二进制全减器的真值表通过分析被减数、减数及借位情况生成,其核心逻辑是实现二进制减法运算。以下是具体解析:
一、真值表结构
输入变量:
( A_i ):被减数(当前位)
( B_i ):减数(当前位)
( C_{i-1} ):低位向本位借位(仅被减数需要考虑借位)
输出变量:
( D_i ):本位运算结果(差值)
( C_i ):本位向高位借位(仅在需要时产生)
二、核心逻辑
本位运算结果 ( D_i ) 通过异或运算实现:
$$
D_i = A_i oplus B_i oplus C_{i-1}
$$
该公式考虑了被减数、减数及低位借位的影响。
本位向高位借位 ( C_i )
当被减数不足以减减数时,产生借位:
$$
C_i = A_i' cdot (B_i oplus C_{i-1}) + B_i
$$
这里 ( A_i' ) 表示被减数的反码,用于判断是否需要向高位借位。
三、示例分析
以 ( A=101_2 ), ( B=110_2 ) 为例:
低位运算:
( D_2 = 1 oplus 0 oplus 0 = 1 ),( C_2 = 0 cdot (0 oplus 0) + 0 = 0 )
高位运算:( C_1 = 1 cdot (1 oplus 0) + 1 = 0 )(需向高位借位)
最终结果:( D_3 = 0 - 1 = 1 )(考虑高位借位后)
四、注意事项
借位规则遵循二进制特性:借1当2
高位借位 ( C_i ) 仅在被减数 ( A_i ) 需要时产生