四位超前进位加法器原理.docx
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1、四位超前进位加法器原理超前进位加法器原理 74283为4位超前进位加法器,不同于普通串行进位加法器由低到高逐级进位,超前进位加法器所有位数的进位大多数情况下同时产生,运算速度快,电路结构复杂。其管脚如图1所示: 图1 74283管脚图 其真值表如下所示: 表1 4位超前进位加法器真值表 1 由全加器的真值表可得Si和Ci的逻辑表达式: 定义两个中间变量Gi和Pi: 当AiBi1时,Gi1,由Ci的表达式可得Ci1,即产生进位,所以Gi称为产生量变 。若Pi1,则AiBi0,CiCi-1,即Pi1时,低位的进位能传送到高位的进位输出端,故Pi称为传输变量,这两个变量都与进位信号无关。 将Gi和P
2、i代入Si和Ci得: 进而可得各位进位信号的逻辑表达如下: 2 根据逻辑表达式做出电路图如下: 逻辑功能图中有2输入异或门,2输入与门,3输入与门,4输入与门,2输入或门,3输入或门,4输入或门,其转化成CMOS晶体管图如下: 3 4 电路网表如下: *xor 2 .subckt xor2 a b c d f mxorpa 1 a vdd vdd pmos l=2 w=8 mxorpb f d 1 vdd pmos l=2 w=8 mxorpc 2 b vdd vdd pmos l=2 w=8 mxorpd f c 2 vdd pmos l=2 w=8 mxorna f a 3 0 nmos
3、l=2 w=4 mxornb 3 b 0 0 nmos l=2 w=4 mxornc f c 4 0 nmos l=2 w=4 mxornd 4 d 0 0 nmos l=2 w=4 .ends xor2 *and2 .subckt and2 a b f mandpa f a vdd vdd pmos l=2 w=4 mandpb f b vdd vdd pmos l=2 w=4 mandna f a 1 0 nmos l=2 w=4 mandnb 1 b 0 0 nmos l=2 w=4 .ends and2 *and3 .subckt and3 a b c f mandpa f a vdd
4、 vdd pmos l=2 w=4 mandpb f b vdd vdd pmos l=2 w=4 mandpc f c vdd vdd pmos l=2 w=4 mandna f a 1 0 nmos l=2 w=6 mandnb 1 b 2 0 nmos l=2 w=6 mandnc 2 c 0 0 nmos l=2 w=6 .ends and3 *and4 .subckt and4 a b c d f mandpa f a vdd vdd pmos l=2 w=4 mandpb f b vdd vdd pmos l=2 w=4 mandpc f c vdd vdd pmos l=2 w=
5、4 mandpd f d vdd vdd pmos l=2 w=4 mandna f a 1 0 nmos l=2 w=8 mandnb 1 b 2 0 nmos l=2 w=8 mandnc 2 c 3 0 nmos l=2 w=8 mandnd 3 d 0 0 nmos l=2 w=8 .ends and4 5 *or2 .subckt or2 a b f morpa 1 a vdd vdd pmos l=2 w=8 morpb f b 1 vdd pmos l=2 w=8 mna f a 0 0 nmos l=2 w=4 mnb f b 0 0 nmos l=2 w=4 .ends or
6、2 *or3 .subckt or3 a b c f morpa 1 a vdd vdd pmos l=2 w=12 morpb 2 b 1 vdd pmos l=2 w=12 morpc f c 2 vdd pmos l=2 w=12 mna f a 0 0 nmos l=2 w=4 mnb f b 0 0 nmos l=2 w=4 mnc f c 0 0 nmos l=2 w=4 .ends or3 *or4 .subckt or4 a b c d f morpa 1 a vdd vdd pmos l=2 w=16 morpb 2 b 1 vdd pmos l=2 w=16 morpc 3
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