减法器电路-半减法器，全减法器及应用

二进制数字的算术减法是使用减法电路来执行的。本文将讨论什么是减法器电路，它的类型(半减法器和全减法器)，它的应用，优缺点。

导体-定义，结构，…

导体-定义，结构，类型和例子

什么是减法电路

减法电路是一种组合逻辑电路，用于对二进制数进行减法运算。由于二进制记数法中涉及的数字是0和1，所以从“0”或“1”中减去“0”不会改变结果。“1”减去“1”得“0”。“0”减去“1”需要借位。

图1 -减法电路简介

图2显示了2位减法器，它有2个输入A, b，这个电路产生差位和借位。该电路由一个加法器与逆变器之间的每个数据输入和B_在(借）的上一阶段的输入完整的加法器．

图2 -全减法器电路框图

减法电路的类型

有两种类型的减法电路。它们是:

• 半减法器
• 满减法器

半减法器

两个单位二进制数可以用半减法电路进行减法运算。该电路需要两个二进制输入' A '和' B '来产生两个二进制输出' D '和' B '。' A '位为加减位，' b '位为减减位。输出位' D '是差位，' b '是借位。

让我们为输入A和B的不同值创建真值表。

图3 -半减法真值表表示法

对于上述真值表项，K-Maps来确定布尔表达式。

图4 -半减法的K-Map表示

D是a前任伴侣或者门和Borrow (b)是与输入a互补的“与”门half-adder和半减法比较，SUM和Difference输出的布尔表达式是相同的。

图5 -半减法器逻辑图

满减法器

全减法逻辑电路对三位二进制数进行减法运算。它是用两个半减法电路来实现的或门．这个电路有三个输入A, B和B_在。B_在是从上一阶段借来的位。它产生两个输出位D和B_出．

D是差位B_出就是借位。B_出指示被减数位需要从结果或后续的被减数位借1。让我们为输入A, B, B的不同值创建真值表_在．

图6 -全减法的真值表表示

对于上面的真值表项，绘制k - map来确定布尔表达式。

图7 -全减法器的K-Map表示

当这个电路与全加法器比较时，我们观察到差值输出和和输出是一样的。电路的实现采用1XOR门3和盖茨， 1非门和1或门如下图所示:

图8 -全减法器逻辑图

减法电路是如何工作的

电路是按照电路图组装的。拨码开关和电阻连接到输入端，LED连接到输出端。十六进制显示也连接到输出。

在V处施加5V的功率_cc．Mode and Operation根据应用选择。这里Mode=Operation= 1。由LED指示的输出逻辑状态被记录为每个输入组合。逻辑高= 1 = LED发光，逻辑低= 0 = LED熄灭。得到的结果用true - table中的条目进行验证。

图9为简单的ALU(减法器)，对A - B进行减法结果，两个4位数的减法不超过8位。结果显示在二进制由LED和十六进制由七段显示。

图9 - ALU的减法运算

减法电路的应用

应用包括:

• 它用于ALU(算术逻辑单元)和CPU(中央处理单元)
• 它们被广泛应用于电子计算器以及计时器和程序计数器等设备中。
• 它们也被用于数字信号处理．

减法电路的优点

优点是:

• 设计简单，实现简单。
• 功率扣除数字信号处理．
• 计算任务可以高速执行。

减法电路的缺点

缺点是:

• 对于半减法，没有规定接受Borrow作为前一阶段的输入。
• 减速器的速度受限于通过电路的最长延迟。

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