半加器是指对输入的两个一位二进制数相加(A与B),输出一个结果位(SUM)进位(C),没有进位的输入加法器电路,是一个实现一位二进制数的加法电路。

    半加器真值表

    被加数A 加数B 和SUM 进位C
    0 0 0 0
    0 1 1 0
    1 0 1 0
    1 1 0 1

    全加器是指对输入的两个二进制数相加(A与B)同时会输入一个低位传来的进位(Ci-1),得到和数(SUM)进位(Ci);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。
    逻辑表达式为:
    image.png
    image.png

    全加器真值表
    image.png
    逻辑函数表达式为:
    image.png
    image.png
    由于两个半加器可以构成一个全加器,所以在这里进位Ci还可以表示为:
    image.png
    image.png


    集成4位加法器
    image.png 减法的实现以74LS283为例,C0是来自低位的进位信号,C4是向高位输出的进位,B4、B3、B2、B1输入数据是其反码,并且芯片的C0引脚端接1。将输入二进制数的反码加1,即为该二进制数的补码。
    image.png
    设A3A2A1A0=1100,D3D2D1D0=0011,1100+1101=11001,电路的进位输出位为1,表示运算和为正,12-3=9
    设A3A2A1A0=0011, D3D2D1D0=1100, 0011+0100=00111, 电位的进位输出为C4=0,表示运算的和为负,和的补码才是正确答案,3-12=-9
    该电路的逻辑功能为实现2个4位进制数的减法运算!


    全减器
    全减器真值表
    image.png

    输入值是低位向本位的借位borrow_in(简称in),被减数a,减数b
    输出值为差值different(简称d)和本位向高位的借位borrow_out(简称out)(只有被减数才需要借位,所以in,out都是相对于a来说的)输入值in,a,b的状态组合有八种。二进制的借位规则是借1当2(就像十进制运算中向上一位是借1当10运算)

    逻辑表达式为:
    image.png
    这里我们使J0=in,B=b,A=a,D=difference,J=out