计算机原理加法指令流程图,加法器电路设计方案汇总(八款模拟电路设计原理详解)...

2024-05-10 17:03:45

描述

加法器是产生数的和的装置。加数和被加数为输入，和数与进位为输出的装置为半加器。若加数、被加数与低位的进位数为输入，而和数与进位为输出则为全加器。常用作计算机算术逻辑部件，执行逻辑操作、移位与指令调用。在电子学中，加法器是一种数位电路，其可进行数字的加法计算。

加法器电路设计方案一:BCD加法器的设计

BCD加法器的设计，目的是根据彩灯亮灭的方式，来显示两个BCD码相加之和。

本设计要求考虑高位溢出，无高位溢出时，求和结果用8个LED灯显示，亮的为1，灭的为0，读出BCD码转化为十进制，即为结果；若有高位溢出时，第9个灯亮，所得结果已超过两位，通过9个灯结合读出结果。

硬件接线图

程序流程图

程序设计

加法器电路设计方案二:8位级联加法器的设计

8位级联加法器的设计程序

8位级联加法器RTL图

加法器电路设计方案三：八位并行加法器设计

它的结构为用加法运算符描述，由EDA软件综合，其优点是运算速度快。

程序

8位并行加法器RTL图

加法器电路设计方案四：八位超前进位加法器设计

程序

八位超前进位加法器RTL图

加法器电路设计方案五：四位串行进位加法器设计

根据四位串行进位加法器的逻辑关系，用S-Edit完成串行进位加法器的电路图以及模块符号图的设计，如图1和图2所示。

图1 四位串行进位加法器电路图

图2 四位串行进位加法器模块符号图

加载SPICE文件

完成四位串行进位加法器的设计，提取设计电路的SPICE 文件，并对SPICE 文件进行文件加载设定，以完成整个电路的仿真。加载包含文件如下图所示。

加载SPICE文件图

仿真

完成加载设定后，对设计电路进行仿真，其仿真结果如图3、图4 所示，图3为输入信号A 设定的电平波形，从上到下依次为A0、Al、A2、示。A3。图4为输入信号B 设定的波形图，从上到下依次为B0、B1、B2、B3。

图3 输入信号A波形图

图4 输入信号B波形图

通过对输入信号A、B的设定，通过四位串行进位加法器电路的仿真运算，其仿真结果如图5所示。该图从上至下的信号端依次为SO、S1、S2、S3、COUT.

图5 四位加法器电路仿真波形图

通过上述波形图可知，当t=0-50ns 时，A3A2A1A0=0011，B3B2B1B0=1101，输出和S3S2S1S0=0000，输出进位COUT=1;当t=50-100ns 时，A3A2A1A0=1110，B3B2B1B0=0111，输出和S3S2S1S0=0101，输出进位COUT=1;当t=100-150ns时，A3A2A1A0=1100，B3B2B1B0=1010，输出和S3S2S1S0=0110，输出进位时，输出和COUT=1;当t=150-200ns，A3A2A1A0=1010，B3B2B1B0=0101，S3S2S1S0=111，输出进位COUT=0。通过对仿真波形图的分析，可以看出该仿真结果存在0-10ns 的延时，除此之外均符合四位串行进位加法器的逻辑功能。

加法器电路设计方案六：反相加法器的电路设计1

下图是由运算放大器构成的反相加法器的电路图

uo=-［ui1*RF/R1+ui2*RF/R2］

加法器电路设计方案七：反相加法器的电路设计2

下图为一个反相加法器电路

由图可知

加法器电路设计方案八：同相加法器电路设计

下图为同相加法器电路

从图中可知同向放大器的真正输入信号是外接信号与反馈信号VΣ相串联的，因此可得出

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