数字减法器英文解释翻译、数字减法器的近义词、反义词、例句

英语翻译：

【计】 digital subtracter

分词翻译：

数字的英语翻译：

digit; figure; number; numeral; numeric
【计】 DIG; digital; number; numeral; numerical sort
【医】 figure
【经】 digit; figure; number

减法器的英语翻译：

【计】 SUB; subtracter; subtractor

专业解析

数字减法器（Digital Subtractor）是数字电路中的一种基本算术运算单元，专门用于执行两个二进制数字的减法运算。其英文术语对应为Digital Subtractor。以下是其详细解释：

一、核心功能与定义

数字减法器接收两个二进制输入（被减数 Minuend 和减数 Subtrahend），通过逻辑门电路计算它们的差值（Difference），并输出借位（Borrow）信号以处理低位向高位的借位操作。它是构建算术逻辑单元（ALU）和更复杂计算系统的核心组件之一。

二、核心组件与工作原理

半减器（Half Subtractor）
处理单一位的减法，输入为被减数（A）和减数（B），输出差值（D）和借位（B_out）。逻辑表达式为：
- 差值 ( D = A oplus B )
- 借位 ( B_{out} = overline{A} cdot B )
  半减器无法处理来自低位的借位输入，因此实际应用中需使用全减器。
全减器（Full Subtractor）
扩展了半减器功能，增加低位借位输入（B_in）。输入包括 A、B 和 B_in，输出差值（D）与借位（B_out）。逻辑表达式为：
- 差值 ( D = A oplus B oplus B_{in} )
- 借位 ( B{out} = (overline{A} cdot B) + (overline{A} cdot B{in}) + (B cdot B_{in}) )
  全减器通过级联可实现多位数减法（如 4 位、8 位）。

三、并行减法器设计

为提升运算速度，现代数字系统采用并行结构（如超前进位减法器）。通过预先计算各级借位信号，避免传统级联的延迟问题，显著提高减法效率，尤其适用于高性能处理器。

四、应用场景

数字减法器广泛应用于：

中央处理器（CPU）的算术逻辑单元（ALU）
数字信号处理器（DSP）的滤波与编解码运算
嵌入式系统中的实时控制计算
密码学算法的硬件加速模块

权威参考来源：

IEEE Xplore: "Design of Low-Power Parallel Subtractors for Digital Signal Processing"（数字信号处理中的低功耗并行减法器设计）
《Oxford Dictionary of Electronics and Engineering》: "Subtractor" 词条释义
All About Circuits: "Binary Subtraction with Logic Gates"（基于逻辑门的二进制减法）

网络扩展解释

数字减法器是数字电路中的一种组合逻辑电路，主要用于执行二进制数的减法运算。以下是其核心概念和分类的详细解释：

1.基本定义

数字减法器通过逻辑门电路实现二进制数的减法，输入为被减数、减数以及可能的低位借位，输出为差值和向高位的借位。根据功能复杂度，分为半减器和全减器两种类型。

2.半减器（Half Subtractor）

功能：处理两个1位二进制数的减法（不考虑低位借位）。
输入：被减数（A）、减数（B）。
输出：
- 差值（D）：$D = A oplus B$（异或运算）。
- 借位（Bout）：$B_{text{out}} = overline{A} cdot B$（非A与B的与运算）。
局限性：无法处理来自低位的借位，因此只能用于最低位的减法。

3.全减器（Full Subtractor）

功能：处理三个输入的减法（被减数、减数及低位借位）。
输入：被减数（A）、减数（B）、低位借位（$B_{text{in}}$）。
输出：
- 差值（D）：$D = A oplus B oplus B_{text{in}}$。
- 借位（Bout）：$B{text{out}} = (overline{A} cdot B) + (overline{A} cdot B{text{in}}) + (B cdot B_{text{in}})$。
应用：通过级联多个全减器，可构建多位数减法器。

4.多位数字减法器

实现方式：将全减器串联，前一级的借位输出（$B{text{out}}$）连接到下一级的借位输入（$B{text{in}}$）。
示例：4位减法器需要4个全减器，依次处理每一位的减法并传递借位。

5.实际应用与优化

补码简化：在计算机中，减法通常通过补码加法实现。例如，$A - B$可转换为$A + (-B)$（负数以补码形式表示），从而复用加法器电路。
硬件效率：这种设计减少了专用减法器的硬件需求，提升了运算速度。

数字减法器是数字系统（如CPU的ALU、DSP处理器）的基础组件，其设计体现了二进制运算和逻辑电路的巧妙结合。通过半减器、全减器的组合及补码优化，现代计算机能够高效完成复杂的算术运算。