乘法运算电路课程设计报告

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：乘法运算电路小组成员：周广涛（200700802029）相梅（200700802012）田程程（200700802041）时间：2009年1月3号【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A1A0×B1B0A1B0A0B0A1B1A0B1E3E2E1E0：E3=A1A0B1B0E2=A1B1E1=A1B0+A0B1E0=A0B0【设计内容】1．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：A1A0×B1B0A1B0A0B0A1B1A0B1E3E2E1E0所以可得：E3=A1A0B1B0E2=A1B1E1=A1B0+A0B1E0=A0B0.方案二：见真值表：A1A0B1B0E3E2E1E000000000000100000010000000110000010000000101000101100010011100111000000010010010101001001011011011000000110100111110011011111001（表一）根据真值表画卡诺图列出表达式为：E3=A1A0B1B0E2=A1A0B0+A1A0B1E1=A1A0B1+A0B1B0+A1B1B0+A1A0B0E0=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）2．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），123U?A74LS86123U?A74LS08123U?A74LS323.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A1A0B1B0E3E2E1E000000000000100000010000000110000010000000101000101100010011100111000000010010010101001001011011011000000110100111110011011111001三．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功能。这种集成全加器级联方便，使用时分灵活。具体电路图如下：【设计总结】1.设计中出现的问题和相应的解决方案进行探索性实验难免会遇到问题，在设计过程中缺少具体明确的设计方向。经过分析后提出了两种方案，理论上两种方案都是可行的，但实际操作中出现了电路复杂等问题，故选用方案优化。在方案确定过程中学会了多角度分析问题的方法，在方案分析与选择过程中学会了分析问题解决问题的方法，提高了自己分析问题的能力。但在实际的制作过程中仍然遇到了很多问题，最终在老师的指导和我们团队的共同努力下成功完成了此设计。2.个人体会经过数小时的实验过程，虽然其间会遇到一些问题，但我们还是坚持了，最终也完成了实验。通过这次，我们意识到了实践与理论相结合的重要性、团队合作的必要性。通过这次的课程设计，发现了自己知识面的不足，找到了以后学习的方向。【参考文献】邱寄帆.数字逻辑电路.北京：清华大学出版社章忠全.电子技术基础:实验与课程设计.北京：中国电力工业出版社余孟尝.数字电基础简明教程.高等教育出版社