(2)举例2:两个8位二进制码做成两组2级数字绳的加法运算
图17为数字绳组串行跳级消结解码进行加法运算的原理电路图。
(十二)、数字绳组的减法运算
把减法运算的两个二进制操作数做成两个级数不小于2的数字绳组,用数字绳组内的顺序对应的数字绳进行减法运算。在数字绳组进行减法运算过程中,当A数字绳组减B数字绳组的结果为X数字绳组时,X数字绳组中的每条数字绳会有不同的符号,需要再次对X数字绳组进行统一符号的运算,运算过程复杂。为了简化运算过程,通过增加假码使减法运算成为加法运算。增加假码的方法是,对A、B两个操作数进行数值比较,选择数值大的数字绳组增加假码。设:A大于B,A减B的运算转换成先用运算电路的进位位C减B,其结果再与A相加,同理,当B大于A时,先用运算电路的进位位C减A,其结果再加B。当A等于B时,其减法结果一定为0,不进行运算。数学表述为:
A>B且A-B=X时,A-B+C=A+(C-B)=X+C
B>A且A-B=X时,A-B+C=-[B+(C-A)]=-(X+C)
增加假码进行运算时,在结果数字绳组中舍去进位位,就得到了有正负符号标志的运算结果。把结果数字绳进行跳级消码,然后解码成二进制码,就得到了减法结果。
实现数字绳组减法运算的电路方法是:把减法运算电路分成三个电路,电路1是A数字绳组加上进位位减B数字绳组的运算;电路2是B数字绳组加上进位位减A数字绳组的运算,电路3是A、B两个数字绳组进行数值比较得出符号标志的运算。在电路3中,当A的符号标志为1时,则A大于B;当B的符号标志大于1时,则B大于A。用A与B的符号标志分别控制两组与门开关,当A的符号为1时电路1的结果导出并做为减法运算结果,当B的符号为1时电路2的结果导出并做为减法运算结果,当A、B同时为0时,减法运算的结果为0。
进位位做成的数字绳组与操作数的数字绳组相同,数字绳组内的数字绳条数相等。当数字绳组的级数为m时,进位位数字绳组内的第一条数字绳的实结数与级数相等,第二条及以上的各条数字绳内的实结数为m-1。假设级数为2,进位位数字绳组内的第一条数字绳有2个实结,第二条及以上各条数字绳内有1个实结。假设级数为4,进位位数字绳组内的第一条数字绳的实结为4,第二条及以上各条数字绳内的实结数为3。
假码使用的方法。设:有两个二进制数A、B相减,A数从低位到高位的码顺序为
a
1
,a
2
,a
3
,a
4
...,a
i
...
,
a
n
,
B数从低位到高位的码顺序为
b
1
,b
2
,b
3
,b
4
...,b
i
...,b
n
。
把A、B做成两个级数为2的数字绳组相减时,假设A大于B,加上假码进位位后的数学表达是,第一条结果数字绳为
a
1
+(2-b
1
)
,第二条结果数字绳为a
2
+(1-b
2
),第i条结果数字绳为a
i
+(1-b
i
),第n条结果数字绳为a
n
+(1-b
n
)。假设A小于B,加上假码进位位后的数学表达是,第一条结果数字绳为-[b
1
+(2-a
1
)],第二条结果数字绳为-[b
2
+(1-a
2
)],第i条结果数字绳为-[b
i
+(1-a
i
)],第n条结果数字绳为-[b
n
+(1-a
n
)]。同理,当两个数字绳组的级数为m,A数字绳组内数字绳的排列顺序为
a
1
,a
2
,a
3
,a
4
...,a
i
...,a
n
,B数字绳组内数字绳的排列顺序为
b
1
,b
2
,b
3
,b
4
...,b
i
...,b
n
。假设A大于B,加上假码进位位后的数学表达是,第一条结果数字绳为a
1
+(m-b
1
),第二条结果数字绳为a
2
+(m-1-b
2
),第i条结果数字绳为a
i
+(m-1-b
i
),第n条结果数字绳为a
n
+(m-1-b
n
)。假设A小于B,加上假码进位位后的数学表达是,第一条结果数字绳为-[b
1
+(m-1-a
1
)],第二条结果数字绳为-[b
2
+(m-1-a
2
)],第i条结果数字绳为-[b
i
+(m-1-a
i
)],第n条结果数字绳为-[b
n
+(m-1-a
n
)]。