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数字电子技术基础课程设计
数字电子技术基础 课程设计报告
学院电气信息学院
专 业
姓 名
学 号
设计题目 四位二进制无符号数乘法器
数字电子技术基础课程设计
数字电子技术基础课程设计
目录
1 设计任务描述 ....................................... - 1 - 1.1 设计描述 ...................................... - 1 - 1.2 设计概述 ...................................... - 1 - 2 通用器件实现 ....................................... - 1 - 2.1 方案一 与门和全加器组合逻辑电路 ............... - 1 - 2.1.1 设计思路 ................................. - 1 - 2.1.2 仿真测试 ................................. - 2 - 2.1.3 优缺点分析 ............................... - 3 - 2.2 方案二 多种通用集成芯片组合逻辑电路 ........... - 3 - 2.2.1 设计思路 ................................. - 3 - 2.2.2 仿真测试 ................................. - 5 - 2.2.3 优缺点分析 ............................... - 7 - 3 使用硬件描述语言——Verilog实现 .................... - 7 - 3.1 设计目的 ...................................... - 7 - 3.2 设计要求 ...................................... - 7 - 3.3 硬件语言描述 .................................. - 7 - 3.4 BASY2板结果附图 ............................... - 9 - 4 结论与心得体会 .................................... - 11 - 4.1结论 ......................................... - 11 - 4.2心得体会 ..................................... - 12 -
数字电子技术基础课程设计
1 设计任务描述
1.1 设计描述
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A3A2A1A0和乘数B3B2B1B0。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电平指示灯显示的二进制数。做到保持乘积、输出乘积，即认为目的实现，结束运算。 1.2 设计概述
4位二进制乘法器在实际中具有广泛应用。它是一些计算器的基本组成部分，其原理适用于很多计算器和大型计算机，它涉及到时序逻辑电路如何设计、分析和工作等方面。通过此电路更深刻的了解时序逻辑部件的工作原理，从而掌握如何根据需要设计满足要求的各种电路图，解决生活中的实际问题，将所学知识应用于实践中。
2 通用器件实现
2.1 方案一 与门和全加器组合逻辑电路 2.1.1 设计思路
手动实现两个四位二进制乘法的计算，应为以下过程：
1011?11011011000010111011
10001111C8C7C6C5C4C3C2C1B4B3B2B1A4A3A2A1设乘数为A4A3A2A1(下标数字大则为高位),被乘数为B4B3B2B1，使乘数从低位到高位依次与被乘数相乘，得到四个四位二进制加数，再依次对四个加数错位相加，得到八位的二进制的乘法运算结果。
依次算法，两个四进制乘数由8个单刀双掷开关接地（低电平0）和接5V（高电平1）进行输入，乘数A从低位到高位依次与被乘数B相乘过程可用二输入与门实现，共得到四个加数16个与运算结果，乘数最低位A1与被乘数作与运算的四位结果的最低位即是乘法运算结果的最低位C1；依次用三个四位全加器对四个加数进行全加运算，运算时输入两个四位二进制数，输入进位信号接地为0，低级的全加器的运算结果进位信号作为与下一个加数进行全加运算的被加数的最高位，四位全加运算结果的最低位作为输出结果，并从低到高位的依次输出C2、C3、C4，最后一个全加器运算过后得到进位信号是八位二进制计算结果的最高位C8，剩余的高三位输出分别为C7、C6、C5，将8位输出结果直接在通过电阻到地保护的发光二极管表示。
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