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十進制加法器

鎖定
加法器是常用的組合邏輯電路之一,可分為半加器全加器。計算機對所有數據的處理本質上是對二進制數的處理。而人類熟悉的數據是十進制的,故我們需要設計出來十進制加法器。
中文名
十進制加法器
外文名
Decimal Adder

十進制加法器計算機中對十進制數的處理

計算機能夠直接識別和處理的只有二進制數,但人們在生活、學習和工作中更習慣於用十進制數,所以在某些情況下也希望計算機能直接處理十進制形式表示的數據。 [1] 
處理十進制數有兩種常見的方法。一種是先將輸入的十進制數轉換為二進制數,在計算機中進行二進制計算,再將運算結果轉換為十進制數。這種方法適用於數據量不太多而計算量大的場合。另一種方法是採用二-十進制碼(BCD碼)設計相應的十進制加法器來進行十進制計算,這種方法適用於數據量多而計算較簡單的場合。
許多通用計算機都採用第二種處理方法,在計算機中配置十進制運算指令,直接實現十進制數運算。計算機內十進制運算指令的實現,主要採用兩種方法。第一種是直接用十進制加法器實現。該方法的特點是指令執行速度快,但硬件設備複雜。第二種是利用原有的二進制加法器,用十進制修改指令來實現十進制加法。該方法指令執行速度慢,但不需要增加任何設備。 [2] 

十進制加法器計算機中常見的十進制表示

在計算機中,常用二-十進制碼,也叫做BCD(Binary-Coded Decimal)碼來表示十進制數。所謂二-十進制碼,就是用4位二進制數組成的代碼來表示1位十進制數。4位二進制數具有16種組合,二-十進制中的10個數字符號只需選用其中的10種組合來表示,因而會有不同的編碼方案。常用的幾種二-十進制編碼如圖1所示。 [3] 
圖1 圖1
圖1中8421碼、2421碼、5211碼都是有權碼,餘3碼和餘3循環碼是無權碼。

十進制加法器最常用的十進制加法器

計算機中最常用的BCD碼是8421碼,一位8421碼十進制加法器可設計如圖2。 [2] 
圖2 圖2
是進位位,表示計算結果是否有進位。
參考資料
  • 1.    馮博琴、吳寧.衞星計算機原理與接口技術(第3版):清華大學出版社,2011-6
  • 2.    張新榮等.計算機組成原理教程:北京希望電子出版社,2002-7
  • 3.    李慶常、王美玲.數字電子技術基礎:機械工業出版社,2015-1