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)和进位(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)和进位(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:
全加器真值表
逻辑函数表达式为:
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:
集成4位加法器
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。
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
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:
这里我们使J0=in,B=b,A=a,D=difference,J=out