加法器的基本操作

基本单元
  • 与门(AND)

    • 全1为1,有0为0
  • 或门(OR)

    • 全0为0,有1为1
  • 非门(NOT)

    • 为1则0,为0则1
  • 异或门(XOR)

    • 两个输入端,相同为0,不同为1
  • 与非门(NADD)

    • 全1为0,有0为1
  • 或非门(NOR)

    • 全0为1,有1为0。刚好与与非门的总结规律相反
异或门和半加器(Half Adder)
  • 定义

    • 异或门就是一个最简单的整数加法,所需要使用的基本门电路,本来在代码逻辑里,只有与或非
    • 硬件层面多一个异或是方便进行加法运算,通过一个异或门计算出个位,通过一个与门计算出是否进位
    • 把两个门电路打包,给它取一个名字,就叫作半加器
    • 半加器可以解决个位加法问题
  • 公式:

    • 异或门: ((not A) and B) or (A and (not B))
  • 例子

    复制代码
     ((not 01) and 10) or (01 and (not 10))
       = (10 and 10) or (01 and 01)
       = 10 | 01
       = 11
    
    01 + 10 = 11
全加器(Full Adder)
半加器的局限
  • 半加器可以解决个位加法问题,但是如果放到二上来说,就不够用了
  • 二进制的加法,所以如果从右往左数,第二列不是十位,而称之为"二位",对应的再往左,就应该分别是四位、八位
  • 二位用一个半加器不能计算完成的原因也很简单
    • 因为二位除了一个加数和被加数之外,还需要加上来自个位的进位信号,一共需要三个数进行相加,才能得到结果
全加器的实现
  • 用两个半加器和一个或门,就能组成一个全加器

  • 第一个半加器,用和个位的加法一样的方式,得到是否进位X和对应的二个数相加后的结果Y,这样两个输出

  • 然后,把这个加和后的结果Y,和个位相加后输出的进位信息U,再连接到一个半加器上,就会再拿到一个是否进位的信息V和对应的加和后的结果W

  • 把两个半机器的进位输出,作为一个或门的输入连接起来,只要两次加法中任何一次需要进位,那么二位上,就会向左侧的四位进一位

  • 因为一共只有三个bit相加,即使3bit都是,也最多进一位

相关推荐
二哈赛车手4 小时前
新人笔记---ApiFox的一些常见使用出错
java·笔记·spring
栗子~~5 小时前
JAVA - 二层缓存设计(本地缓冲+redis缓冲+广播所有本地缓冲失效) demo
java·redis·缓存
阿星AI工作室5 小时前
刘润年中大课笔记:一句话说清AI落地之战的本质
大数据·人工智能·创业创新·商业
YDS8295 小时前
DeepSeek RAG&MCP + Agent智能体项目 —— RAG知识库的搭建和接口实现
java·ai·springboot·agent·rag·deepseek
星星也在雾里6 小时前
PgBouncer 解决 PostgreSQL 连接数超限 + 可视化监控
数据库·postgresql
姚不倒6 小时前
Go语言进阶:接口、错误处理与并发编程(goroutine/channel/context)
云原生·golang
未若君雅裁6 小时前
MyBatis 一级缓存、二级缓存与清理机制
java·缓存·mybatis
AI人工智能+电脑小能手7 小时前
【大白话说Java面试题 第65题】【JVM篇】第25题:谈谈对 OOM 的认识
java·开发语言·jvm
阿维的博客日记7 小时前
Nacos 为什么能让配置动态生效?(涉及 @RefreshScope 注解)
java·spring
雨辰AI7 小时前
SpringBoot3 + 人大金仓读写分离 + 分库分表 + 集群高可用 全栈实战
java·数据库·mysql·政务