數(shù)字電路的概念

加法器加法器是產(chǎn)生數(shù)的和的裝置。加數(shù)和被加數(shù)為輸入，和數(shù)與進位為輸出的裝置為半加器。若加數(shù)、被加數(shù)與低位的進位數(shù)為輸入，而和數(shù)與進位為輸出則為全加器。常用作計算機算術(shù)邏輯部件，執(zhí)行邏輯操作、移位與指令調(diào)用。在電子學中，加法器是一種數(shù)位電路，其可進行數(shù)字的加法計算。在現(xiàn)代的電腦中，加法器存在于算術(shù)邏輯單元(ALU)之中。 加法器可以用來表示各種數(shù)值，如:BCD、加三碼，主要的加法器是以二進制作運算。由于負數(shù)可用二的補數(shù)來表示，所以加減器也就不那么必要。加法器是為了實現(xiàn)加法的。即是產(chǎn)生數(shù)的和的裝置。加數(shù)和被加數(shù)為輸入，和數(shù)與進位為輸出的裝置為半加器。若加數(shù)、被加數(shù)與低位的進位數(shù)為輸入，而和數(shù)與進位為輸出則為全加器。常用作計算機算術(shù)邏輯部件，執(zhí)行邏輯操作、移位與指令調(diào)用。對于1位的二進制加法，相關(guān)的有五個的量:1，被加數(shù)A，2，被加數(shù)B，3，前一位的進位CIN，4，此位二數(shù)相加的和S，5，此位二數(shù)相加產(chǎn)生的進位COUT。前三個量為輸入量，后兩個量為輸出量，五個量均為1位。對于32位的二進制加法，相關(guān)的也有五個量:1，被加數(shù)A(32位)，2，被加數(shù)B(32位)，3，前一位的進位CIN(1位)，4，此位二數(shù)相加的和S(32位)，5，此位二數(shù)相加產(chǎn)生的進位COUT(1位)。要實現(xiàn)32位的二進制加法，一種自然的想法就是將1位的二進制加法重復32次(即逐位進位加法器)。這樣做無疑是可行且易行的，但由于每一位的CIN都是由前一位的COUT提供的，所以第2位必須在第1位計算出結(jié)果后，才能開始計算;第3位必須在第2位計算出結(jié)果后，才能開始計算，等等。而最后的第32位必須在前31位全部計算出結(jié)果后，才能開始計算。這樣的方法，使得實現(xiàn)32位的二進制加法所需的時間是實現(xiàn)1位的二進制加法的時間的32倍。編碼器編碼器(encoder)是將信號(如比特流)或數(shù)據(jù)進行編制、轉(zhuǎn)換為可用以通訊、傳輸和存儲的信號形式的設(shè)備。編碼器把角位移或直線位移轉(zhuǎn)換成電信號，前者稱為碼盤，后者稱為碼尺。按照讀出方式編碼器可以分為接觸式和非接觸式兩種;按照工作原理編碼器可分為增量式和絕對式兩類。增量式編碼器是將位移轉(zhuǎn)換成周期性的電信號，再把這個電信號轉(zhuǎn)變成計數(shù)脈沖，用脈沖的個數(shù)表示位移的大小。絕對式編碼器的每一個位置對應一個確定的數(shù)字碼，因此它的示值只與測量的起始和終止位置有關(guān)，而與測量的中間過程無關(guān)。編碼器可按以下方式來分類。1、按碼盤的刻孔方式不同分類(1)增量型:就是每轉(zhuǎn)過單位的角度就發(fā)出一個脈沖信號(也有發(fā)正余弦信號，然后對其進行細分，斬波出頻率更高的脈沖)，通常為A相、B相、Z相輸出，A相、B相為相互延遲1/4周期的脈沖輸出，根據(jù)延遲關(guān)系可以區(qū)別正反轉(zhuǎn)，而且通過取A相、B相的上升和下降沿可以進行2或4倍頻;Z相為單圈脈沖，即每圈發(fā)出一個脈沖。(2)絕對值型:就是對應一圈，每個基準的角度發(fā)出一個唯一與該角度對應二進制的數(shù)值，通過外部記圈器件可以進行多個位置的記錄和測量。2、按信號的輸出類型分為:電壓輸出、集電極開路輸出、推拉互補輸出和長線驅(qū)動輸出。3、以編碼器機械安裝形式分類(1)有軸型:有軸型又可分為夾緊法蘭型、同步法蘭型和伺服安裝型等。(2)軸套型:軸套型又可分為半空型、全空型和大口徑型等。4、以編碼器工作原理可分為:光電式、磁電式和觸點電刷式譯碼器譯碼器是組合邏輯電路的一個重要的器件，其可以分為:變量譯碼和顯示譯碼兩類。 變量譯碼一般是一種較少輸入變?yōu)檩^多輸出的器件，一般分為2n譯碼和8421BCD碼譯碼兩類。 顯示譯碼主要解決二進制數(shù)顯示成對應的十、或十六進制數(shù)的轉(zhuǎn)換功能，一般其可分為驅(qū)動LED和驅(qū)動LCD兩類。數(shù)據(jù)選擇器與數(shù)據(jù)分配器數(shù)值比較器組合邏輯電路的競爭冒險現(xiàn)象