单稳态及施密特触发器实验

一、实验目的
1、了解在计算机中加减运算的基本原理。
2、熟悉集成电路的性能及使用方法。
3、利用所学知识，提高对逻辑电路综合识图能力。
二、实验任务
用中小规模集成电路设计一个带控制端的并行加减运算电路。
要求：当控制信号M=0时，电路进行加法运算；当控制信号M=1时，电路进行减法运算。用Multisim8进行仿真，并在实验箱上实现。
三、实验原理
1、减法运算的基本原理
在计算机中，为了减少硬件复杂性，减法基本上是通过加法来实现的。这首先需要求出减数的反码（即把该数所有各位的0变为1，1变为0），再在结果上加1得到补码，然后加到被减数上即可。例如：从1100减去0101
              被减数            1 1 0 0
              减数的补码     +  1 0 1 1
                              1 0 1 1 1

              略去此进位           结果是0111
2、求二进制数反码电路
可以用异或门来实现， ，可选用74LS86四异或门。
3、图3.12.1是并行加减运算的电路原理图
 
图3.12.1     并行加减运算的电路原理图
将待加减的数据先送入寄存器存储起来，存储之前清零，把数据A=A3A2A1A0送到寄存器①中，数据B=B3B2B1B0送到寄存器②中，寄存器②的输出送到异或门的输入。M=0时，电路进行加法运算，异或门的输出与输入数据相同。M=1时，电路进行减法运算，异或门的输出是输入的反码。最后，将两路数据送入四位全加器相加得S=A+B或S=A-B的结果。在做减法运算时，对其结果S=A-B中的进位位CO要注意：当A＞B时，CO=1要略去；当A＜B时，CO=0，此时表示有借位，也即表示S=A-B是负数。
4、74LS87互补器
74LS87互补器是四位正/反码选择器，其引脚排列如图3.12.2所示。互补器的工作由B和C端控制。当B和C端的输入均为低电平时，四位二进制输入A1A2A3A4将以反码形式传输到输出Y1Y2Y3Y4；B为低电平但C为高电平时，四位二进制输入A1A2A3A4将以原码形式传输到输出Y1Y2Y3Y4；B为高电平时，输出将是C端输入电平的反码而和数据输入电平无关，如表3.12.1所示。