logisim实现全加器，并做出实现二进制原码输出补码的数字电路_logisim全加器

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一、logisim实现1bit半加器

1.1bit半加器工作原理

半加器是指对输入的两个一位二进制数相加（A与B），输出一个结果位（SUM）和进位（C），没有进位的输入加法器电路，是一个实现一位二进制数的加法电路。其具体逻辑为：
（1）加数A与B通过异或运算输出结果S，及A ⊕ B = S。
（2）加数A与B通过与门运算判断是否进位，及AB = C。
通过上述逻辑作出真值表如下：

2.logisim实现1bit半加器，保存为子电路，文件名为half_adder

二、logisim实现1bit全加器

1.1bit全加器工作原理

全加器是指对输入的两个二进制数相加（A与B）同时会输入一个低位传来的进位（Cin），得到和数（SUM）和进位（Cout）；一位全加器可以处理低位进位，并输出本位加法进位。其具体逻辑为：
（1）加数A与B通过异或运算后的结果与加数Cin进行异或运算，即S=A⊕B⊕Cin
（2）加数A与B的异或运算结果S1与进位加数进行与运算，加数A与B进行与运算，两个运算的结果通过或门来组成最后的进位加数结果Cout，算术表达式为Cout = BCin + ACin + AB
通过上述逻辑作出真值表如下：

2.logisim实现1bit全加器，保存为子电路，文件名为full_adder

3.将设计好的1bit全加器进行封装，进入封装编辑模式得到封装后的全加器

三、用Logsim设计实现一个4位二进制数的补码器电路

1.补码原理如下：

（1）正数与原码相同
（2）负数的补码，将其原码除符号位外的所有位取反（0变1，1变0，符号位为1不变）后加1

2.先只考虑输入为负数情况的补码运算

（1）负数的符号位为1，将后三位数字分别通过一个非门将数字取反，再连接到三个全加数的加数位；
（2）取反后的数字加上0001，连接到全加器的另一加数位；
（3）按逻辑连接电路；
以1011为例，其补码为1101

3.任意四位二进制数的补码

（1）将其余三位的数字分别与第一位符号位进行异或运算，若输入正数，则输出原来的数；若输入负数，则取反。
（2）将符号位与1通过一个与门，即只有当输入数为负数时才进行加1
（3）按逻辑连接电路；
以0111为例，其补码为0111

以1011为例，其补码为1101

四、总结

掌握logisim仿真系统的基本使用方法，了解原码反码补码的转换关系，并用逻辑门的相关特性来将原码转为相应的补码。