7483加法器原理

作者&投稿:毓宗 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
如何用两片7483实现8位二进制加法运算~

在计算机中只有加法,可以说实现了加法,我们就可以实现减法、乘法、除法甚至更复杂的操作,但是这一切的前提是让机器实现二进制加法运算。二进制的加法其实最简单,但是计算机如何能够实现二进制的加法呢?

现在的计算机是晶体管计算机,其实实现加法的途径还是逻辑门电路,通过晶体管连接的逻辑门电路就可以实现二进制加法。

首先,先看看二进制加法是怎么算的。

0 1

+ 0 1

_______

1 0




+ 0 1
0 0 1
1 1 10
把运算结果分成"和"与"进位"两部分



和 0 1
00 1
11 0

进位0 1
00 0
10 1
不知道看出来它们和逻辑门的真值表有些相似,其实我们要做的就是把二进制加法和逻辑门联系起来,这样我们才能让计算机实现二进制加法运算

对于上面提到的运算结果中的"进位"部分,和"与门"的输出是完全一样的

AND 0 1

0 0 0

1 0 1





而对于"和"这部分来说,和"异或门"的输出时完全一样的。

异或门输出为1时,A输入为1或B输入为1,但不能同时为1

XOR

0

1

0

0

1

1

1

0



异或门的简图如下







这样用逻辑门就可以实现加法运算了,如下图





只不过它只能实现一个位的二进制加法,由于多位运算存在进位问题,所以这只能算是半个加法器。

我们把这个"半加器"简化为下图





它可以把两个二进制位A 和B相加,从而得到一个和输出(简称S) 和一个进位输出(简称C O )。但大部分二进制数是多于1位的,半加器不能够把前一步的进位加到本次运算中。例如做如下加法:

1 1 1 1

+ 1 1 1 1

1 1 1 1 0

只能用半加器来计算最右边一列数:即1加1等于0,进位为1。对于右边第2列数,由于进位的存在,需要加3个数。接下来的几列都有这个问题,每一列二进制位的加法都包括了来自前一列的进位。

要把3个二进制数相加,需要按如下方式把两个半加器和一个或门连接起来:



它的工作原理是这样的。

对于第一个半加器是将这一位相加得到一个"和"输出和一个"进位"输出,由于要加上前一位的进位,所以此时引入第二个半加器,第二个半加器把这一位上的"和"输出和前一位的进位值相加,得到一个"和"输出和一个"进位输出",这个"进位输出"和第一个半加器的进位输出通过一个"或门"最后得到最终的"进位输出"。

1、去搜索引擎搜索或者去图书馆查找“超前进位”的原理;
有一些高校出版的数电教材里也有的。
2、查看74LS283的说明书;
3、了解余三码和BCD码;
4、列出逻辑真值表。

剩下的事情按照你学的数字电路就够了。查找资料、分析问题、解决问题
是你做电路的基本功。做完之后,你回头看看,并不是想象的那么难。

7483是具有先行进位功能的4位进制全加器,7483的逻辑符号如图2.1所示。实现2个3位二进制数相加,只要将2个加数分别置于A2A1A0和 B2B1B0,并将A3、B3和C0置“0”,相加的结果是4位以内的二进制数,在S3S2S1S0上输出,输出结果通过4个LED灯显示。在实验过程2个加数A2A1A0和 B2B1B0,可以通过VCC或者GND设置成高电平或者低电平,也可以通过拨码开关设置加数。


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