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二进制加法器电路框图快乐飞艇基本走势图

日期:2019/08/13 03:58

  另一种常见且非常有用的组合逻辑电路,可以使用一些基本的逻辑门允许它将两个或多个二进制数加在一起是二进制加法器。

  当两个单位, A 和 B 加在一起时,添加“0 + 0”,“0 + 1”和“1 +” 0“结果为”0“或”1“,直到您到达”1 + 1“的最后一列,然后总和等于”2“。但二进制不存在于二进制中,二进制中的2等于 10 ,换句话说,总和为零加上一个额外的进位。

  然后操作一个简单的加法器需要两个数据输入,产生两个输出,等式的Sum(S)和一个Carry(C)位,如图所示。

  对于上面的简单1位加法问题,可以忽略得到的进位,但是你可能已经注意到了有关加法的其他内容这两位,它们的二进制加法的总和类似于异或门。如果我们将这两个位

  从半加器的真值表中我们可以看到SUM( S )输出是异或门的结果,执行( Cout )是 AND

  一个主要当用作二进制加法器时, Half Adder 电路的缺点是,当将多个数据位加在一起时,没有提供前一电路的“进位”。

  例如,假设我们想要将两个8位字节的数据相加,任何产生的进位都需要能够从最低有效位(LSB)开始“波动”或移过位模式。半加器可以做的最复杂的操作是“1 + 1”,但由于半加器没有进位输入,因此得到的附加值是不正确的。解决此问题的一种简单方法是使用Full Adder型二进制加法器电路。

  然后全加器是合乎逻辑的对三个二进制数字执行加法运算的电路,就像半加法器一样,它也会产生一个进位到下一个加法列。然后 Carry-in 可能来自不太重要的数字,而 Carry-out 表示进位到更高位数。

  在许多方面,全加器可以被认为是连接在一起的两个半加法器,前半部加法器将其进位传递到后半部加法器,如图所示。

  由于上面的全加器电路基本上是连接在一起的两个半加法器,因此全加器的真值表包含一个附加列考虑进位, C IN 输入以及总和输出 S 和进位-out, C OUT 位。

  CARRY-OUT = AANDBORCin(AXORB)= A.B + Cin(A ⊕ B)

  我们已经看到上面的单个1位二进制加法器可以是从基本逻辑门构造。但是,如果我们想要将两个 n位数字加在一起,那么 n 数量的1位全加器需要连接或“级联”在一起产生什么是称为纹波进位加法器。

  “纹波进位加法器”只是“ n ”,1位全加器与每个完整级联加法器表示长二进制加法中的单个加权列。它被称为纹波进位加法器,因为进位信号通过二进制加法器从右到左产生“纹波”效应(LSB到MSB)。

  将1位二进制加法器“级联”以添加大二进制数的一个主要缺点是,如果输入 A 且 B 更改,其输出的和将无效,直到任何进位输入已“链接”到链中的每个完整加法器,因为总和的MSB(最高有效位)必须等待来自进位输入的任何更改LSB(不太重要的位)。因此,在加法器的输出响应其输入的任何变化导致累积延迟之前将存在有限的延迟。

  当添加的位的大小不是太大时,例如,4或8位,或加法器的求和速度并不重要,这种延迟可能并不重要。但是,当比特的大小较大时,例如在多比特加法器中使用的32或64比特,或者在非常高的

  速度下需要求和时,这种延迟可能会变得非常大,因为在一个加法过程中没有正确地完成加法过程。时钟周期。

  这个不需要的延迟时间称为传播延迟。当 n位加法器将两个并行数加在一起时,另一个问题称为“溢出”,其总和大于或等于 2 n

  一种解决方案是直接从 A 和 B 输入生成进位输入信号,而不是使用上面的纹波排列。然后产生另一种类型的二进制加法器电路,称为Carry Look Ahead Binary Adder,其中使用进位超前逻辑可以大大提高并行加法器的速度。

  优点进位前瞻加法器的一个特点是,为了产生正确的SUM,进位前瞻加法器所需的时间长度与操作中使用的数据位数无关,这与并行纹波加法器需要完成SUM的周期时间不同这是加数中总位数的函数。

  具有进位超前功能的4位全加器电路可作为标准IC封装以TTL 4位二进制加法器74LS83的形式提供或者74LS283和CMOS 4008可以将两个4位二进制数加在一起并生成 SUM 和 CARRY 输出,如图所示。

  我们在本教程中已经看到二进制加法器那个加法器电路c用于“加”两个二进制数,产生“执行”。在最基本的形式中,加法器可以通过将异或门与 AND 门连接在一起来产生半加法器电路。可以组合两个半加法器来产生Full Adder。

  有许多4位全加器IC可用,例如74LS283和CD4008。这将添加两个4位二进制数并提供一个额外的输入进位,以及一个输出进位,因此您可以将它们级联在一起以产生8位,12位,16位加法器,但进位传播延迟可能是大型n位纹波加法器中的主要问题。

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