算术运算电路

  • Post author:
  • Post category:其他




相关概念

半加:只考虑两个加数本身,而没有考虑低位进位的加法运算。

半加器:实现半加运算的逻辑电路。

全加器:能进行被加数,加数和来自低位的进位信号相加,并根据求和结果给出该位的进位信号

串行进位:将低位的进位输出信号接到高位的进位输入端,任一位的加法运算必须在低一位的运算完成后进行。



加法运算



1. 半加器


(1)逻辑符号


在这里插入图片描述

  • A,B:两个一位二进制加数。
  • S:和数。
  • C:进位数。


(2)真值表


在这里插入图片描述



2. 全加器


(1)逻辑符号


在这里插入图片描述

  • A

    i

    :被加数。
  • B

    i

    :加数。
  • C

    i

    :低位进位数。
  • S

    i

    :本位和数。
  • C

    i

    :向高位进位数。


(2)真值表

在这里插入图片描述



3. 多位数加法器


多位数加法器只能由

全加器

构成



(1) 串行进位加法器

在这里插入图片描述

  • 工作原理:第一个全加器根据A

    0

    、B

    0

    和CI中的进位信号,输出最低位和数S

    0

    ,把进位信号输出给下一个的全加器,这个全加器根据拿到的进位信号和A、B的输入信号重复上述操作。

  • 优点:电路结构简单。

  • 缺点:运算速度慢。



(2) 并行(超前)进位加法器

  • 工作原理,电路设计时就完成了进位信号的运算,多个全加器同时拿到进位信号和A、B输入信号,一起计算,一起输出。

  • 优点:运算速度快。

  • 缺点:电路结构复杂。



4. 集成4位超前进位加法器【74HC283】


(1)逻辑符号:


在这里插入图片描述

片的内部是并行进位的。

  • A

    3

    A

    2

    A

    1

    A

    0

    :四位二进制加数。
  • B

    3

    B

    2

    B

    1

    B

    0

    :四位二进制加数。
  • S

    3

    S

    2

    S

    1

    S

    0

    :和数。
  • C

    -1

    :低位来的给A

    0

    的进位信号。
  • C

    0

    :A

    3

    B

    3

    向高位的进位信号。


(2)位数拓展:

(串联)8位二进制数加法器

在这里插入图片描述

两芯片之间是串行进位的。



减法运算

转换成补码的加法运算。



版权声明:本文为qq_35912930原创文章,遵循 CC 4.0 BY-SA 版权协议,转载请附上原文出处链接和本声明。