Ⅰ 如何用两个半加器实现全加器
full-adder
用门电路实现两个二进数相加并求出和的组合线路,称为一个全加器。
一位全加器全加器是能够计算低位进位的二进制加法电路
一位全加器(FA)的逻辑表达式为:
S=A⊕B⊕Cin
Co=AB+BCin+ACin
其中A,B为要相加的数,Cin为进位输入;S为和,Co是进位输出;
如果要实现多位加法可以进行级联,就是串起来使用;比如32位+32位,就需要32个全加器;这种级联就是串行结构速度慢,如果要并行快速相加可以用超前进位加法,
超前进位加法前查阅相关资料;
如果将全加器的输入置换成A和B的组合函数Xi和Y(S0…S3控制),然后再将X,Y和进位数通过全加器进行全加,就是ALU的逻辑结构结构。
即 X=f(A,B)
Y=f(A,B)
不同的控制参数可以得到不同的组合函数,因而能够实现多种算术运算和逻辑运算。
半加器、全加器、数据选择器及数据分配器
一、实验目的
1.验证半加器、全加器、数据选择器、数据分配器的逻辑功能。
2.学习半加器、全加器、数据选择器的使用。
3.用与非门、非门设计半加器、全加器。
4.掌握数据选择器、数据分配器扩展方法。
二、实验原理
1.半加器和全加器
根据组合电路设计方法,列出半加器的真值表,见表7。逻辑表达式为:
S =AB + AB= A⊕B
C = AB
半加器的逻辑电路图如图17所示。
用两个半加器可组成全加器,原理图如图18所示。
在实验过程中,我们可以选异或门74LS86及与门74LS08来实现半加器的逻辑功能;也可用全与非门如74LS00、反相器74LS04组成半加器。这里全加器不用门电路构成,而选用集成的双全加器74LS183。
Ⅱ 采用什么逻辑门电路实现半加器
用异或门(74LS86)和二与非门实现半加器,用两片74LS00与非门实现半加器。
最基本版的逻辑关系是与、或、权非,最基本的逻辑门是与门、或门和非门。逻辑门可以用电阻、电容、二极管、三极管等分立原件构成,成为分立元件门。也可以将门电路的所有器件及连接导线制作在同一块半导体基片上,构成集成逻辑门电路。
(2)半加器逻辑电路图扩展阅读:
简单的逻辑门可由晶体管组成。这些晶体管的组合可以使代表两种信号的高低电平在通过它们之后产生高电平或者低电平的信号。高、低电平可以分别代表逻辑上的“真”与“假”或二进制当中的1和0,从而实现逻辑运算。常见的逻辑门包括“与”闸,“或”闸,“非”闸,“异或”闸(也称:互斥或)等等。
逻辑门是组成数字系统的基本结构,通常组合使用实现更为复杂的逻辑运算。一些厂商通过逻辑门的组合生产一些实用、小型、集成的产品,例如可编程逻辑器件等。
这种功能代表了数字电路中理想开关表现的假定,但是在实际的反相器设计中,元件有其需要特别关注的电气特性。实际上,CMOS反相器的非理想过渡区表现使其能在模拟电路中用作A类功率放大器(如作为运算放大器的输出级)。
Ⅲ 仿造半加器的设计方法、试设计一个半减器、所用门电路自由选定
半减器的设计过程:
1. 列真值表
A B Y
0 0 0
0 1 1
1 0 1
1 1 0
2. 写逻辑表达式
Y=A'B+AB'
3. 选一个异回或门可直接答实现。
Ⅳ 设计一个半加器电路,要求用与非门实现
该半加法器采用异或门(74LS86)和双非门、双片74LS00和双非门实现。
最基本的内逻辑关系是和、容或、和,而最基本的逻辑门是和、或门与非门。逻辑门可以由电阻、电容、二极管、三极管等分立元件组成。也可以在同一半导体衬底上制造门电路的所有元件和连接线,以形成集成的逻辑门电路。
(4)半加器逻辑电路图扩展阅读:
简单的逻辑门可以由晶体管组成。这些晶体管的组合允许代表这两种信号的高电平和低电平通过它们产生高电平或低电平信号。高电平和低电平可以分别在逻辑上表示“真”和“假”,在二进制中表示“1”和“0”,从而实现逻辑操作。常见的逻辑闸包括“和”闸、“或”闸、“非”闸、“异或”闸(也称为互斥或)等等。
逻辑门是数字系统的基本结构,通常组合使用以实现更复杂的逻辑操作。有些制造商使用逻辑门组合来生产一些实用的、小型的集成产品,如可编程逻辑器件。
这个函数代表了数字电路中理想开关性能的假设,但在实际的逆变器设计中,组件的电气特性需要特别注意。事实上,CMOS逆变器的非理想过渡区性能使其在模拟电路中用作A类功率放大器(例如,作为运算放大器的输出级)。
Ⅳ 半加器的逻辑功能两个同位二进制数相加还是两个二进制数相加
半加器(英语:half
adder)电路是指对两个输入数据位相加,输出一个结果位和进位专,没有进位输入的加属法器电路.是实现两个一位二进制数的加法运算电路.半加器是实现两个一位二进制码相加的电路,因此只能用于两个二进制码最低位的相加.因为高位二进制码相加时,有可能出现低位的进位,因此两个加数相加时还要计算低位的进位,需要比半加器多进行一次相加运算.能计算低位进位的两个一位二进制码的相加电路,即为全加器.
Ⅵ 设计一位全加器,要求写出真值表,逻辑表达式,画出逻辑图
一位全加器(FA)的逻辑表达式为:S=A⊕B⊕Cin,Co=AB+BCin+ACin,其中A,B为要相加的数,Cin为进位输入,S为和,Co是进位输出。
如果要实现多位加法可以进行级联,就是串起来使用,比如32位+32位,就需要32个全加器;这种级联就是串行结构速度慢,如果要并行快速相加可以用超前进位加法,
如果将全加器的输入置换成A和B的组合函数Xi和Y(S0…S3控制),然后再将X,Y和进位数通过全加器进行全加,就是ALU的逻辑结构结构。即 X=f(A,B),Y=f(A,B),不同的控制参数可以得到不同的组合函数,因而能够实现多种算术运算和逻辑运算。
(6)半加器逻辑电路图扩展阅读:
全加器使用注意事项:
1、从半加器的真值表、电路图可以看出,半加器只能对单个二进制数进行加法操作,只有两个输入,无法接受低位的进位。
2、假设超前进位加法器中的每个门时延是t,对于4位加法,最多经过4t的时延,而且,即使增加更多的位数,其时延也是4t。
3、对比串行进位加法器和超前进位加法器,前者线路简单,时延与参与计算的二进制串长度成正比,而后者则是线路复杂,时延是固定值。通常对于32的二进制串,可以对其进行分组,每8位一组,组内加法用超前进位加法器,组间进位则用串行进位。采用这种折中方法,既保证了效率,又降低了内部线路复杂度
Ⅶ 设计一个用与非门及用异或门、与门组成的半加器电路
用与非门及用异或门、与门组成的半加器电路如下:
(7)半加器逻辑电路图扩展阅读:
电路设计注意事项:
网络连通性,在原理图设计完成后需要对网络连通性做细致检查,防止因为书写问题导致的网络未连通情况,比如说PWR_IN与PWR-IN,可能在原理图中不明显,但却是不同的网络。
芯片电源退耦问题,在放置电源退耦电容时,应注意退耦电容的摆放位置,在数字电路设计中,退耦电容应尽可能靠近IC放置,电源应先经过电容后到达IC,以使退耦电容发挥最大的效果。在多层设计中,应尽可能使电容和IC在同一面,避免电容经过孔连接到IC。
数字电路与模拟电路尽可能分开,数字电路在工作时,陡峭的电平变化会产生很大的电流,在电源内阻比较大的情况下造成电源电平的波动,严重情况下会引起逻辑电平识别错误,尤其是对模拟电路的干扰影响不能忽略,所以尽可能把两部分分开处理。
电源回路问题,电源与地连接的回路尽可能平行走线,避免绕大圈引起天线效应,有助于提高系统的EMC水平。
元器件摆放问题,元件摆放最好以一定的间距,设定好默认栅格,可以使电路板设计更加整齐,合适的间距也有利于电路板的焊接和调试维修。
Ⅷ 半加器的简介
数据输入被加数A、加数B,数据输出和数(半加和)、进位C0。
A和B是相加的两个数,S是半加和数,C是进位数。
现在我们按上一节组合逻辑电路的设计方法来实现半加器。
由逻辑状态表可写出逻辑式
试分析图19-1-2所示电路的逻辑功能。我们先不管半加器是一个什么样的电路,按组合数字电路的分析方法和步骤进行。
1.写出输出逻辑表达式
该电路有两个输出端,属于多输出组合数字电路,电路的逻辑表达式如下
2.列出真值表
半加器的真值表见下表。表中两个输入是加数A0和B0,输出有一个是和S0,另一个是进位C0。 输入 输出 A B C S 0 0 0 0 0 1 0 1 1 0 0 1 1 1 1 0 3.给出逻辑说明
半加器是实现两个一位二进制码相加的电路,因此只能用于两个二进制码最低位的相加。因为高位二进制码相加时,有可能出现低位的进位,因此两个加数相加时还要计算低位的进位,需要比半加器多进行一次相加运算。能计算低位进位的两个一位二进制码的相加电路,即为全加器。具体见图19-1-3。(a)半加运算(b)全加运算
图19-1-4半加的运算规则
半加器和全加器的逻辑符号图见图19-1-4。有两个输入端的是半加器,有三个输入端的是全加器,Σ代表相加。
图19-1-4半加器和全加器的逻辑符号
异或门
异或门是一种十分有用的逻辑门,它实际上就是半加器的求和电路。前面已经提到异或逻辑关系式为
输出逻辑表达a)异或门逻辑图(b)异或门符号
异或门逻辑图及符号
异或门的逻辑符号见图19-1-5(b),异或门的真值表十分简单,当A=B时,即A=B=0时,或A=B=1时,Y=0;当A≠B时,即A=0、B=1时,或A=1、B=0时,Y=1。异或门逻辑符号中的=1,表明输入变量中有一个“1”时,输出为“1”。而或门中的特征符号是≥1,表示输入变量中有一个“1”或一个以上“1”时,输出即为“1”。
Ⅸ 半加器的逻辑功能两个同位二进制数相加还是两个二进制数相加
半加器(英语:half
adder)电路是指对两个输入数据位相加,输出一个结果位和进位,内没有进位输入的容加法器电路。
是实现两个一位二进制数的加法运算电路。
半加器是实现两个一位二进制码相加的电路,因此只能用于两个二进制码最低位的相加。
因为高位二进制码相加时,有可能出现低位的进位,因此两个加数相加时还要计算低位的进位,需要比半加器多进行一次相加运算。能计算低位进位的两个一位二进制码的相加电路,即为全加器。