c语言实现n位带标志加法器,笔记 | 计算机系统基础：02-逻辑运算电路

零. 课程要点：

了解基础逻辑电路

C语言中的各类运算

判断溢出与数据舍入

如果没学过基础逻辑电路，应该是有专门的一门课《数字逻辑电路》，那门课里有更详细的介绍。因为比较注重逻辑推理，据大学的数电老师说，自从教了这门课，反正他打桥牌就没怎么输过。在计算机系统基础这门课里只是引用一些逻辑部件，更重要的是理解C语言中各类运算是怎么通过电路实现的，由此可能存在怎样的溢出问题，这才是我们学习的重点。

另外，推荐大家一本书《编码：隐匿在计算机软硬件背后的语言》，可以看成是“如何一步步搭建一台计算机”，但是却一点都不晦涩难懂，非常生动有趣哦。

一. 数字逻辑电路

与门，或门，非门，异或门

门电路

多路选择器

多路选择器

一位加法器(全加器)

低位进位为Cin，和为F，高位进位为Cout

一位加法器

n位加法器

由n个全加器构成，例：A=1001，B=1100，则F=0101，Cout=1

n位加法器能实现无符号的整数加，但无法用于带符号整数加，无法判断是否溢出

n位加法器

n位带标准加法器

溢出标志OF=Cn

Cn-1

进位/借位标志CF=Cout

Cin

符号标志SF=Fn-1

零标志ZF=1当且仅当F=0

n位带标志加法器

n位整数加/减运算器

[A-B]补 = [A]补 + [-B]补 = [A]补 +

+ 1

n位整数加减运算器

算术逻辑部件(ALU)

实现基本算术运算与逻辑运算，核心电路是带标志加法器，操作控制端ALUop决定操作的类型。

ALU

二. C语言中的运算

算术运算：无符号数、带符号数、浮点数的加减乘除余运算。

按位运算：按位与，或，取反，