計算機常用的組合邏輯電路:加法器
2010年04月15日 13:48 m.1cnz.cn 作者：佚名 用戶評論（0）
計算機常用的組合邏輯電路:加法器
一、加法器
1.半加器： 不考慮進位輸入時，兩個數碼X n和Y n相加稱為半加。設半加和為H n ,則H n 的表達式為：
Hn= Xn ⊕ Yn
2.全加器： 考慮進位C n-1輸入時的相加稱為全加。設全加和為F n ,向高位的進位為C n，則其功能表如下：
| X n | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | |
| Y n | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | |
| C n- 1 | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 | 1 | |
| F n | 0 | 1 | 1 | 0 | 1 | 0 | 0 | 1 | |
| C n | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | |
由表可得全加和Fn和進位輸出Cn的表達式為：
F n= X n Y n C n-1 + X n Y n C n-1 + X n Y n C n-1 + X n Y n C n-1 （1）
C n= X n Y n C n-1 + X n Y n C n-1 + X n Y n C n-1 + X n Y n C n-1 （2）
將（1）式化簡得到如下公式：
F n= X n ⊕ Y n ⊕ C n-1
將（2）式化簡得到如下公式：
C n= X n · Y n + X n · C n-1 + Y n · C n-1
| 一位全加器邏輯圖 | |
 |
Xn、 Yn為參加運算的兩個操作數Cn-1為低位進位， Cn為向高位的進位Fn為全加和 |
| 串行加法器 | |||||||||||||||||||||||||||||
 | |||||||||||||||||||||||||||||
|
缺點：位間進位是串行進行的， F i （第 i 位全加和）必須等低位進位 C i-1 來到后才能進行，速度與位數有關。 | ||||||||||||||||||||||||||||
| 超前進位加法器 | |
| 引入進位產生函數 Gi=XiYi 進位產生函數 Pi=Xi+Yi 典型的超前進位加法器是算術邏輯單元（ALU）SN74181它是4位ALU中規模集成電路芯片。其功能如下： | |
 |
M=1是進行邏輯運算， M=0是進行算術運算
是低位來的進位 Cn+1是向高位的進位輸出F0 F1 F2 F3是運算結果 |
| 譯碼器 | |
 |
譯碼器有n個輸入變量（如左圖n=3），2n個輸出的組合邏輯電路（如左圖Yi）。 用途：當輸入變量為某一組合時（如010），對應的僅有一個輸出為0（Y2=0），其余輸出均為1。 |
| 數據選擇器（多路開關） | |||
|
控 |
用途：在選擇控制信號作用下，從多個輸入通道中選擇一個通道的數據作為輸出。 | ||
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