乘法运算电路课程设计报告.doc

数字电子技术基础课程设计报告 专业年级：2007级电子信息工程 题 目：乘法运算电路 【设计题目】： 乘法运算电路 【设计要求】： 实现2×2位乘法逻辑运算 A1 A0 × B1 B0 A1B0 A0B0 A1B1 A0B1 E3 E2 E1 E0 ：E3=A1A0B1B0 E2=A1B1 E1=A1B0+A0B1 E0=A0B0 【设计内容】 设计方案及论证 设计乘法运算，运用所学的知识，即可转换为累加的情况。其中用到全加器的知识，不过，要在其基础上考虑进位，即所谓的级联。 .方案一： A1 A0 × B1 B0 A1B0 A0B0 A1B1 A0B1 E3 E2 E1 E0 所以可得：E3=A1A0B1B0 E2=A1B1 E1=A1B0+A0B1 E0=A0B0 .方案二： 见真值表： A1 A0 B1 B0 E3 E2 E1 E0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 1 0 1 1 0 0 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 1 0 1 0 0 1 0 0 1 0 1 1 0 1 1 0 1 1 0 0 0 0 0 0 1 1 0 1 0 0 1 1 1 1 1 0 0 1 1 0 1 1 1 1 1 0 0 1 （表一） 根据真值表画卡诺图列出表达式为： E3=A1A0B1B0 E2=A1A0B0+A1A0B1 E1=A1A0B1+A0B1B0+A1B1B0+A1A0B0 E0=A0B0 通过真值表的分析和卡诺图的简化，得出逻辑表达式。然后运用逻辑门进行连接，即可得到所需的电路了。 论证： 通过对比方案一和方案二，方案二单纯利用基本逻辑门完成此多功能运算电路的电路图（见图一）需要的逻辑门种类多，且逻辑门个数很多，有几个门（如74HC4072四输入或门，74LS11三输入与门、74LS21四输入与门）还没有接触，其插线复杂，占用空间大，不适合在实际操作中实现，故排除此种方案。方案一所用晶体版都学过，用起来也比较方便，而且能巩固学过的知识。综合以上，我们小组选择方案一。 （图一） 元器件选择： 根据方案一的逻辑表达式，利用基本逻辑门实现此电路。电路中需要的逻辑门有74LS08（与门）、74LS32（或门）、74LS86（异或门）， 3.完整电路图： 见图二 （图二） 【制作及调试】 一.电路制作 按照方案一中图二的逻辑电路图制作电路。 将逻辑门74LS08、74LS32、74LS86按照图二连接成符合要求的电路图。 二.电路调试 按电路图连接到LEXP-Y实验箱上，运行！按照真值表的数据手动操作验证电路。测试数据见下表。 输入数据 测试数据 A1 A0 B1 B0 E3 E2 E1 E0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 1 0 1 1 0 0 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 1 0 1 0 0 1 0 0 1 0 1 1 0 1 1 0 1 1 0 0 0 0 0 0 1 1 0 1 0 0 1 1 1 1 1 0 0 1 1 0 1 1 1 1 1 0 0 1 三．数据分析 表二中的测试数据结果与真值表中的数据一致，说明此乘法运算电路的电路设计可行的，制作是正确的。 四． 设计联想 在我们小组的方案中，连续两次用到了全加器，联想到集成块方面的知识，级联全加器可以用74LS183代替，这种双全加器具有独立的全加和与进位输出，即可将每个全加器单独使用，又可将一个全加器的进位输出端与另一个进位输出端连接起来，组成2位串行加法器。此处即用到它的第二个