全加器,全加器是什么意思

　full-adder
　　
　　用門電路實現兩個二進數相加并求出和的組合線路，稱為一個全加器。

一位全加器　　全加器是能夠計算低位進位的二進制加法電路
　　一位全加器(FA)的邏輯表達式為：
　　S＝A⊕B⊕Cin
　　Co＝AB＋BCin＋ACin
　　其中A,B為要相加的數，Cin為進位輸入；S為和，Co是進位輸出；
　　如果要實現多位加法可以進行級聯，就是串起來使用；比如32位+32位，就需要32個全加器；這種級聯就是串行結構速度慢，如果要并行快速相加可以用超前進位加法，
　　超前進位加法前查閱相關資料；
　　如果將全加器的輸入置換成A和B的組合函數Xi和Y（S0…S3控制）,然后再將X,Y和進位數通過全加器進行全加，就是ALU的邏輯結構結構。
　　即 X＝f（A，B)
　　Y＝f（A，B）
　　不同的控制參數可以得到不同的組合函數,因而能夠實現多種算術運算和邏輯運算。

?半加器、全加器、數據選擇器及數據分配器

一、實驗目的

1.驗證半加器、全加器、數據選擇器、數據分配器的邏輯功能。

2.學習半加器、全加器、數據選擇器的使用。

3.用與非門、非門設計半加器、全加器。

4.掌握數據選擇器、數據分配器擴展方法。

二、實驗原理

1.半加器和全加器

根據組合電路設計方法,列出半加器的真值表,見表7。邏輯表達式為：

S =AB + AB= A⊕B

C = AB

半加器的邏輯電路圖如圖17所示。

用兩個半加器可組成全加器,原理圖如圖18所示。

在實驗過程中,我們可以選異或門74LS86及與門74LS08來實現半加器的邏輯功能；也可用全與非門如74LS00、反相器74LS04組成半加器。這里全加器不用門電路構成,而選用集成的雙全加器74LS183。其管腳排列和邏輯功能表分別見圖19和表4.9所示

（a）用異或門組成的半加器（b）用與非門組成的半加器

圖17 半加器邏輯電路圖

圖18 由二個半加器組成的全加器

圖19 74LS183雙全加器管腳排列圖

2.數據選擇器和數據分配器

數據選擇器又叫多路開關,其基本功能相當于單刀多位開關,其集成電路有“四選一”、“八選一”、“十六選一”等多種類型。這里我們以“八選一”數據選擇器74LS151為例進行實驗論證。

數據分配器,實際上其邏輯功能與數據選擇器相反。它的功能是使數據由1個輸入端向多個輸出端中的某個進行傳送,它的電路結構類似于譯碼器。所不同的是多了一個輸入端。若選擇器輸入端恒為1,它就成了上一實驗的譯碼器。實際上,我們可以用譯碼器集成產品充當數據分配器。例如,用2-4線譯碼器充當四路數據分配器,3–8線譯碼器充當八路數據分配器。就是將譯碼器的譯碼輸出充當數據分配器輸出,而將譯碼器的使能輸入充當數據分配器的數據輸入。

三、實驗內容與步驟

1.半加器、全加器

（1）根據組合電路設計方法,列出半加器的邏輯功能表,見表7。由異或門74LS86和與門74LS08組成半加器,半加器的實驗電路圖如圖20所示。74LS86的管腳排列圖見圖21所示（74LS08管腳排列圖見門電路實驗的圖2）。

將74LS86、74LS08集成片插入IC空插座中,按實驗電路圖20接線,進行半加器邏輯功能驗證。

實驗時輸入端A、B接輸入信號,輸出端S、C接發光二極管LED,觀察和數與進位數,并記錄。

（2）全加器邏輯功能驗證：本實驗中全加器不用門電路構成,而選用集成的雙全加器74LS183。將74LS183集成片插入IC空插座中驗證其邏輯功能與表8中結果進行比較。

圖20 用異或門組成的半加器實驗電路圖

圖21 74LS86管腳排列圖

表7 半加器邏輯功能表

表8 全加器邏輯功能表

將全加器74LS183集成片插入IC空插座,輸入端A、B、C_i-1分別接邏輯開關K₁、K₂、K₃,輸出S_i和C_i接發光二極管LED。按全加器邏輯功能表輸入邏輯電平信號,觀察輸出S_i及進位C_i并記錄下來。

2.數據選擇器和數據分配器

（1）數據選擇器

將74LS151“八選一”數據選擇器插入IC空插座中（管腳排列圖如圖22所示）,按圖23接線。其中C、B、A為三位地址碼,S為低電平選通輸入端,D₀~D₇為數據輸入端,輸出Y為原碼輸出端,W為反碼輸出端。置選通端S為0電平（即低電平）,數據選擇器被選中,撥動邏輯開關K₃~K₁分別為000,001，…111（置數據輸入端D₀~D₇分別為10101010或11110000）,觀察輸出端Y和W輸出結果,并記錄。

圖22 74LS151管腳排列圖

圖23 八選一數據選擇器實驗接線圖

（2）數據分配器,其邏輯功能與數據選擇器相反，常常用譯碼器集成片充當數據分配器。在多路分配器中用3線-8線74LS138譯碼器接成數據分配器形式,從而完成多路信號的傳輸。具體實驗接線見圖24。

圖24 多路信號傳輸實驗接線圖（多路分配器）

將74LS138集成片插入IC空插座中（管腳排列圖見“編碼器”圖4.27）,按圖4.46接線。D₀~D₇分別接數據開關或邏輯開關,D'₀~D'₇接8個發光二極管LED顯示輸出,數據選擇器和數據分配器的地址碼一一對應相連,并接三位邏輯電平開關（也可用8421碼撥碼開關的4、2、1三位或三位二進制計數器的輸出端Q_C、Q_B、Q_A）。把數據選擇器74LS151原碼輸出端Y與74LS138的G_2A和G_2B輸入端相連,二個集成片的通選分別接規定的電平。這樣即完成了多路分配器的功能驗證。

置D₀~D₇為11110000和10101010兩種狀態,再分別兩次置地址碼A₃~A₀為0~7,觀察輸出發光二極管LED的狀態,并記錄。

四、實驗總結

1.整理實驗數據和實驗線路圖。

2.試用數據選擇器實現全加器及比較器功能,畫出具體線路圖。

五、注意事項

所有實驗用集成片在實驗時都必須接“+5V”電源和接地。