二進制加法器是一種能產(chǎn)生兩個二進制數(shù)算術(shù)和的組合邏輯部件。

簡介

被加數(shù)和加數(shù)的各位能同時并行到達各位的輸入端,而各位全加器的進位輸入則是按照由低位向高位逐級串行傳遞的,各進位形成一個進位鏈。由于每一位相加的和都與本位進位輸入有關(guān),所以,最高位必須等到各低位全部相加完成并送來進位信號之后才能產(chǎn)生運算結(jié)果。顯然,這種加法器運算速度較慢,而且位數(shù)越多,速度就越低。? 為了提高加法器的運算速度,必須設(shè)法減小或去除由于進位信號逐級傳送所花的時間,使各位的進位直接由加數(shù)和被加數(shù)來決定,而不需依賴低位進位。根據(jù)這一思想設(shè)計的加法器稱為超前進位(又稱先行進位)二進制并行加法器。

對于1位的二進制加法,相關(guān)的有五個的量:1、被加數(shù)A,2、被加數(shù)B,3、前一位的進位CIN,4、此位二數(shù)相加的和S,5、此位二數(shù)相加產(chǎn)生的進位COUT。前三個量為輸入量,后兩個量為輸出量,五個量均為1位。

對于32位的二進制加法,相關(guān)的也有五個量:1、被加數(shù)A(32位),2、被加數(shù)B(32位),3、前一位的進位CIN(1位),4、此位二數(shù)相加的和S(32位),5、此位二數(shù)相加產(chǎn)生的進位COUT(1位)。

要實現(xiàn)32位的二進制加法,一種自然的想法就是將1位的二進制加法重復(fù)32次(即逐位進位加法器)。這樣做無疑是可行且易行的,但由于每一位的CIN都是由前一位的COUT提供的,所以第2位必須在第1位計算出結(jié)果后,才能開始計算;第3位必須在第2位計算出結(jié)果后,才能開始計算,等等。而最后的第32位必須在前31位全部計算出結(jié)果后,才能開始計算。

其他

1. 加法器由一個加法位和一個進位位組成。 2. 進位位可以通過與門實現(xiàn)。 3. 加法位需要通過或門和與非門組建的異或門(需要與門將兩個邏輯門連接)實現(xiàn)。 4. 將加法位和進位位連接,實現(xiàn)加法位輸出和進位位輸出。 5. 通過以上幾步就已近組建好了一個半加器。 6. 將兩個半加器和一個或門連接就組建成了一個全加器(二進制加法器)。 7. 若想實現(xiàn)更多位數(shù)需要將跟多的全加器連接,一個全加器是二位,八個全加器連接就是八位,同樣n個相連就是n位。