3 + Cout普通2进制表示BCD码表示CoutS3S2S1soCoutY3Y2Y1YO00000000000000100001000100001000011000110010000100001010010100110001100011100111010000100001001010010101010000010111000101100100100110110011011101010001

4、111101011000010110100011011110010110001001111001逻辑图据分析易得BCD加法器个位部分逻辑图如下图（1）所示:16位加法器整体逻辑图如下图(2)：.JIe.J.JKkiu: JEX仿真(Verilog HDD背先，对74x283芯片进行仿真，定义adder模块如下:module adder(A, B, Cin, S, Cout); input 3:0 A, B, Cin;3:0 S;Cout;output outputassignendmoduleCout, S = A+B+Cin;然后，调用adder模块，组合设计BCDaddermodule B

5、CDadder (C, D, Cinl, Su, CO); input 15:0 C, D;input 3:0 Cinl; output 15:0 Su, output co； wire 15:0 SI, SS;wire 3:0 Cout1;adder(.A(C3:0),.B(D3:0),.Cin(Cinl),.S(Sl 3:0),. Cout (Cout 1 0); SSO = (S11 |S12)&S13 ICoutlEO;Su0SulSu2Su3assign assign assign assign assignSl0;SS0&(sil)rsso&sil;SS0&(S11S12) rss

6、o&si2；SSO&(Sl3&Sl2&SllPSlO)rSSO&Sl3；adder(.A(C7:4),.B(D7:4),.Cin(SS3:0),.S(Sl7:4),.Cout (Co utll);assignassignassignassignSS4 = (S15 |S16)&S17 ICoutlEl;Su4 = SI 4；Su5 = SS 4&(SI 5) I SS4&S1 5,Su=SS 4&(SI 5 SI 6) rSS4&Sl6,assign Su7 = SS4&(S1 7&S1 6&S1 5&飞1 4) pSSW&Sl 7,adder(. A(C11:8),. B(D11:8),.

7、Cin(SS 7:4),. S (SI 11:8),. Cout (Coutl 2);assignassignassignassignassignSullSS8 = (S19 |S11O)&S111 |Coutl2;Su=SI 8.Su9 = SS8&(Sl9)rSS8&Sl9,Su10 =SS &(SI 9 f SI 10) rSS8&Sl10;=SS8&CS111&S11O&S19&S18) rSS8&Slll;adder(.A(C15:12),.B(D15:12),.Cin(SSll:8),.S(Sl15:12),.Cout(Coutl3);assignassignassignassig

8、nassignSu15 =SS12=(S113 I SI 14 )&S1 15 I Coutl 3, Su12Su13Su14=SI 12;=SS12&Sl13)SS12&S113:=SS12&(S113*S114) rSS12&Sl14;SS12&(Sl15PSl14&Sl13PSl12)rSS12&Sl15.assignC0=Coutl3,endmodule仿真结果：可正确实现四位数字内的加法:总结:此次课程设计是本人第一次独立完成的一个比较完整的“项冃”，它集筛选（提出） 问題、需求分析、提出设计方案、可行性分析、确定设计方案、实现、仿真检验等于一体, 是对人综和素质的检验和锻炼：学习关于电子设计的相关课程（电路分析、模拟电路、数字 设计）已经有一年半的时间了，期间就只是做题和简单的仿真，觉得不过如此，挺简单的。 但纸上得来终觉浅，虽然这只是一个很简单的设计，真正要动手的时候才发现不知该如何下 手，几经碾转才了解电子设计的诸多流程。设计完成后，就要开始进行仿真了。要用到quartus H软件，就需要自学软件操作，上 网搜教程掌握基本操作，翻课本找程序学习Venlog HDL：虽然有些困难，总是出现这样那 样的问题，但，是问题总有解决的办法，通过学习，看着问题一个一个的被解决掉，这才发 现自主学习是多么快乐的一件事，每解决一个问题，就会增加一份成就感!这比让老师逼