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計(jì)算機(jī)常用的組合邏輯電路:加法器

2010年04月15日 13:48 www.asorrir.com 作者：佚名 用戶評論（0）

計(jì)算機(jī)常用的組合邏輯電路:加法器

一、加法器

1.半加器： 不考慮進(jìn)位輸入時(shí)，兩個(gè)數(shù)碼X n和Y n相加稱為半加。設(shè)半加和為H n ,則H n 的表達(dá)式為：
Hn= Xn ⊕ Yn

2.全加器： 考慮進(jìn)位C n-1輸入時(shí)的相加稱為全加。設(shè)全加和為F n ,向高位的進(jìn)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(jìn)位輸出Cn的表達(dá)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(yùn)算的兩個(gè)操作數(shù)Cn-1為低位進(jìn)位， Cn為向高位的進(jìn)位Fn為全加和
串行加法器
例如： 1 0 1 0
+） 0 1 0 1 C0=1
------------------

1

0 0 0 0
缺點(diǎn)：位間進(jìn)位是串行進(jìn)行的， F i （第 i 位全加和）必須等低位進(jìn)位 C i-1 來到后才能進(jìn)行，速度與位數(shù)有關(guān)。
超前進(jìn)位加法器
引入進(jìn)位產(chǎn)生函數(shù) Gi=XiYi 進(jìn)位產(chǎn)生函數(shù) Pi=Xi+Yi 典型的超前進(jìn)位加法器是算術(shù)邏輯單元（ALU）SN74181它是4位ALU中規(guī)模集成電路芯片。其功能如下：
M=1是進(jìn)行邏輯運(yùn)算， M=0是進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算


對M的每一個(gè)值，由S0 S1 S2 S3控制可進(jìn)行16種運(yùn)算


X0 X1X2X3 與 Y0Y! Y2Y3是參加運(yùn)算的兩個(gè)操作數(shù)Cn

是低位來的進(jìn)位 Cn+1是向高位的進(jìn)位輸出F0 F1 F2

F3是運(yùn)算結(jié)果

譯碼器
譯碼器有n個(gè)輸入變量（如左圖n=3），2n個(gè)輸出的組合邏輯電路（如左圖Yi）。
用途：當(dāng)輸入變量為某一組合時(shí)（如010），對應(yīng)的僅有一個(gè)輸出為0（Y2=0），其余輸出均為1。
數(shù)據(jù)選擇器（多路開關(guān)）

控
制
信
號

用途：在選擇控制信號作用下，從多個(gè)輸入通道中選擇一個(gè)通道的數(shù)據(jù)作為輸出。

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