全加器英语名称为full-adder,是用门电路实现两个二进制数相加并求出和的组合线路,称为一位全加器。一位全加器可以处理低位进位,并输出本位加法进位。多个一位全加器进行级联可以得到多位全加器。常用二进制四位全加器74LS283。
一位全加器(FA)的逻辑表达式为:
S=A⊕B⊕Cin;Cout=AB+BCin+ACin,其中A,B为要相加的数,Cin为进位输入;S为和,Co是进位输出;如果要实现多位加法可以进行级联,就是串起来使用。
比如32位+32位,就需要32个全加器;这种级联就是串行结构速度慢,如果要并行快速相加可以用超前进位加法。
如果将全加器的输入置换成A和B的组合函数Xi和Y(S0…S3控制),然后再将X,Y和进位数通过全加器进行全加,就是ALU的逻辑结构结构。即 X=f(A,B);Y=f(A,B)不同的控制参数可以得到不同的组合函数,因而能够实现多种算术运算和逻辑运算。
扩展资料:
有了全加器,构造加法器就非常容易了,假设有A3A2A1A0和B3B2B1B0,利用全加器构造A3A2A1A0+B3B2B1B0的串行进位加法器电路图。
其中C-1=0,因为已是最低位,没有进位。这种串联方法只是完成了基本功能,从效率上则完全不可行。
假设全加器中每个元器件的时延为t,则全加器的时延为2t(见全加器电路图),对于4位加法器,按照这种串联方法,加法器构造方法1中图中最右边(最低位)全加器计算完成后,才能计算右二个全加器,以此类推。
因此,4位加法器至少需要42t=8t的时延;如果是32位,则是64t的时延。显然,这种加法器的效率与参与计算的二进数长度成正比,数越长,时延越长。在现代计算机中,是不可能采用如此低效的加法器的。
只需要把Ci和参与运算的两个4位二进制数之间的关系梳理清楚就行了。直接用代入法展开得:
在这个关系式里,直接列出了4位二进制加法的最终进位,不用等待低位计算完了,再计算高位,而是直接进行计算,最终得到的超前进位加法器电路图。
假设超前进位加法器中的每个门时延是t,对于4位加法,最多经过4t的时延,而且,即使增加更多的位数,其时延也是4t。
对比串行进位加法器和超前进位加法器,前者线路简单,时延与参与计算的二进制串长度成正比,而后者则是线路复杂,时延是固定值。
通常,对于32的二进制串,可以对其进行分组,每8位一组,组内加法用超前进位加法器,组间进位则用串行进位。采用这种折中方法,既保证了效率,又降低了内部线路复杂度。
参考资料来源:百度百科-全加器
2译码器(decoder)是一类多输入多输出组合逻辑电路器件,其可以分为:变量译码和显示译码两类。 变量译码器一般是一种较少输入变为较多输出的器件,常见的有n线-2^n线译码和8421BCD码译码两类;显示译码器用来将二进制数转换成对应的七段码,一般其可分为驱动LED和驱动LCD两类。
3全加器英语名称为full-adder,是用门电路实现两个二进制数相加并求出和的组合线路,称为一位全加器。一位全加器可以处理低位进位,并输出本位加法进位。多个一位全加器进行级联可以得到多位全加器。
全加器英语名称为full-adder,是用门电路实现两个二进制数相加并求出和的组合线路,称为一位全加器。
一位全加器可以处理低位进位,并输出本位加法进位。多个一位全加器进行级联可以得到多位全加器。常用二进制四位全加器74LS283。
逻辑电路图设计如下:
一位全加器(FA)的逻辑表达式为:
S=ABCin
Co=(AB)Cin+AB
其中A,B为要相加的数,Cin为进位输入;S为和,Co是进位输出;
如果要实现多位加法可以进行级联,就是串起来使用;比如32位+32位,就需要32个全加器;这种级联就是串行结构速度慢,如果要并行快速相加可以用超前进位加法。
扩展资料:
全加器是组合逻辑电路中最常见也最实用的一种,考虑低位进位的加法运算就是全加运算,实现全加运算的电路称为全加器。而其功能设计可以根据组合逻辑电路的设计方法来完成。
通过逻辑门、74LS138译码器、74LS153D数据选择器来实现一位全加器的电路设计,并且实现扩展的两位全加器电路。并且Multisim是一个专门用于电路设计与仿真的工具软件。
参考资料:
74LS283B是一种低功耗的4位运算器件,具有加法与控制功能。
它的主要作用是:1 4位加法运算。74LS283B可以对两个4位二进制数进行加法运算,输出4位求和结果。它具有4位全加器,可以实现两个4位数的累加。2 控制功能。74LS283B除了加法运算功能外,还具有控制功能,可以实现加法运算结果的存取和控制。具体包括:(1)Result选通控制:可以控制加法运算结果是否输出至运算器结果总线。(2)进位数选通控制:可以控制是否将进位数送入下级全加器进行加法运算。(3) *** 作数选通控制:可以控制是否将 *** 作数A与B送入全加器进行加法运算。(4)清零控制:可以控制是否清零加法器内部节点,实现清零功能。3 连接扩展。74LS283B可以级联两个或两个以上芯片,实现两个8位数或更高位数的加法运算。各芯片的输出进位作为下一级芯片的输入进位,依次进行扩展。综上,74LS283B是一种功能较为齐全的4位低功耗加法与控制芯片。它可以实现两个4位数的加法运算与结果输出控制,也可通过级联扩展实现更高精度的运算要求。因其低功耗和较强的计数、控制功能,常用于各类数字及模拟电路系统中。 希望这能帮助您理解74LS283B的主要功能与作用。超前进位集成4位加法器74LS283>
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