上海大学 计算机学院
《数字逻辑实验》报告 2
姓名 王僖 学号 12125821 教师 刘学民
评 分 时间 周一（7-10） 地点 计算机学院大楼 704机房 机位 38
一． 分立元件构成半加器和全加器 实验 1. 实验目的
1）掌握组合逻辑电路的功能测试 2）学会二进制数的运算规则
3）掌握构造半加器和全加器的逻辑功能
2. 原理
半加器是对两个一位二进制数进行相加，产生“和”与“进位”。根据半加器逻辑表达式可知，半加器的“和”Y是A、B的异或，而“进位”Z是A、B的相与。故半加器可用一个集成异或门和两个与非门组成。
全加器将两个一位二进制数及来自低位的进位Ci-1进行相加，产生“和”Si与“进位Ci”。构成全加器的方法有多种：可用异或门和与非门等门电路组成、可用若干与门组成也可用半加器和或门组成。
3. 实验步骤
1）先用74LS00和74LS86芯片搭建成半加器，并测试其功能，记录结果。 2）如上构建两个半加器然后配合其他门电路构成全加器，并测试其功能，记录结果。
4. 实验数据
1）半加器
输入 输出 A B Y Z 0 0 0 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 1 0 1
2）全加器 输入 输出 Ai Bi Ci-1 Si Ci 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 1 1 0 0 1 1
5. 实验现象
0 1 0 1 0 1 0 0 1 1 1 1 1 0 1 0 0 1 0 1 0 1 1 1 1) 半加器：当两个开关都拨向下方（0）时，左右两个二极管均上方发光（0）；当两个开关都拨向上方（1）时，左右两个二极管均上方发光（1）；当两个开关一上一下时，半加器的“和”Y对应的二极管下方亮（1），“进位”Z对应的二极管上方亮（0）。
2) 全加器：当三个开关都拨向下方（0）时，左右两个二极管均上方发光（0）；当三个开关都拨向上方（1）时，左右两个二极管均上方发光（1）；当两个开关拨向上方（1）一个开关拨向下方（0）或两个开关拨向下方（0）一个开关拨向上方（1）时，一个二极管上方亮，一个二极管下方亮。
6. 体会
在实验过程中对半加器全加器的构成个功能有了进一层次的了解。同时在充分预习的基础上能够在较短时间内很好的完成实验。所以实验前充分的预习很重要。
二． 用MAXPLUS设计二位全加器和四位奇偶发生器 实验
1. 实验目的
学习使用可编程逻辑器件开发工具MAXPLUS设计电路并用MAXPLUS分别设计二位全加器和4位奇偶发生器，并下载到FPGA中测试。 2. 原理
1）将两个一位二进制数及来自低位的进位Ci-1进行相加，产生“和”Si与“进位Ci”，从而实现全加器的功能。 2）用异或门电路(A⊕B)⊕(C⊕D)实现4位奇偶发生器的功能。
3. 实验步骤
1）在MAXPLUS中选用基本门电路器件，构成一个两位全加器逻辑图。 2）使用模拟工具进行模拟验证，并通过验证。 3）定义FPGA的IO引脚功能。 4）下载设计的电路到FPGA。
5）用开关和发光二极管测试FPGA的功能。
6）在MAXPLUS中构成一个4位奇偶发生器逻辑图。 7）对步骤6的结果顺序重复步骤2到步骤5
4. 实验数据
4位二进制码偶校验奇偶发生器 输入 A B C D 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 1 0 0 1 1 1 1 0 0 0 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 输出 P 0 1 1 0 1 0 0 1 1 0 0 1 0 1 1 0
5. 实验现象
当拨向上（1）的开关个数为奇数个时二极管下方（1）灯亮，当拨向上（1）的开关个数为偶数时二极管上方（0）灯亮。
6. 体会
通过设计二位全加器和4位奇偶发生器对MAXPLUS的使用更加熟练并且进一步掌握和FPGA的下载和测试方法。在图像绘制过程中出现过几次小问题但是都能够耐心的寻找错误甚至重做所以最后能够顺利的完成编译和下载。其中了解了设备型号设置的重要性也明白了实验细节能够决定实验成功与否的道理。所以今后的实验要更加仔细地听取老师的讲解和演示以避免不必要的差错。
