Logsim实现1位全加器和4位全加器

本文介绍了Logisim软件的基本使用方法,包括逻辑门的选择、操作界面说明(如鼠标、输入控制和连线功能),并以1位和4位全加器为例,展示了如何构建和复制电路。

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Logsim使用

参考

Logisim的基本使用方法(详细)教你如何使用Logisim-优快云博客

鼠标点击左边栏“逻辑门”旁边的小三角,会出现“异或门”,“与非门”等,鼠标点击其中的一个就可以拖到右边的白板中。

第二栏的小手是来改变输入的,箭头是用来连线的,“A”是用来编写文字的。

熟悉了就可以构建虚拟电路了。

1位全加器

1bit

4bit

 相同的元件直接Ctrl+D即可复制

4位全加器 

将4个封装后的1位全加器串联

### 如何在 Logisim 中创建封装一个一全加器 (FA) #### 创建一全加器Logisim 中,一全加器(Full Adder, FA)是一个基本的算术单元,用于计算两个输入比特 \( A \) \( B \),以及来自低的进 \( C_{in} \) 的。其输出包括当前的结果 \( S \) 向更高传递的进 \( C_{out} \)[^1]。 以下是具体的设计步骤: 1. **准备逻辑门组件** 打开 Logisim 软件并新建一个项目文件。通过左侧工具栏选择所需的逻辑门:异或门(XOR)、与门(AND),并将它们拖放到工作区域中[^3]。 2. **连接逻辑门形成功能模块** - 使用两个 XOR 门分别处理两组输入组合: - 第一阶段:\( X_1 = A \oplus B \) - 第二阶段:\( S = X_1 \oplus C_{in} \) - 利用三个 AND 门生成可能产生的进信号路径,并最终将其结果汇总至 OR 门得到总进输出 \( C_{out} \)[^5]: ```plaintext C_out = ((A & B) | (C_in & X_1)) ``` 3. **验证真值表匹配性** 构建好上述电路后,可以通过手动测试不同输入条件下的输出情况来确认其实现是否满足预期的一全加器行为特性[^4]。 #### 封装一全加器 当成功搭建了一全加器的基础结构之后,下一步就是对其进行封装以便于后续重复调用或者扩展成多加法器等更复杂的功能模块。 1. **定义端口布局** 进入子电路编辑模式下调整外部可见接口置及名称标注清晰明了;通常设置为三路输入(A,B,Cin),双出口(Sum,CarryOut). 2. **保存自定义元件库项** 完成内部连线配置以后退出回到主界面即完成了该特定功能块的整体打包操作——此时它将以独立图标形式存在可供随时插入其他地方继续发挥效用. ```python def full_adder(a, b, cin): sum_bit = a ^ b ^ cin cout = (a & b) | (cin & (a ^ b)) return sum_bit, cout ``` 以上代码片段展示了如何基于布尔代数表达式模拟实现相同效果的一维全加运算函数版本.
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