一、简述
行波进位加法器由全加器构成,可以实现补码的加法运算和减法运算,但这种减法/减法器存在两个问题:一是由于串行进位,它的运算时间很长。二是行波进位加法器本身来说,它只能完成加法和减法两种操作,而不能完成逻辑操作。
因此,为了将全加器的功能扩展,可在全加器的输入端增加一个可控的组合逻辑电路:函数发生器,如图5所示。比如算术逻辑运算单元(ALU)74LS181,该ALU既可以做算术运算,也可以完成逻辑运算,其内部结构主要就是由全加器和函数发生器构成,通过控制信号F1-F3,使得Xi、Yi与对应的输入信号Ai、Bi有了更多的逻辑关系,从而实现不同的运算功能。
图5 ALU逻辑结构原理框图
二、设计任务和要求
任务:
1、设计一个由3个控制参数(F1、F2、F3)构成的函数发生器,该函数发生器的输出Xi、Yi与输入量Ai、Bi之间的关系如下表1所示,由表可以看出Yi由F1、F2决定,Xi由F 3决定。
表1 函数发生器功能表
2、分析所给函数发生器,以及在增加该函数发生器后,全加器的输出,即该
运算器的输出,并通过 multisim 仿真平台进行绘制原理图及完成仿真。
要求:
1、分析出该运算器的输出与输入的关系,写出理论分析结果。
2、通过仿真,验证结果与理论分析是否一致。
三、设计方案提示
1、详细分析 74LS181 算术逻辑运算芯片的功能、逻辑电路图,以及其函数发
生器。
2、回顾逻辑电路设计方法,通过逻辑功能写出真值表,由真值表写出逻辑表
达式,化简逻辑表达式,设计逻辑电路图并仿真。
(求求大佬们给个解析)
参考GPT和自己的思路:
好的,我来回答你的问题。
根据你提供的信息,我们需要设计一个由3个控制参数构成的函数发生器,该函数发生器的输出与输入之间的关系可以通过表格给出,其中Yi由F1,F2决定,Xi由F3决定。我们需要通过理论分析和Multisim仿真验证该运算器的输出与输入之间的关系。
首先,我们需要详细分析74LS181算术逻辑运算芯片的功能和逻辑电路图,并了解其函数发生器的实现方式。其次,我们应该回顾逻辑电路设计方法,通过逻辑功能写出真值表,由真值表写出逻辑表达式,化简逻辑表达式,设计逻辑电路图并进行仿真。
根据表格给出的功能表,我们可以得到Xi和Yi的逻辑表达式。然后,通过Karnaugh图或代数化简可以进一步简化逻辑表达式。最后,我们可以根据简化后的逻辑表达式,设计出对应的电路图,并在Multisim中进行仿真,验证运算器的输出与输入之间的关系是否正确。
希望这些提示对你有帮助,如果需要更详细的解释和指导,可以提供更具体的问题和思路,我会尽力协助你。