数字电路入门-2

运算电路

1.加法电路

半加器
两个1比特数据相加的电路称为半加器。
两个1比特数据相加方式如下:
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真值表
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(1)求S的逻辑函数表达式
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(2)求C的逻辑函数表达式
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根据逻辑函数表达式画出逻辑电路
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用异或门电路可以将该电路该画成下列形式:
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半加器的图形符号用方框表示,HA时 Half Adder的缩写。
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半加器只能进行1位的加法,可以提供一个高位的仅为信号,而不能接受来自一个地位的进位信号,因此,不能进行多位加法运算。

全加器
全加器可以提供一个高位的进位信号,而且也能接受来自一个地位的进位信号。全加器是半加器上附加一种功能的加法器,这种功能就是能够接受来自一个低位的进位信号。数字电路入门-2
进行技术是,将被加数(A)、加数(B)和来自低位的进位信号(Ci)这三个数据相加,而将和(S)和进位到高位的进位信号(C0)这两个数据作为输出。数字电路入门-2
全加器的真值表如下:
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与半加器一项,试由真值表求出逻辑函数的表达式。
(1)求出S的逻辑函数表达式
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(2)求出C0的逻辑函数表达式
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使用卡诺图简化逻辑函数表达式
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上述电路复杂二球元器件多,但将S与C0的表达式变成数字电路入门-2
这个电路应用广泛,称为冯诺依曼全加器。
两外两个半加器构成一个全加器。
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为了全加器进行多位加法,可考虑采用穿行加法和并行加法两种方式的电路。
(1)串行加法方式
这是从低位到高位逐位相加的方法,若进行1位的加法,则进位信号暂存在用于计算的寄存器种。
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串行加法方式由于采用加法数据逐位移存的方式,因此,有运算速度慢的缺点,但有点事电路构成简单。
(2)并行加法方式
这种方式是与计算位相同的全加器并行使用,电路复杂,但运算速度快。
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对于并行加法方式,也可以在最低位用半加器数字电路入门-2
使用并行加法方式的4位加法的加成电路有74LS83.这种集成电路的冯诺依曼全加器是基本的全加器。数字电路入门-2
试实际确认以下用并行加法方式进行加法的形式。
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