多位加法器电路图解

前面讲过，半加器实现两个1位二进制数相加时不考虑低位的进位，输出变量只有两个（加数和被加数），而全加器实现两个1位二进制数相加时则考虑低位的进位，输入变量有3个（加数、被加数和低位的进位）。

多位二进制数相加的特点是：最低位时两个数最低位的相加，不需考虑进位。其余各位都是3个数相加，包括加数、被加数和低位送来的进位。任何位相加都产生本位和与向高位的进位两个结果。

因此要进行多位二进制数相加，最简单的方法是将多个1位加法器进行级联，称为串行进位加法器。图1与图2所示都是4位串行进位加法器。图1所示电路中最低位都是半加器，其余各位是全加器，图2所示电路中都是全加器，最低位全加器的CI端接0。从图中可见，两个4位相加数A₃A₂A₁A₀和B₃B₂B₁B₀的各位同时送到相应全加器的输入端，进位数串行传送，相加的结果是CO，S₃S₂S₁S₀。1位加法器的个数等于相加数的位数。

图1 4位加法器电路(最低位是半加器)

图2 4位加法器电路(最低位是全加器)

串行进位加法器的优点是电路比较简单，缺点是速度比较慢。因为进位信号是串行传递，最后一位的进位输出CO₃要经过4位全加器传递之后才能形成。如果进位增加，传输延迟时间将更长，工作速度更慢。

为了提高速度，人们又设计了一种多位数快速进位（又称超前进位）的加法器。所谓快速进位，是指加法运算过程中，各级进位信号同时送到各位全加器的进位输入端。现在的集成加法器大多采用这种方法。74LS283是一种典型的快速进位的集成4位二进制加法器。图3所示为74LS283加法器的图形符号。

图3 74LS283型4位加法器的图形符号

一片74LS283只能进行4位二进制数的加法运算，将多片74LS283进行级联，就可扩展加法运算的位数。用2片74LS283组成的8位二进制数加法电路如图4所示。

图4 8位二进制数加法器电路