算術(shù)運(yùn)算電路
算術(shù)運(yùn)算電路的核心為加法器.
基本加法器
1. 半加器(HA)
僅考慮兩個(gè)一位二進(jìn)制數(shù)相加,而不考慮低位的進(jìn)位,稱為半加。
設(shè): A、B為兩個(gè)加數(shù),S 為本位的和,C 為本位向高位的進(jìn)位。則半加器的真值表、方程式、邏輯圖如下所示
2. 全加器
在多位數(shù)相加時(shí),除考慮本位的兩個(gè)加數(shù)外,還須考慮低位向本位的進(jìn)位.
實(shí)際參加一位數(shù)相加,必須有三個(gè)量,它們是:
本位加數(shù) Ai 、Bi ;
低位向本位的進(jìn)位 Ci-1
一位全加器的輸出結(jié)果為:
本位和 Si ;
本位向高位的進(jìn)位 Ci
全加器電路設(shè)計(jì):
由兩個(gè)半加器實(shí)現(xiàn)一個(gè)全加器
3. 串行進(jìn)位加法器
當(dāng)有多位數(shù)相加時(shí),可模仿筆算,用全加器構(gòu)成串行進(jìn)位加法器.
四位串行進(jìn)位加法器
串行進(jìn)位加法器特點(diǎn): 結(jié)構(gòu)簡單; 運(yùn)算速度慢.
高速加法器
(1) 全并行加法器
特點(diǎn): 速度最快,電路復(fù)雜。
(2) 超前進(jìn)位加法器
設(shè)計(jì)思想: 由兩個(gè)加數(shù),首先求得各位的進(jìn)位,然后再經(jīng)全加器算出結(jié)果.
全加器的進(jìn)位表達(dá)式:
若兩個(gè)三位二進(jìn)制數(shù)相加
由Pi 、Gi 并經(jīng)過兩級門電路就可求得進(jìn)位信號C.實(shí)際實(shí)現(xiàn)中,是將求Gi和Pi的電路放進(jìn)全加器中,而將全加器中求進(jìn)位信號的電路去除.
根據(jù)Gi 、Pi 來求進(jìn)位信號C 的電路稱為超前進(jìn)位電路(CLA)
CLA邏輯圖:
3位超前進(jìn)位加法器
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