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半加器
二進制加法規則很簡單,0+0=1,1+0=1,0+1=1,1+1=0,進一位,考慮一位二進制數加法的話,就會有兩個輸入,兩個輸出,則真值表如下:
之所以稱之為半加器,是因為只做一位二進制加法,不考慮進位,它的設計很簡單,只需要一個異或門和一個與門就夠了。
全加器
設計出半加器之后,可以利用半加器設計出全加器,全加器自然而然的就是要考慮到進位,那么先來看真值表:
可以看出,與半加器的兩個輸入不同,全加器需要多一個進位輸入,所以需要使用兩個半加器,將一個半加器的加和輸出連接到另一個半加器,這樣一來,就可以用來進位了,當然,在三個輸入的情況下,兩個半加器的進位不會出現兩個一的情況,所以只需要一個或門將兩個半加器的進位輸出進行或運算就可以了,具體連接如下:
八位二進制加法器
在設計完成全加器之后,就可以用來搭建二進制加法器了,搭建一個八位二進制加法器需要使用八個全加器,可以進行8為二進制數也就是255以內的加法運算,每一個全加器的進位輸入與上一個全加器的進位輸出相連,下圖是連接示例:
在八位二進制加法器制作完成后,可以連接燈泡進行實驗,驗證該加法器的正確性。