C语言半加器与全加器详解

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文章目录

1. 半加器
2.全加器
3. 代码实现：

1. 半加器

最简单的加法电路是拿 2个bit 加在一起（bit是0或1） 有2个输入： A和B ， 1个输出：就是两个数字的和
需要注意的是 A、B 、输出。这3个都是单个bit（0或1） **输出只有四种可能。前三个是： 0+0=0、 1+0=0、 0+1=1 ** 记住二进制里，1与true相同，0与false相同
这组输入和输出，和XOR门（异或门：相同为0，不同为1）的逻辑完全一样

但第四个输入组合，1+1，是个特例；1+1=2（显然），但进制里没有2，实际上，二进制1+1的结果是0, 1进到了下一位
XOR门的输出，只对了一部分，1+1输出0。但我们需要额外的线代表“进位。” 只有输入是1和1时，进位才是“true”。因为算出来的结果用1个bit存不下，方便的是，我们刚好有个逻辑门能做这个事。 AND门，只有当两个输入都为“true”，输出才为“true”（“全1才1”）；所以我们把它加到电路中，叫做“半加器”

把半加器封装成一个单独组件：

推荐学习视频： 10分钟速成课：计算机科学

如何理解逻辑门？点击链接查看：https://blog.csdn.net/weixin_43527871/article/details/97398886

如何计算二进制加法？点击链接查看：https://blog.csdn.net/weixin_43527871/article/details/97400100

2.全加器

如果想处理超过1+1的计算，我们需要“全加器”
半加器输出了进位，意味着我们计算下一列的时候，还有之后每一列，我们得加三个位在一起，并不是两个。 全加器复杂了一点点 有三个输入：A，B, C（都是一个bit）

所以最大可能是1+1+1， “总和”1 “进位”1 所以要两条输出线：“总和” 和 “进位”
我们可以用半加器做全加器 我们先用半加器将A和B相加 然后把C输入到第二个半加器 最后用一个 OR门（或门：有1则1，全0才0）检查进位是不是true 这样就做出了一个全加器

3. 代码实现：

#include<stdio.h>int CARRY=0;
int SUM=0;int AND(int A, int B);
int OR(int A, int B);
int XOR(int A, int B);void HALF_ADDER(int A,int B);
void FULL_ADDER(int A,int B,int C);int main(void)
{int A,B,C=0;int S;printf("请输入状态A与状态B： ");scanf("%d%d",&A,&B);S=AND(A,B);printf("\n执行 与门  A*B  操作为：");printf("%d",S);S=OR(A,B);printf("\n执行 或门  A+B  操作为：");printf("%d",S);HALF_ADDER(A,B);printf("\n半加器 执行 加法 操作 进位 为：");printf("%d",CARRY); printf("\n半加器 执行 加法 操作 和 为：");printf("%d",SUM); FULL_ADDER(A,B,C);printf("\n全加器 执行 加法 操作 进位 为：");printf("%d",CARRY); printf("\n全加器 执行 加法 操作 和 为：");printf("%d",SUM);return 0;
}/**/
int AND(int A, int B)//与门
{int AandB;if(A*B==0){AandB=0;}elseAandB=1;return AandB;
}int OR(int A, int B)//或门
{int AorB;if(A+B==0){AorB=0;}elseAorB=1;return AorB;
}int XOR(int A, int B)//异或门
{int AxorB;if(A==B){AxorB=0;}elseAxorB=1;return AxorB;
}void HALF_ADDER(int A,int B)//半加器
{CARRY=AND(A,B);SUM=XOR(A,B);
}void FULL_ADDER(int A,int B,int C)//全加器
{int FULL_CARRY;HALF_ADDER(A,B);FULL_CARRY=CARRY;HALF_ADDER(SUM,C);CARRY=OR(FULL_CARRY,CARRY);
} /**/

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