算术运算电路
算术运算电路的核心为加法器.
基本加法器
1. 半加器(HA)
仅考虑两个一位二进制数相加,而不考虑低位的进位,称为半加。
设: A、B为两个加数,S 为本位的和,C 为本位向高位的进位。则半加器的真值表、方程式、逻辑图如下所示
2. 全加器
在多位数相加时,除考虑本位的两个加数外,还须考虑低位向本位的进位.
实际参加一位数相加,必须有三个量,它们是:
本位加数 Ai 、Bi ;
低位向本位的进位 Ci-1
一位全加器的输出结果为:
本位和 Si ;
本位向高位的进位 Ci
全加器电路设计:
由两个半加器实现一个全加器
3. 串行进位加法器
当有多位数相加时,可模仿笔算,用全加器构成串行进位加法器.
四位串行进位加法器
串行进位加法器特点: 结构简单; 运算速度慢.
高速加法器
(1) 全并行加法器
特点: 速度最快,电路复杂。
(2) 超前进位加法器
设计思想: 由两个加数,首先求得各位的进位,然后再经全加器算出结果.
全加器的进位表达式:
若两个三位二进制数相加
由Pi 、Gi 并经过两级门电路就可求得进位信号C.实际实现中,是将求Gi和Pi的电路放进全加器中,而将全加器中求进位信号的电路去除.
根据Gi 、Pi 来求进位信号C 的电路称为超前进位电路(CLA)
CLA逻辑图:
3位超前进位加法器
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