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1、贵州大学大数据与信息工程学院数字电路课程设计报告书姓名:班级:学号:时间：2015年7月30日指导教匝设计题目算术运算单元ALU的设计设计要求1、设计4位ALU,可实现8种算逻运算。要求：（1）.进行两个四位二进制数的运算。（2）.算术运算：A+B,A・B,A+1,A・1（3）.逻辑运算：AandB,AorB,Anot,AxorB2、采用总线方式（4位），实现输入A3—AO、B3—B0,采用4只开关分2次输入A和B数据。3、8种算逻运算通过3位功能选择开关选择某一种功能。4、要求输入A和B后，各设置一个数码管显示锁存后的A数和B数（搭硬件吋不用）5、要求输入A和B后，各设
2、置四只发光管显示锁存后的A数和B数（搭硬件时要用，例如：输入9■-显示:亮灭灭亮）6、运算结果用一个数码管显示（显示0—F）和四只发光管显示（软硕件都必须有）8、ALU工作按节拍步骤进行。要求设计一个节拍发生器，用一个按钮开关，每按一次发出一个节拍。(包括：设计方案、上机设计与仿真结果、硕件实验方案及实验结果、收获和体会)(一)设计方案(1)采用总线的设计思路，用4个开关，轮流输入A和B的数据,并分别用74LS373锁存；(2)从74LS373的输出端分别接入各个ALU运算单元；(3)将各个ALU运算单元的输出端送入四片74LS138的输入端，并通过A、B、C3个输入端來
3、选择输出，选择出我们要得到的结果。(4)用74LS138和74LS161组合制作节拍发生器。(二)设计过程：(1)设计电路，并使用Multisim来做出仿真电路；(2)经过老师检查后，领器件在面包板上搭建出硬件电路，调处止确的结果；(3)写设计报告书，总结这次课程设计的体会。(三)仿真结果1、设计总实验图如2设计过程J1r=^11wW~~qaHUVItest
4、——倒，冲件-L..rtf•••■・3»a•1Ilirnl：LsiPW“3•UMN1113.»2、输入电路设计及分析:①节拍发生器设计②输入A、B数vccJJJJU3VCC74LSO4DDu»l心和U10A」」」」羽
5、羽74LS138W•-X1X2X3X42.5V2.5V2.5V2.5OQOQ沁记％13B74LS244I43335«2.5£.5t.5V乙5VooooDCDYELLOWDHEXDIYELLOW74LS37M•cflosnesHBEI74LS373NU8A-CEEMLS08NU9B74LS9St4U2€A74LS04DUiiB③A+B，A-B计算设计如下:④A+l、A-1运算如下:⑥功能选择用74LS138实现功能选择，输入000输出为A+1；001输岀为A-1；010输岀为A+B；011输岀为A-B；100输出为A非；101输出为A与B；110输出为A异或B；111
6、输出为A或B。VCCR2・・・1X4SIP4.7kQU5D：:::::::::::74LS138NI■齐.■*4eU52DX15⑦用74LS48驱动数码管3、仿真结果显示如下：A输入6(0110),B输入2(0010)①A+1的仿真结果如下：A+1二6+1二7(0111),输岀为7(0111)；②AT的仿真结果如下：A-1二6-1二5(0101),输出为5(0101)；③A+B的仿真结果如下：A+B二6+2二8(1000),输出为8(1000)；④A-B的仿真结果如下：A-B=6-2=4(0100),输出为4(0100)；⑤A非的仿真结果如下：A(0110)非二9(100
7、1),输出为9(1001)；⑥A与B的仿真结果如下：A(0110)与B(0010)结果为2(0010),输出为2(0010)；©A异或B的仿真结果如下：A(0110)异或B(0010)结果为4(0100),输出为4(0100)：⑧A或B的仿真结果如下：A(0110)或B(0010)结果为6(0110),输出为6(0110)；4、实际连接的而包板电路及其结果如下：输入A二3(0011)、B二5(0101)①B+1A+1二5+1二6(0110),数码管输出为6,LED灯输岀为0110；②BTB-1=5-1=4(0100),数码管输岀为4,LED灯输岀为0100；③A+BA+B
8、二3+5二8(1000),数码管输出为8,LED灯输出为1000；⑤A-BA-B=5-3=2(0010),数码管输岀为2,LED灯输出为0010；⑥A与BA(0011)与B(0101)结果为1(0001),数码管输出为1,LED灯输出为0001；⑦A异或BA(0011)异或B(0101)结果为6(0110),数码管输出为6,LED灯输出为0110；⑧A或BA(0011)或B(0101)结果为7(0111),数码管输出为7,LED输出为0111；附：课程设计的收获和体会:成绩评定（包抓指导教师评语和课程设计等级）注：可加附页15
