运算电路

发布时间 2023-12-06 18:16:21作者: yiye_zhiqiu

在上一篇基础电路逻辑门后面追加的

1.半加器

首先我们先了解来看不同数值运算下,它们的进位情况

  • 0 + 0 = 0 进位为0
  • 0 + 1 = 1 进位为0
  • 1 + 0 = 1 进位为0
  • 1 + 1 = 0 进位为1
当输出位只有1位时,那么就无法进位,产生了溢出,这种加法运算就是半加器,只完成了加法的一半,进位没有得到处理。
我们来看看半加器模拟电路,由AB输入、一个异或门、一个与门、两个输出组成

输入:
  A 参与计算的操作数1
  B 参与计算的操作数2 

输出:

  sum为计算出来的结果

  Carry为本次计算的进位值

2.全加器

 半加器只能加法的一半运算,它接收不到进位。如果一个加法器能计算加法,并且还能接收进位,那么它就是一个全加器。

我们来看看全加器模拟电路,由两个半加器、一个或门组成、三个输入、两个输出组成

输入:

  A参与计算的操作数1

  B参与计算的操作数2

  C上一次计算的进位数

输出:

  sum为计算出来的结果

  Carry为本次计算的进位值

下面我们来进行一组8的二位进制的实验

3.实验

求两个2进制数A和B的和SUM。二进制的加法运算是位与位相加,逢二进一。

上面虽然实现了8位二进制数据的加法运算,但抽象出符号之后使用起来非常复杂。
上面的8位加法器总计用了15个半加器,每1个半加器内包含异或门、与门各1个,这2个门电路均是由2个继电器构成。所以最终8位加法器总计使用了个继电器。如果想要提升计
算的性能只需要无限套娃就能实现,现在的CPU技术可以封装几百亿个晶体管(继电器),计算的速度和范围足够人们使用了。