半减器英文解释翻译、半减器的近义词、反义词、例句

英语翻译：

【计】 half subtracter; half-subtracter

分词翻译：

半的英语翻译：

half; in the middle; semi-
【计】 semi
【医】 demi-; hemi-; semi-; semis; ss
【经】 quasi

减的英语翻译：

decrease; minus; reduce; subtract
【计】 SB; subtract

器的英语翻译：

implement; organ; utensil; ware
【医】 apparatus; appliance; crgan; device; organa; organon; organum; vessel

专业解析

半减器（英文：Half Subtractor）是数字电路中的一种基本组合逻辑电路，专门用于执行两个单个二进制位（bit）的减法运算，并产生差（Difference）和借位（Borrow）两个输出结果。它是构建更复杂减法器（如全减器）的基础模块。

详细解释：

功能与目的：
- 半减器执行最基本的二进制减法：A - B。
- 输入：两个 1 位二进制数：
  - A：被减数（Minuend）
  - B：减数（Subtrahend）
- 输出：两个 1 位二进制数：
  - Difference (Diff)：表示 A - B 的结果（不考虑来自更低位的借位）。
  - Borrow (Bout)：表示在本次减法中是否向更高位产生了借位（即 A < B 时需要借位）。
- 核心作用：它处理的是当前位的减法，但不考虑来自更低位的借位输入（这是它与全减器的关键区别）。因此称为“半”减器。
真值表与逻辑：半减器的功能由其真值表精确定义：

A (被减数) B (减数) Difference (Diff) Borrow (Bout)

0 0 0 0

0 1 1 1

1 0 1 0

1 1 0 0
- 差 (Diff) 的逻辑：从真值表可以看出，Diff 输出在 A 和 B 不相同时为 1，相同时为 0。这正是异或门（XOR）的逻辑。因此： Diff = A XOR B
- 借位 (Bout) 的逻辑： Bout 输出为 1 仅当 A 为 0 且 B 为 1 时（即 A < B，需要借位）。这等效于 NOT A AND B。因此： Bout = NOT A AND B
电路实现：根据上述逻辑表达式，一个半减器可以由以下门电路构成：
- 一个异或门（XOR Gate）：用于计算 Diff。
- 一个非门（NOT Gate）：用于对 A 取反。
- 一个与门（AND Gate）：输入为 NOT A 和 B，用于计算 Bout。
- (有时也会看到使用与非门（NAND）或或非门（NOR）等基本门的不同实现方式，但最终功能等效于上述逻辑)。
应用场景：
- 构建全减器（Full Subtractor）：这是半减器最主要的应用。全减器通过组合半减器并加入处理来自低位借位输入的逻辑，能够执行包含借位的完整减法。
- 算术逻辑单元（ALU）：作为 ALU 中执行减法运算的基础组件之一。
- 处理器设计：在 CPU 的运算器设计中用于实现减法指令。
- 数字系统教学：作为理解二进制减法和组合逻辑电路设计的经典案例。

A (被减数)	B (减数)	Difference (Diff)	Borrow (Bout)
0	0	0	0
0	1	1	1
1	0	1	0
1	1	0	0

参考来源：

Mano, M. M., & Ciletti, M. D. (2018). Digital Design (5th ed.). Pearson. (Chapter 4: Combinational Logic) [标准数字电路教材，详细讲解半减器、全减器原理与设计] ISBN-13: 978-0134549897
Harris, D. M., & Harris, S. L. (2013). Digital Design and Computer Architecture (2nd ed.). Morgan Kaufmann. (Section 5.2.4: Subtraction) [将半减器置于计算机体系结构背景下讲解] ISBN-13: 978-0123944245
“Half Subtractor in Digital Logic.” GeeksforGeeks. [在线技术社区，提供清晰的解释、真值表和电路图] https://www.geeksforgeeks.org/half-subtractor-in-digital-logic/
“Half Subtractor.” Tutorialspoint. [在线教程平台，提供基础概念和实现] https://www.tutorialspoint.com/digital_circuits/digital_combinational_circuits.htm

网络扩展解释

半减器（Half Subtractor）是数字电路中用于执行两个1位二进制数减法运算的基本逻辑电路单元。以下是其核心要点：

1.功能定义

半减器用于计算两个1位二进制数（A和B）的减法，输出差值（Di）和借位信号（Bo）。例如：

1 - 1 = 0：差值为0，无需借位（Bo=0）；
0 - 1 = 1：差值为1，需向高位借位（Bo=1）。

2.真值表与逻辑表达式

根据输入组合，其真值表和逻辑表达式如下： | A | B | Di（差值） | Bo（借位） | |---|---|------------|------------| | 0 | 0 | 0| 0| | 0 | 1 | 1| 1| | 1 | 0 | 1| 0| | 1 | 1 | 0| 0|

逻辑表达式为： $$ begin{aligned} Di &= A oplus B quad text{(异或运算)} Bo &= overline{A} cdot B quad text{(非A与B)} end{aligned} $$

3.门电路实现

半减器通常由以下逻辑门构成：

一个异或门（XOR）生成差值（Di）；
一个非门（NOT）和一个与门（AND）组合生成借位信号（Bo）。

4.应用与局限性

应用：作为构建全减器（考虑低位借位的减法器）和多比特减法器的基础单元。
局限性：仅处理两个输入，未考虑来自低位的借位，因此实际系统中需结合全减器使用。

半减器通过简单逻辑门实现了二进制减法的基础功能，是数字电路设计中的重要组件，但其功能受限于单一借位处理，需与其他电路配合完成复杂运算。