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全加器

第9章 - 组合逻辑功能

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half-adder在您想要添加多个二进制数量之前非常有用。开发两个二进制数字添加剂的缓慢方法是制作一个真理表和减少它。当你决定做一个三二进制加法器时,再做一次。当你决定做一个四位数加法器时,再做一遍。当……电路会很快,但开发时间会很慢。

查看两个二进制数字的和,可以看出我们需要将加法扩展到多个二进制数字。

11 11 11——110

看看中间列使用了多少输入。我们的加法器需要三个输入;A, b,和前一个和的进位,我们可以用双输入加法器来做一个三输入加法器。

σ是容易的。普通的算术告诉我们,如果Σ= A + B + C和Σ1= A + B,然后σ=σ1+ C.

C怎么处理1和c2?让我们看看三个输入和并快速计算:

CIN + A + B =?0 + 0 + 0 = 0 0 + 0 + 1 = 1 0 + 1 + 0 = 1 0 + 1 + 1 = 10 1 + 0 + 0 = 1 1 + 0 + 1 = 10 1 + 1 + 0 = 10 1+ 1 + 1 = 11

如果你对低阶位有任何担心,请确认电路和阶梯计算正确。

为了计算的高阶比特,通知,这是在两种情况下,当1 A + B产生一个C1.此外,当a + b产生Σ时,高阶位是11和c是一个1。所以C要进位1OR(Σ1和C.).我们完整的三个输入加法器是:

对于某些设计,能够消除一种或多种类型的门是很重要的,您可以用一个XOR门不改变结果。

我们现在可以连接两个加法器来添加2位量。

一个0是a的低阶位,a1A和B的高阶位是多少0是b,b的低阶钻头1是b,σ的高阶钻头0是和的低阶位Σ吗1是和的高阶位,C呢出去是进位。

一个二进位加法器永远不会这样做。相反,最低阶位也会经过一个完整的加法器。

有几个原因,我们可以允许电路确定最低顺序是否应包括在总和中。这允许甚至更大的总和的链接。考虑两种不同的方式来查看四个比特和。

111 1 < - + 11 < + 01 - 0110 | | 1011 | | 10 11  ----- - | ---- | --- 10001 1 + -100 + -101

如果我们允许程序对一个2位的数字进行加法,并记住后面的进位,那么在下次求和中使用该进位,即使我们只提供了一个2位加法器,程序也可以对用户想要的任意位数进行加法。小型plc也可以连接在一起以获得更大的数量。

这些全加法器也可以扩展到空间允许的任何位数。作为一个例子,下面是如何做一个8位加法器。

这与使用两个2位加法器来做一个4位加法器,然后使用两个4位加法器来做一个8位加法器或重复梯形逻辑和更新数字的结果是相同的。

每个“2+”是一个2位加法器,由两个全加法器组成。每个“4+”是一个4位加法器,由两个2位加法器组成。两个4位加法器的结果和我们用全加法器建立的8位加法器是一样的。

对于任何大型组合电路,通常有两种设计方法:你可以采用更简单的电路并复制它们;或者你可以把复杂的电路设计成一个完整的装置。使用更简单的电路来构建复杂的电路可以让你花更少的时间来设计,但是需要更多的时间来让信号通过晶体管传播。

上面的8位加法器设计必须等待所有的cx出去从A移动的信号0+ B.0到Σ的输入7.如果设计者将一个8位加法器作为一个完整的设备简化为一系列产品的总和,那么每个信号只通过一个非门、一个与门和一个或门。

十七个输入设备具有具有131,072个条目的真相表,并将131,072个条目减少为一笔产品需要一些时间。在设计具有最大响应时间的系统提供最终结果时,可以通过使用更简单的电路来开始,然后尝试替换太慢的电路的部分。

这样你就可以把大部分时间花在重要的电路部分上。

相关工作表: