Puoli summainpiiri ja sen rakenne

Tietokone käyttää binäärilukuja 0 ja 1. Lisäpiiri käyttää näitä binäärilukuja ja laskee lisäyksen. Binaarinen summainpiirin voidaan valmistaa käyttäen EX-OR ja JA portit. Summaustuloksessa on kaksi elementtiä, joista ensimmäinen on SUM ja toinen on Carry Out.

Kun käytämme aritmeettista summausprosessia perus 10 matematiikassa, kuten kahden numeron lisääminen

Lisätään kukin sarake oikealta vasemmalle ja jos lisäys on suurempi tai yhtä suuri kuin 10, käytämme kantoa. Ensimmäisessä lisäyksessä 6 + 4 on 10. Kirjoitimme 0 ja siirrämme 1 seuraavaan sarakkeeseen. Joten jokaisella arvolla on painotettu arvo sen sarakkeen sijainnin perusteella.

Binaariluvun lisäyksen tapauksessa prosessi on sama. Kahden denaariluvun sijasta käytetään binäärilukuja. Binaarimuodossa saamme vain kaksi lukua joko 1 tai 0. Nämä kaksi numeroa voivat edustaa SUM tai CARRY tai molempia. Kuten binaariluvujärjestelmässä, 1 on suurin luku, tuotamme siirtoja vain, kun summa on yhtä suuri tai suurempi kuin 1 + 1 ja tästä johtuen kantobitti siirretään seuraavan sarakkeen yli lisäystä varten.

Pääasiallisesti on olemassa kahden tyyppisiä summaimia: Puolisummaja ja Täydennysosa. Vuonna puolisummaimelle voimme lisätä 2-bittinen binääriluvut mutta me erikoiskieli lisätä kantobitti vuonna puolisummaimelle yhdessä kahden binääriluvuiksi. Mutta täyden summaimen piirissä voimme lisätä siirtobitin kahden binääriluvun kanssa. Voimme myös lisätä useita bittejä binäärilukuja kaskadoimalla täydelliset summainpiirit. Tässä opetusohjelmassa keskitymme Half Adder -piiriin ja seuraavassa opetusohjelmassa käsittelemme Full-summaimen piiriä. Käytämme myös joitain IC: itä käytännössä Half Adder -piirin esittelemiseen.

Puolisummainpiiri:

Alla on Half-summaimen lohkokaavio, joka vaatii vain kaksi tuloa ja tarjoaa kaksi lähtöä.

Katsotaanpa kahden bitin mahdollinen binäärinen lisäys,

1 st Bitti tai Digit	2 nd Bitti tai Digit	Summan summa <	Kanna
0	0	0	0
1	0	1	0
0	1	1	0
1	1	0	1

Ensimmäinen numero, jota voimme merkitä A: ksi, ja toinen numero, jonka voimme merkitä B: ksi, lisätään yhteen ja voimme nähdä summaustuloksen ja kantobitin. Ensimmäisellä kolmella rivillä 0 + 0, 0 + 1 tai 1+ 0 lisäys on 0 tai 1, mutta kantobittiä ei ole, mutta viimeiselle riville lisättiin 1 + 1 ja se tuottaa 1: n kantabitin tulos 0.

Joten, jos näemme summainpiirin toiminnan, tarvitsemme vain kaksi tuloa ja se tuottaa kaksi lähtöä, yksi on summaustulos, merkitty summalla ja toinen on CARRY OUT -bitti.

Puolisummutuspiirin rakentaminen:

Olemme nähneet yllä olevan Half Adder -piirin lohkokaavion kahdella tulolla A, B ja kahdella lähdöllä - summa, suoritus. Voimme tehdä tämän piirin kahdella perusportilla

1. 2-tuloinen Exclusive-OR-portti tai Ex-OR-portti
2. 2-tuloinen JA portti.

2-tuloinen Exclusive-OR-portti tai Ex-OR-portti

Ex-OR-porttia käytetään tuottamaan SUM- bitti ja AND Gate tuottaa saman tulon A ja B siirtobitin.

Tämä on kahden tulon EX-OR- portin symboli. A ja B ovat kaksi binäärituloa ja SUMOUT on lopullinen lähtö kahden numeron lisäämisen jälkeen.

EX-OR-portin totuustaulukko on -

Tulo A	Tulo B	YHTEENSÄ
0	0	0
0	1	1
1	0	1
1	1	0

Yllä olevasta taulukosta voimme nähdä EX-OR-portin kokonaissumman. Kun jokin biteistä A ja B on 1, portin ulostuloksi tulee 1. Kahdessa muussa tapauksessa, kun molemmat tulot ovat 0 tai 1, Ex-OR-portti tuottaa 0 lähtöä. Lisätietoja EX-OR-portista täältä.

2-tuloinen JA portti:

X-OR-portti antaa vain summan eikä kykene tarjoamaan siirtobittiä 1 + 1: lle, tarvitsemme toisen portin Carrylle. AND gate sopii täydellisesti tähän sovellukseen.

Tämä on kahden tulon JA portin peruspiiri. Sama kuin EX-OR- portilla, sillä on kaksi tuloa. Jos syötämme A- ja B- bittejä syötteessä, se tuottaa ulostulon.

Tulos riippuu AND gate -totetaulukosta -

Tulo A	Tulo B	Suorituskyky
0	0	0
0	1	0
1	0	0
1	1	1

Edellä on esitetty AND-portin totuustaulukko, jossa se tuottaa lähdön vain, kun molemmat tulot ovat 1, muuten se ei tuota lähtöä, jos molemmat tulot ovat 0 tai jokin tuloista on 1. Lisätietoja AND-portista täältä.

Puoli-summaimen looginen piiri:

Joten Half-Adder-looginen piiri voidaan muodostaa yhdistämällä nämä kaksi porttia ja tarjoamalla sama tulo molemmissa porteissa.

Tämä on rakenne Half-lisääjä piiri, kuten voidaan nähdä kaksi porttia on yhdistetty samaan sisääntuloon A ja B ovat saatavissa sekä portit ja saamme SUM lähtö yli EX-OR-portti ja suorittaa vähän yli JA-portti.

Boolen Half lisääjä piiri is-

SUMMA = A XOR B (A + B) KORJAUS = A JA B (AB)

Puolitiedot-piirin totuustaulukko on seuraava-

Tulo A	Tulo B	SUMMA (XOR ulos)	KORJAA (JA ulos)
0	0	0	0
1	0	1	0
0	1	1	0
1	1	0	1

Puolisummutuspiirin käytännön esittely:

Voimme tehdä piirin reaalisesti leipälaudalla ymmärtääkseen sen selvästi. Tähän käytimme kahta laajalti käytettyä XOR- ja AND- sirua 74- sarjasta 74LS86 ja 74LS08.

Molemmat ovat portti-IC: itä. 74LS86: lla on neljä XOR-porttia sirun sisällä ja 74LS08: lla on neljä AND-porttia sen sisällä. Nämä kaksi IC: tä ovat laajalti saatavilla ja teemme Half-Adder-piirin käyttämällä näitä kahta.

Alla on kummankin IC: n pin-kaavio:

Piirikaavio näiden kahden IC: n käyttämiseksi puolisumman piirinä

Me rakennettu piiri leipälauta ja havaitaan lähdön.

Edellä piirikaavio yksi XOR-portin 74LS86 on käytetty ja myös yksi AND-portin välillä 74LS08 käytetään . 74LS86: n nastat 1 ja 2 ovat portin tulo ja nasta 3 on portin lähtö, toisella puolella 74LS08: n nastat 1 ja 2 ovat AND-portin tulo ja nasta 3 on portin lähtö. Pin o 7 sekä IC on kytketty GND ja 14 ^{: nnen} pin sekä IC on kytketty VCC. Meidän tapauksessamme VCC on 5v. Lisäsimme kaksi lediä tuotoksen tunnistamiseksi. Kun lähtö on 1, LED palaa.

Lisäsimme DIP-kytkin piiri antamaan palautetta portit, että bitti 1 tarjoamme 5V syötteenä ja 0 tarjoamme GND kautta 4.7k vastus. 4.7k vastusta käytetään 0 tulon tuottamiseen, kun kytkin on pois päältä.

Esittelyvideo on annettu alla.

Half Adder -piiriä käytetään bittien lisäykseen ja loogiseen ulostuloon liittyviin operaatioihin tietokoneissa. Lisäksi sillä on suuri haitta, että emme voi tarjota siirtobittiä piirissä A- ja B-tuloilla. Tämän rajoituksen vuoksi koko summainpiiri on rakennettu.