第7章 算术运算电路课堂1节0811171.docx

1、第7章 算术运算电路课堂1节0811171第七章 算术运算电路7-1 数码的算术运算7-1-1 二进制数的运算被加数+加数=和数进位0+0000+1101+0101+111 加法：被减数-减数=差数借位0-0000-1111-0101-100减法：被乘数乘数=积+-+-+乘法：符号相乘被乘数乘数=积000010100111绝对值相乘除法：7-1-2 BCD码的运算每一位的和数大于9时，做加6调整7-2 数值比较器（COMP）4位数值比较器功能表（74LS85）A3 B3 A2 B2A1 B1A0 B0A3B3A3BFAB3A3B2A2B1A1B0A0B0 100100A0B0100010001

2、100010001 为什么？两级并行比较速度较快恒等比较器的重要应用地址或数据选择7-3 加法电路7-3-1 行波加法器一位全加器：7-3-2 先行进位加法器并行进位加法器超前进位加法器A3A2A1A0B3B2B1B0CI0CO0S3S2S1S00 0 0 00 0 0 0000 0 0 00 0 0 00 0 0 0100 0 0 10 0 0 00 0 0 1000 0 0 10 0 0 00 0 0 1100 0 1 00 0 0 00 0 1 0000 0 1 10 0 0 00 0 1 0100 0 1 10 0 0 00 0 1 1000 0 1 10 0 0 00 0 1 110

3、0 1 0 00 0 0 00 1 0 0000 1 0 00 0 0 00 1 0 0100 1 0 17-3-4 串行二进制加法电路即移位加7-3-5 BCD码加法电路当和大于等于10小于等于15时需进行十进制调整做加6调整7-3-6 全加器的应用例7-9 试用全加器实现8421BCD码至余3码的变换十进制数8421BCD余3码012345678900000001001000110100010101100111100010010011010001010110011110001001101010111100研究生试题： 试用一片（只用一片，不加任何逻辑门）4位加法器74283实现5421BC

4、D码到8421BCD码的转换电路。例7-10 试将2位BCD码用全加器变换成B码2位BCD码可表示为：D=A80 A40 A20 A10 A8 A4 A2 A1用二进制表示为：即： D=A8026+A4025+(A80+A20)24+(A40+A10+A8)23+(A20+A4)22+(A10+A2)21+A1207-4减法电路7-4-1 全减器ABBIDBO0000111100110011010101010110100101110001(b) 逻辑符号(d) 用全加器作全减器BO=0，有借位符号位要参加运算7-4-3 BCD码减法电路基数补码可定义为：(X)r, c=rnX=7-5 乘法电路

5、7-5-1 组合式乘法器 例7-11 试设计两位二进制乘法器电路7-5-2 表格式乘法器（查表法）乘法器的并行扩展结构7-5-3 BCD乘法器7-5-4 比例乘法器Rate Multiplier比例乘法器功能表B比例系数NO/NI功能0011/88分频0101/44分频0113/81001/22分频1015/81106/81117/8级联输出本级输出允许输出时钟选通允许输入单/级联清除比率输入比例系数为：比例系数为：7-6 除法电路74LS283作为减法器（补码加）当AB 0时CO0，结束011010011001不够减，Q=001101001 1001够减，Q=1 0100001余数 1001

6、不够减，Q=00100001 1001够减，Q=1 01111余数 1001够减，Q=1 0110余数例：X/Y105/911.余617-7 算术单元/逻辑运算(ALU)图7-37 4位算术/逻辑运算单元（74LS181）数据高电平选择有效（正逻辑）信号功能表信号功能M逻辑函数/算术操作CIN无进位/有进位S3S2S1S0功能选择A3A2A1A0A组输入B3B2B1B0B组输入F3F2F1F0输出数据或逻辑变量P30，G30进位输出FAB相等输出（OC）CON+4串行进位表7-4 4位算术单元/逻辑运算单元(ALU)功能表序号功能选择数据高电平选择有效（正逻辑）M=HM=L 算术操作S3S2S

7、1S0逻辑函数CINH（无进位）CINL（有进位）0LLLLF=AF=AF=A加11LLLHF=A+BF=A+BF=（A+B）加12LLHLF=ABF=A+BF=（A+B）加13LLHHF=0F=减1（2补码）F=04LHLLF=ABF=A加ABF=A加AB加15LHLHF=BF=（A+B）加ABF=（A+B）加AB加16LHHLF=ABF=A减B减1F=A减B7LHHHF=ABF=AB减1F=AB8HLLLF=A+BF=A加ABF=A加AB加19HLLHF=ABF=A加BF=A加B加110HLHLF=BF=（A+B）加ABF=（A+B）加AB加111HLHHF=ABF=AB减1F=AB12HHLLF=1F=A加AF=A加A加113HHLHF=A+BF=（A+B）加AF=（A+B）加A加114HHHLF=A+BF=（A+B）加AF=（A+B）加A加A15HHHHF=AF=A减1F=A图7-37 4位算术/逻辑运算单元逻辑图（74LS181）图7-39用ALU实现4位2选1原码/反码发生器