數字減法器英文解釋翻譯、數字減法器的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【計】 digital subtracter

分詞翻譯：

數字的英語翻譯：

digit; figure; number; numeral; numeric
【計】 DIG; digital; number; numeral; numerical sort
【醫】 figure
【經】 digit; figure; number

減法器的英語翻譯：

【計】 SUB; subtracter; subtractor

專業解析

數字減法器（Digital Subtractor）是數字電路中的一種基本算術運算單元，專門用于執行兩個二進制數字的減法運算。其英文術語對應為Digital Subtractor。以下是其詳細解釋：

一、核心功能與定義

數字減法器接收兩個二進制輸入（被減數 Minuend 和減數 Subtrahend），通過邏輯門電路計算它們的差值（Difference），并輸出借位（Borrow）信號以處理低位向高位的借位操作。它是構建算術邏輯單元（ALU）和更複雜計算系統的核心組件之一。

二、核心組件與工作原理

半減器（Half Subtractor）
處理單一位的減法，輸入為被減數（A）和減數（B），輸出差值（D）和借位（B_out）。邏輯表達式為：
- 差值 ( D = A oplus B )
- 借位 ( B_{out} = overline{A} cdot B )
  半減器無法處理來自低位的借位輸入，因此實際應用中需使用全減器。
全減器（Full Subtractor）
擴展了半減器功能，增加低位借位輸入（B_in）。輸入包括 A、B 和 B_in，輸出差值（D）與借位（B_out）。邏輯表達式為：
- 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}) )
  全減器通過級聯可實現多位數減法（如 4 位、8 位）。

三、并行減法器設計

為提升運算速度，現代數字系統采用并行結構（如超前進位減法器）。通過預先計算各級借位信號，避免傳統級聯的延遲問題，顯著提高減法效率，尤其適用于高性能處理器。

四、應用場景

數字減法器廣泛應用于：

中央處理器（CPU）的算術邏輯單元（ALU）
數字信號處理器（DSP）的濾波與編解碼運算
嵌入式系統中的實時控制計算
密碼學算法的硬件加速模塊

權威參考來源：

IEEE Xplore: "Design of Low-Power Parallel Subtractors for Digital Signal Processing"（數字信號處理中的低功耗并行減法器設計）
《Oxford Dictionary of Electronics and Engineering》: "Subtractor" 詞條釋義
All About Circuits: "Binary Subtraction with Logic Gates"（基于邏輯門的二進制減法）

網絡擴展解釋

數字減法器是數字電路中的一種組合邏輯電路，主要用于執行二進制數的減法運算。以下是其核心概念和分類的詳細解釋：

1.基本定義

數字減法器通過邏輯門電路實現二進制數的減法，輸入為被減數、減數以及可能的低位借位，輸出為差值和向高位的借位。根據功能複雜度，分為半減器和全減器兩種類型。

2.半減器（Half Subtractor）

功能：處理兩個1位二進制數的減法（不考慮低位借位）。
輸入：被減數（A）、減數（B）。
輸出：
- 差值（D）：$D = A oplus B$（異或運算）。
- 借位（Bout）：$B_{text{out}} = overline{A} cdot B$（非A與B的與運算）。
局限性：無法處理來自低位的借位，因此隻能用于最低位的減法。

3.全減器（Full Subtractor）

功能：處理三個輸入的減法（被減數、減數及低位借位）。
輸入：被減數（A）、減數（B）、低位借位（$B_{text{in}}$）。
輸出：
- 差值（D）：$D = A oplus B oplus B_{text{in}}$。
- 借位（Bout）：$B{text{out}} = (overline{A} cdot B) + (overline{A} cdot B{text{in}}) + (B cdot B_{text{in}})$。
應用：通過級聯多個全減器，可構建多位數減法器。

4.多位數字減法器

實現方式：将全減器串聯，前一級的借位輸出（$B{text{out}}$）連接到下一級的借位輸入（$B{text{in}}$）。
示例：4位減法器需要4個全減器，依次處理每一位的減法并傳遞借位。

5.實際應用與優化

補碼簡化：在計算機中，減法通常通過補碼加法實現。例如，$A - B$可轉換為$A + (-B)$（負數以補碼形式表示），從而複用加法器電路。
硬件效率：這種設計減少了專用減法器的硬件需求，提升了運算速度。

數字減法器是數字系統（如CPU的ALU、DSP處理器）的基礎組件，其設計體現了二進制運算和邏輯電路的巧妙結合。通過半減器、全減器的組合及補碼優化，現代計算機能夠高效完成複雜的算術運算。