Mạch cộng

Bách khoa toàn thư mở Wikipedia
Bước tới: menu, tìm kiếm

Trong lĩnh vực điện tử, mạch cộng là một mạch điện tử thực hiện việc cộng số. Trong máy tính hiện đại phép cộng nằm bên trọng đơn vị xử lý số luận lý (ALU). Mặc dù các mạch cộng có thể được tạo ra cho nhiều hệ đếm, loại mạch cộng thường dùng nhất hoạt động trên hệ nhị phân.

Phân loại[sửa | sửa mã nguồn]

Mạch cộng bán phần[sửa | sửa mã nguồn]

Sơ đồ của mạch bán cộng

Một mạch bán cộng là mạch luận lý thực hiện việc cộng 2 số AB và xuất ra tổng S và số dư của phép tính C
Bảng chân trị:

Vào Ra
A B S C_o
0 0 0 0
0 1 1 0
1 0 1 0
1 1 0 1

Mạch cộng toàn phần[sửa | sửa mã nguồn]

Một mạch cộng toàn phần là mạch cho phép thực hiện cộng 3 bit nhị phân A, BCin (số dư của phép tính trước) và xuất ra 2 số, tổng S và số dư Cout

Sơ đồ mạch cộng toàn phần

Bảng chân trị:

Vào Ra
A B C_i S C_o
0 0 0 0 0
1 0 0 1 0
0 1 0 1 0
1 1 0 0 1
0 0 1 1 0
1 0 1 0 1
0 1 1 0 1
1 1 1 1 1

Phép cộng nhiều bit[sửa | sửa mã nguồn]

Có thể tạo mạch logic sử dụng nhiều phép toàn cộng cho N bit số. Sau đây là một số phương pháp cộng nhiều hơn 1 bit nhị phân.

Phương pháp tiếp nối[sửa | sửa mã nguồn]

Sơ đồ theo phương pháp tiếp nối với 4 bit+4 bit

Đầu tiên tính 2 bit đầu tiên thông qua mạch cộng toàn phần, lấy C_o của phép tính này áp dụng vào C_i của phép tính sau cho tới hết. Mặc dù đơn giản và dễ thiết kế nhưng sẽ lâu vì phép tính này phải chờ C_o của phép tính trước

Phép cộng bán song song[sửa | sửa mã nguồn]

Sơ đồ chip cộng 4 bit 4008 dựa trên phép cộng bán song song

Để giảm thời gian tính toán, kĩ sư nghĩ ra cách nhanh hơn để cộng hai số lại với nhau sử dụng carry lookahead adder. Nó làm việc bằng cách tạo thêm 2 tín hiệu P và G cho mỗi vị trí bit, dựa trên khi nào carry truyền qua từ vị trí thấp hơn. Trong mọi trường hợp, P là phép bán cộng của đầu vào và G là carry của phép tổng.