预 习 报 告
实验题目：累加器
预习内容：
1.数据与文字的表示方法
⑴数据格式
①定点数的表示方法
②浮点数的表示方法
③十进制数串的表示方法
⑵数的机械码表示
①原码表示法
②补码表示法
③移码表示法
④浮点数的机器表示
⑶字符与字符串的表示法⑷校验码
2.定点加法、减法的运算
⑴补码加法
⑵补码减法
⑶逸出概念和检测方法
⑷基本的二进制加法/减法
实验目的与要求（及主要实验仪器、设备）：
1） 熟悉多思计算机组成原理网络虚拟实验系统的使用方法。
2） 掌握全加器的逻辑结构和电路实现方法。
实验要求
1） 做好实验预习，复习全加器的原理，掌握实验元器件的功能特性。
2） 按照实验内容与步骤的要求，独立思考，认真仔细地完成实验。
本次实验采用的主要设备：自带电脑
实验原理（方法与与原理分析）：
1 位二进制加法器有三个输入量：两个二进制数字 Ai、Bi 和一个低位的进位信号 Ci， 这三个值相加产生一个和输出 Si 以及一个向高位的进位输出 Ci+1，这种加法单元称为全加器，其逻辑方程如下：
Si=Ai⊕Bi⊕Ci
Ci+1=AiBi+BiCi+CiAi
2.n个1位的全加器(FA)
可级联成一个n位的行波进位加减器。M为方式控制输入线，当M=0时，做加法（A+B）运算；当M=1，做减法（A-B）运算，在后一种情况下，A-B运算转化成［A]补+[-B］补运算，求补过程由B+1来实现。
3.全加器的起始进位输入端被连接到功能方式线M上，做减法时M=1，相当于在加法器的最低位上加1。另外，单符号位法的溢出检测逻辑：当C=Cn-1时，运算无溢出；而当Cn≠Cn-1时，运算有溢出，经异或门产生溢出信号。
实验步骤（程序代码与实验过程）：
1.打开电源后，不打开开关则灯泡不亮
2.当只打开Ai开关时，Si灯变亮
3.当只打开Bi开关时，Si灯变亮
4.当只打开Ci开关时，Si灯变亮
5.当打开Ai,，Bi开关时，Ci+1灯变亮
6.当打开Ai,，Ci开关时，Ci+1灯变亮
7.当打开,Bi，,Ci开关时，Ci+1灯变亮
8.当打开Ai，,Bi，,Ci开关时，Ci+1，Si灯变亮
实验结果（数据分析与结论）：
1. 打开电源开关，按表 1-1 中的输入信号设置数据开关，根据显示在指示灯上的运算结果填写表 1-1 中的输出值。
表 1-1 一位全加器真值表
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输入 |
输出 |
|||
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Ai |
Bi |
Ci |
Si |
Ci+1 |
|
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
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0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
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0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
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1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
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1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
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1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
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1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
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问题讨论：
问：
1.串行进位并行加法器的主要缺点是什么？有改进的方法吗？
答：缺点：串行加法器运算速度很慢，要等一级的加法运算完成、得到进位的值后再才能进行下一位的运算。加的级数越多、所耗费的时间越长，因为总时间是每一级时间的总和。
改进方法：使用超前进位，超前进位的所有位数1653进位是同时完成的。一个CP脉冲就能完成整个版进位过程。
2.能使用全加器构造出补码加法/减法器吗？
答：可以，因为 ①在计算机系统中,数值一律用补码来表示（存储）主要原因：使用补码,可以将符号位和其它位统一处理；同时,减法也可按加法来处理.另外,两个用补码表示的数相加时,如果最高位（符号位）有进位,则进位被舍弃。 ②减去一个数就相当于加上一个负数,而这个负数用补码表示,就适用于两个补码数相加的原则了。
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