在計數體(ti) 製中,通常用的是十進製,它有0,1,2,3,…,9十個(ge) 數碼,用它們(men) 來組成一個(ge) 數。但在數字電路中,為(wei) 了把電路的兩(liang) 個(ge) 狀態(1態和0態)和數碼對應起來,采用二進製較為(wei) 方便,二進製隻有0和1兩(liang) 個(ge) 數碼。
十進製是以10為(wei) 底數的計數體(ti) 製,例如
二進製是以2為(wei) 底數的計數體(ti) 製,例如
二進製數11011相當於(yu) 十進製數27。
二進製加法器是數字電路的基本部件之一。二進製加法運算同邏輯加法運算的含義(yi) 是不同的。前者是數的運算,而後者表示邏輯關(guan) 係。二進製加法是“逢二進一”,即1+1=10,而邏輯加則為(wei) 1+1=1。
1、半加器
所謂“半加”,就是隻求本位的和,暫不管低位送來的進位數。半加器的邏輯狀態表見表1。
表1半加器邏輯狀態表 | |||
A | B | S | C |
0 | 0 | 0 | 0 |
0 | 1 | 1 | 0 |
1 | 0 | 1 | 0 |
1 | 1 | 0 | 1 |
其中,A和B是相加的兩(liang) 個(ge) 數,S是半加和數,C是進位數。
由邏輯狀態表可寫(xie) 出邏輯式:
並由此畫出圖1(a)的邏輯圖。圖1(b)是半加器的邏輯符號。
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(a)邏輯圖 | (b)邏輯符號 |
圖1半加器邏輯圖及其邏輯符號 |
2、全加器
當多位數相加時,半加器可用於(yu) 最低位求和,並給出進位數。第二位的相加有兩(liang) 個(ge) 待加數,還有一個(ge) 來自低位送來的進位數
。這三個(ge) 數相加,得出本位和數(全加和數)
和進位數
,這就是“全加”,表2是全加器的邏輯狀態表
表2全加器邏輯狀態圖 | ||||
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0 0 0 0 1 1 1 1 |
0 0 1 1 0 0 1 1 |
0 1 0 1 0 1 0 1 |
0 1 1 0 1 0 0 1 |
0 0 0 1 0 1 1 1 |
全加器可用兩(liang) 個(ge) 半加器和一個(ge) 或門組成,如圖2(a)所示。在第一個(ge) 半加器中相加,得出的結果再和
在第二個(ge) 半加器中相加,即得出全加和
。兩(liang) 個(ge) 半加器的進位數通過或門輸出作為(wei) 本位的進位數
。圖2(b)是全加器的邏輯符號。
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(a)邏輯圖 | (b)邏輯符號 |
圖2 全加器邏輯圖及其邏輯符號 |
例1、用4個(ge) 全加器組成一個(ge) 邏輯電路以實現兩(liang) 個(ge) 4位的二進製數A—1101(十進製為(wei) 13)和B—1011(十進製為(wei) 11)的加法運算。
解:
邏輯電路如圖3所示,和數是S—11000(十進製數為(wei) 24)。根據全加器的邏輯狀態表自行分析。
這種全加器的任意一位的加法運算,都必須等到低位加法完成送來進位時才能進行。這種進位方式稱為(wei) 串行進位,它的缺點是運算速度慢,但其電路比較簡單,因此在對運算速度要求不高的設備中,仍不失為(wei) 一種可取的全加器。T692集成加法器就是這種串行加法器。