桂電信科計算機組成原理實訓(xùn)-半加器實驗

1、計算機組成原理實驗報告實驗名稱半加器和全加器設(shè)計開發(fā)實驗日期2016年6月學(xué)生姓名*學(xué)號1451400*班級1451400*實驗?zāi)康?、掌握MAXPLUS開發(fā)軟件的安裝和使用方法，能夠初步運用此軟件進行程序的編寫、編譯、邏輯綜合和優(yōu)化，以及進行功能和時序仿真 2、掌握利用此軟件進行程序的下載和適配以及與EDA 實驗開發(fā)箱相結(jié)合進行硬件驗證的方法3、掌握半加與全加的原理實驗內(nèi)容1、 熟知MAX+plusII設(shè)計流程2、 設(shè)計一個半加器和一個全加器實驗儀器及元件半加器：2個input A、B；一個AND2；一個XOR；兩個output。全加器：3個input ain、bin、cin；兩個設(shè)計好的半

2、加器元件；一個OR2；兩個output。實驗原理及電路圖半加器原理：只求本位和，不考慮低位的進位。實現(xiàn)半加操作的電路叫做半加器。 狀態(tài)表 A B0 00 11 01 1C S0 00 10 11 0 A、B為兩個加數(shù)，C為向高位的進位，C=AB， S為半加和。 全加器原理：加數(shù)、加數(shù)以及低位的進位三者相加稱為“全加”，實現(xiàn)全加操作的電路叫做全加器。AiBiCi-1SiCi0000111100110011010101010110100100010111Ci-1：來自低位的進位 Ci：來自高位的進位實驗過程及結(jié)果記錄半加器基本實驗步驟：1、 為本項工程設(shè)計建立文件夾（文件夾名不能用中文和空格），文

3、件夾取名adder；2、 打開MAX+PLUS II，輸入設(shè)計項目和存盤，新建設(shè)計文件，選擇打開原理圖編輯器；3、 點擊鼠標(biāo)右鍵，出現(xiàn)窗口選擇“Enter Symbol”輸入一個元件，在接下來的窗口中輸入元件名，點擊OK就可以出現(xiàn)實驗所需的元件；4、 將得出的元件在原理編輯窗口連接好，成為一個半加器； 下面給出我實驗中做出的半加器原理圖：5、 將半加器原理圖存盤（存在第一步新建的文件夾中）、將設(shè)計項目設(shè)置成工程文件并對其進行編譯。6、 接著進行時序仿真，打開窗口選擇波形編輯器文件后列出并選擇需要觀察的信號節(jié)點，在Options菜單中消去網(wǎng)格對齊Snap to Grid的選擇，然后選擇60微秒的

4、仿真時間區(qū)域就可以為輸入信號設(shè)定必要的測試電平或數(shù)據(jù)，保存仿真波形文件；7、 選擇并運行仿真器。下面給出實驗中我得出的半加器h_adder.gdf的仿真波形，分析觀察波形： 8、 為了精確測量半加器輸入與輸出波形間的延時量，打開時序分析器；9、 包裝元件入庫：將當(dāng)前文件變成了一個包裝好的單一元件(Symbol)，并被放置在工程路徑指定的目錄中以備后用。10、 管腳分配，可自動分配也可手動分配，分配完成后再編譯一次。半加器完成。全加器基本實驗步驟：全加器基本實驗步驟與半加器基本實驗步驟是基本一樣的，從實驗原理知道，一個全加器是由兩個半加器和其他元件組成的，所以在進行加入元件時，元件名為h_add

5、er，可以出來半加器，再與其他元件連接起來可得全加器原理圖； 下面給出我實驗中做出的全加器原理圖：再重復(fù)進行半加器波形圖生成的步驟，可得全加器波形圖，觀察輸出波形的情況：最后引腳分配、編譯并編程下載，全加器完成。實驗結(jié)果分析 實驗過程中要準確的對半加器和全加器原理圖進行構(gòu)造和連接，否則在編譯的時候程序會提醒有警告或者錯誤，就無法正確實現(xiàn)半加器、全加器的功能。分析半加器波形圖可以看到，在對A、B進行電位編輯后，運行可自動得出CO、SO。比如第一段（050us左右），B和A都為高電平，所以對應(yīng)的C為高電平、S為低電平，與半加器的原理是相符的；分析全加器波形圖，第一段（04.0us時），cin為高電

6、平、bin為高電平、ain為低電平，編譯后自動輸出的sum為低電平、cout為高電平，對照全加器狀態(tài)表后可得，實驗波形與原理同樣也是相符的。思考 半加器沒有接收進位的輸入端，全加器有進位輸入端，在將兩個多位二進制數(shù)相加時，除了最低位外，每一位都要考慮來自低位的進位，半加器則不用考慮，只需要考慮兩個輸入端相加即可。所以根據(jù)其特點可以有不同作用。收獲感想主要的步驟老師都給我們認真的講授和實踐過一遍，我們根據(jù)實驗步驟和自身的理解自己動手做半加器和全加器原理圖和波形圖。實驗過程中主要出現(xiàn)的問題在波形圖的編譯上，把相應(yīng)的輸入引腳的輸入信號弄好后，無法運行仿真器，解決辦法則是在前面的工程文件再進行編譯一次，