Ⅰ 如何用兩個半加器實現全加器
full-adder
用門電路實現兩個二進數相加並求出和的組合線路,稱為一個全加器。
一位全加器全加器是能夠計算低位進位的二進制加法電路
一位全加器(FA)的邏輯表達式為:
S=A⊕B⊕Cin
Co=AB+BCin+ACin
其中A,B為要相加的數,Cin為進位輸入;S為和,Co是進位輸出;
如果要實現多位加法可以進行級聯,就是串起來使用;比如32位+32位,就需要32個全加器;這種級聯就是串列結構速度慢,如果要並行快速相加可以用超前進位加法,
超前進位加法前查閱相關資料;
如果將全加器的輸入置換成A和B的組合函數Xi和Y(S0…S3控制),然後再將X,Y和進位數通過全加器進行全加,就是ALU的邏輯結構結構。
即 X=f(A,B)
Y=f(A,B)
不同的控制參數可以得到不同的組合函數,因而能夠實現多種算術運算和邏輯運算。
半加器、全加器、數據選擇器及數據分配器
一、實驗目的
1.驗證半加器、全加器、數據選擇器、數據分配器的邏輯功能。
2.學習半加器、全加器、數據選擇器的使用。
3.用與非門、非門設計半加器、全加器。
4.掌握數據選擇器、數據分配器擴展方法。
二、實驗原理
1.半加器和全加器
根據組合電路設計方法,列出半加器的真值表,見表7。邏輯表達式為:
S =AB + AB= A⊕B
C = AB
半加器的邏輯電路圖如圖17所示。
用兩個半加器可組成全加器,原理圖如圖18所示。
在實驗過程中,我們可以選異或門74LS86及與門74LS08來實現半加器的邏輯功能;也可用全與非門如74LS00、反相器74LS04組成半加器。這里全加器不用門電路構成,而選用集成的雙全加器74LS183。
Ⅱ 採用什麼邏輯門電路實現半加器
用異或門(74LS86)和二與非門實現半加器,用兩片74LS00與非門實現半加器。
最基本版的邏輯關系是與、或、權非,最基本的邏輯門是與門、或門和非門。邏輯門可以用電阻、電容、二極體、三極體等分立原件構成,成為分立元件門。也可以將門電路的所有器件及連接導線製作在同一塊半導體基片上,構成集成邏輯門電路。
(2)半加器邏輯電路圖擴展閱讀:
簡單的邏輯門可由晶體管組成。這些晶體管的組合可以使代表兩種信號的高低電平在通過它們之後產生高電平或者低電平的信號。高、低電平可以分別代表邏輯上的「真」與「假」或二進制當中的1和0,從而實現邏輯運算。常見的邏輯門包括「與」閘,「或」閘,「非」閘,「異或」閘(也稱:互斥或)等等。
邏輯門是組成數字系統的基本結構,通常組合使用實現更為復雜的邏輯運算。一些廠商通過邏輯門的組合生產一些實用、小型、集成的產品,例如可編程邏輯器件等。
這種功能代表了數字電路中理想開關表現的假定,但是在實際的反相器設計中,元件有其需要特別關注的電氣特性。實際上,CMOS反相器的非理想過渡區表現使其能在模擬電路中用作A類功率放大器(如作為運算放大器的輸出級)。
Ⅲ 仿造半加器的設計方法、試設計一個半減器、所用門電路自由選定
半減器的設計過程:
1. 列真值表
A B Y
0 0 0
0 1 1
1 0 1
1 1 0
2. 寫邏輯表達式
Y=A'B+AB'
3. 選一個異回或門可直接答實現。
Ⅳ 設計一個半加器電路,要求用與非門實現
該半加法器採用異或門(74LS86)和雙非門、雙片74LS00和雙非門實現。
最基本的內邏輯關系是和、容或、和,而最基本的邏輯門是和、或門與非門。邏輯門可以由電阻、電容、二極體、三極體等分立元件組成。也可以在同一半導體襯底上製造門電路的所有元件和連接線,以形成集成的邏輯門電路。
(4)半加器邏輯電路圖擴展閱讀:
簡單的邏輯門可以由晶體管組成。這些晶體管的組合允許代表這兩種信號的高電平和低電平通過它們產生高電平或低電平信號。高電平和低電平可以分別在邏輯上表示「真」和「假」,在二進制中表示「1」和「0」,從而實現邏輯操作。常見的邏輯閘包括「和」閘、「或」閘、「非」閘、「異或」閘(也稱為互斥或)等等。
邏輯門是數字系統的基本結構,通常組合使用以實現更復雜的邏輯操作。有些製造商使用邏輯門組合來生產一些實用的、小型的集成產品,如可編程邏輯器件。
這個函數代表了數字電路中理想開關性能的假設,但在實際的逆變器設計中,組件的電氣特性需要特別注意。事實上,CMOS逆變器的非理想過渡區性能使其在模擬電路中用作A類功率放大器(例如,作為運算放大器的輸出級)。
Ⅳ 半加器的邏輯功能兩個同位二進制數相加還是兩個二進制數相加
半加器(英語:half
adder)電路是指對兩個輸入數據位相加,輸出一個結果位和進位專,沒有進位輸入的加屬法器電路.是實現兩個一位二進制數的加法運算電路.半加器是實現兩個一位二進制碼相加的電路,因此只能用於兩個二進制碼最低位的相加.因為高位二進制碼相加時,有可能出現低位的進位,因此兩個加數相加時還要計算低位的進位,需要比半加器多進行一次相加運算.能計算低位進位的兩個一位二進制碼的相加電路,即為全加器.
Ⅵ 設計一位全加器,要求寫出真值表,邏輯表達式,畫出邏輯圖
一位全加器(FA)的邏輯表達式為:S=A⊕B⊕Cin,Co=AB+BCin+ACin,其中A,B為要相加的數,Cin為進位輸入,S為和,Co是進位輸出。
如果要實現多位加法可以進行級聯,就是串起來使用,比如32位+32位,就需要32個全加器;這種級聯就是串列結構速度慢,如果要並行快速相加可以用超前進位加法,
如果將全加器的輸入置換成A和B的組合函數Xi和Y(S0…S3控制),然後再將X,Y和進位數通過全加器進行全加,就是ALU的邏輯結構結構。即 X=f(A,B),Y=f(A,B),不同的控制參數可以得到不同的組合函數,因而能夠實現多種算術運算和邏輯運算。
(6)半加器邏輯電路圖擴展閱讀:
全加器使用注意事項:
1、從半加器的真值表、電路圖可以看出,半加器只能對單個二進制數進行加法操作,只有兩個輸入,無法接受低位的進位。
2、假設超前進位加法器中的每個門時延是t,對於4位加法,最多經過4t的時延,而且,即使增加更多的位數,其時延也是4t。
3、對比串列進位加法器和超前進位加法器,前者線路簡單,時延與參與計算的二進制串長度成正比,而後者則是線路復雜,時延是固定值。通常對於32的二進制串,可以對其進行分組,每8位一組,組內加法用超前進位加法器,組間進位則用串列進位。採用這種折中方法,既保證了效率,又降低了內部線路復雜度
Ⅶ 設計一個用與非門及用異或門、與門組成的半加器電路
用與非門及用異或門、與門組成的半加器電路如下:
(7)半加器邏輯電路圖擴展閱讀:
電路設計注意事項:
網路連通性,在原理圖設計完成後需要對網路連通性做細致檢查,防止因為書寫問題導致的網路未連通情況,比如說PWR_IN與PWR-IN,可能在原理圖中不明顯,但卻是不同的網路。
晶元電源退耦問題,在放置電源退耦電容時,應注意退耦電容的擺放位置,在數字電路設計中,退耦電容應盡可能靠近IC放置,電源應先經過電容後到達IC,以使退耦電容發揮最大的效果。在多層設計中,應盡可能使電容和IC在同一面,避免電容經過孔連接到IC。
數字電路與模擬電路盡可能分開,數字電路在工作時,陡峭的電平變化會產生很大的電流,在電源內阻比較大的情況下造成電源電平的波動,嚴重情況下會引起邏輯電平識別錯誤,尤其是對模擬電路的干擾影響不能忽略,所以盡可能把兩部分分開處理。
電源迴路問題,電源與地連接的迴路盡可能平行走線,避免繞大圈引起天線效應,有助於提高系統的EMC水平。
元器件擺放問題,元件擺放最好以一定的間距,設定好默認柵格,可以使電路板設計更加整齊,合適的間距也有利於電路板的焊接和調試維修。
Ⅷ 半加器的簡介
數據輸入被加數A、加數B,數據輸出和數(半加和)、進位C0。
A和B是相加的兩個數,S是半加和數,C是進位數。
現在我們按上一節組合邏輯電路的設計方法來實現半加器。
由邏輯狀態表可寫出邏輯式
試分析圖19-1-2所示電路的邏輯功能。我們先不管半加器是一個什麼樣的電路,按組合數字電路的分析方法和步驟進行。
1.寫出輸出邏輯表達式
該電路有兩個輸出端,屬於多輸出組合數字電路,電路的邏輯表達式如下
2.列出真值表
半加器的真值表見下表。表中兩個輸入是加數A0和B0,輸出有一個是和S0,另一個是進位C0。 輸入 輸出 A B C S 0 0 0 0 0 1 0 1 1 0 0 1 1 1 1 0 3.給出邏輯說明
半加器是實現兩個一位二進制碼相加的電路,因此只能用於兩個二進制碼最低位的相加。因為高位二進制碼相加時,有可能出現低位的進位,因此兩個加數相加時還要計算低位的進位,需要比半加器多進行一次相加運算。能計算低位進位的兩個一位二進制碼的相加電路,即為全加器。具體見圖19-1-3。(a)半加運算(b)全加運算
圖19-1-4半加的運算規則
半加器和全加器的邏輯符號圖見圖19-1-4。有兩個輸入端的是半加器,有三個輸入端的是全加器,Σ代表相加。
圖19-1-4半加器和全加器的邏輯符號
異或門
異或門是一種十分有用的邏輯門,它實際上就是半加器的求和電路。前面已經提到異或邏輯關系式為
輸出邏輯表達a)異或門邏輯圖(b)異或門符號
異或門邏輯圖及符號
異或門的邏輯符號見圖19-1-5(b),異或門的真值表十分簡單,當A=B時,即A=B=0時,或A=B=1時,Y=0;當A≠B時,即A=0、B=1時,或A=1、B=0時,Y=1。異或門邏輯符號中的=1,表明輸入變數中有一個「1」時,輸出為「1」。而或門中的特徵符號是≥1,表示輸入變數中有一個「1」或一個以上「1」時,輸出即為「1」。
Ⅸ 半加器的邏輯功能兩個同位二進制數相加還是兩個二進制數相加
半加器(英語:half
adder)電路是指對兩個輸入數據位相加,輸出一個結果位和進位,內沒有進位輸入的容加法器電路。
是實現兩個一位二進制數的加法運算電路。
半加器是實現兩個一位二進制碼相加的電路,因此只能用於兩個二進制碼最低位的相加。
因為高位二進制碼相加時,有可能出現低位的進位,因此兩個加數相加時還要計算低位的進位,需要比半加器多進行一次相加運算。能計算低位進位的兩個一位二進制碼的相加電路,即為全加器。