十进制加法器:从原理到应用
计算机对所有数据的处理本质上是对二进制数的处理。人类更习惯于使用十进制数。为了在计算机中实现十进制数的加法运算,我们需要设计十进制加法器。
1.半加器和全加器的区别 加法器是常用的组合逻辑电路之一,可分为半加器和全加器。半加器只有一个输入和一个输出,而全加器则有两个输入和两个输出。
2.计算机中对十进制数的处理 计算机能够直接识别和处理的只有二进制数,但人们在生活、学习和工作中更习惯于用十进制数。在某些情况下,我们需要将十进制数转换为二进制数进行计算。
3.超前进位加法器 在使用4it超前进位加法器组成16it超前进位加法器的过程中,需要额外的先行进位部件来生成高it位的4it超前进位加法器的进位信号。其结构示意图中,CLA4代表4位超前进位加法器(CarryLookAheadAdder),CG代表进位产生(CarryGenerate)逻辑。
4.十进制加法器真值表 如果A=1,=1,那么S=0,而且产生一个进位C=1。根据这一规则,我们可以列出真值表,其中A、与S的关系为异或,与C的关系为与。
5.电路图的构建 得到了电路图,接下来就可以将半加器封装成一个组件。由于十进制计算机的运算器以数码为基本处理单元,因此它的运算结构扩展灵活,可以按需要增加它的基本运算单元,以提高它的运算能力。
6.两位十进制加法器真值表 两位十进制加法器真值表如下:
加法器状态
这是一个基本的两位十进制加法器,它有两个输入端口(输入1和输入2)和一个输出端口。
7.8421十进制加法计数器 要找出8421十进制加法计数器的真值表,首先我们需要理解什么是8421十进制加法计数器。8421十进制加法计数器是一种电子设备,它使用8421编码来处理十进制数。8421编码是一种二进制编码方式,其中每一位的权值代表了十进制数中的每一位。
8.减法器与取反器 减法器引入了一个开关,开关关闭是减法器,开关打开是加法。由于减数需要转成补码,就需要一个取反器。这块的取反可以使用开关的输入与减法各位做一个异或操作,异或的结果真值表为:
半加器的真值表如下:
A和是输入位,S是和位,CA是进位位。