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(jìn)位為輸出的裝置為半加器。若加數(shù)、被加數(shù)與低位的進(jìn)位數(shù)為輸入，而和數(shù)與進(jìn)位為輸出則為全加器。常用作計算機(jī)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(xué)中，加法器是一種數(shù)位電路，其可進(jìn)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(jìn)制作運(yùn)算。由于負(fù)數(shù)可用二的補(bǔ)數(shù)來表示，所以加減器也就不那么必要。加法器是為了實(shí)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(jìn)位為輸出的裝置為半加器。若加數(shù)、被加數(shù)與低位的進(jìn)位數(shù)為輸入，而和數(shù)與進(jìn)位為輸出則為全加器。常用作計算機(jī)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(jìn)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(jìn)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(jìn)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(jìn)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(jìn)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(jìn)位COUT(1位)。要實(shí)現(xiàn)32位的二進(jìn)制加法，一種自然的想法就是將1位的二進(jìn)制加法重復(fù)32次(即逐位進(jìn)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(shí)現(xiàn)32位的二進(jìn)制加法所需的時間是實(shí)現(xiàn)1位的二進(jìn)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(jìn)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(yīng)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(jìn)行細(xì)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(jìn)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(yīng)一圈，每個基準(zhǔn)的角度發(fā)出一個唯一與該角度對應(yīng)二進(jìn)制的數(shù)值，通過外部記圈器件可以進(jìn)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(bǔ)輸出和長線驅(qū)動輸出。3、以編碼器機(jī)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(diǎn)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(jìn)制數(shù)顯示成對應(yīng)的十、或十六進(jìn)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