半加器和全加器

1.半加器

處理2個(gè)bit(個(gè)位)的運(yùn)算

半加器運(yùn)算表.png

由上表運(yùn)算結(jié)果可以看出符合異或門的邏輯,所以半加器的組成需要使用異或門(XOR),但是2位的運(yùn)算1+1這種情況可能會(huì)產(chǎn)生進(jìn)位,可以通過門與門(AND)來保存是否為進(jìn)位的信息(只有都為TRUE才是TRUE)。

通過1個(gè)與門1個(gè)或門,可以組合成一個(gè)半加器:

半加器電路.png

2.全加器

處理超過2個(gè)bit的運(yùn)算,除了輸入輸出,還需要加上進(jìn)位

全加器運(yùn)算表.png

通過2個(gè)半加器1個(gè)或門,可以組合成一個(gè)全加器:

全加器電路.png

將多個(gè)全加器串聯(lián)就能構(gòu)建成加法器:

8位加法器.png

為了避免”溢出“,可以加更多的全加器,代價(jià)是更多的邏輯門以及進(jìn)位也要消耗時(shí)間。所以現(xiàn)代計(jì)算機(jī)真實(shí)的加法器,使用的是超前進(jìn)位加法器。

參考
[1]計(jì)算機(jī)科學(xué)速成課-5

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