Puse papildinātāja ķēde un tās uzbūve

Dators izmanto bināros skaitļus 0 un 1. Papildu shēma izmanto šos bināros skaitļus un aprēķina pievienojumu. Binārs papildinātājs ķēde var veikt, izmantojot EX-OR un AND vārti. Apkopošanas izvadā ir divi elementi, pirmais ir SUM, bet otrais - Izpilde.

Kad mūsu 10. matemātikā izmantojam aritmētiskās summēšanas procesu, piemēram, pievienojot divus skaitļus

Katru kolonnu mēs pievienojam no labās uz kreiso pusi un, ja pievienojums ir lielāks vai vienāds ar 10, mēs izmantojam pārnēsāšanu. Pirmajā papildinājumā 6 + 4 ir 10. Mēs uzrakstījām 0 un pārnest 1 uz nākamo kolonnu. Tātad katrai vērtībai ir svērtā vērtība, pamatojoties uz tās kolonnas pozīciju.

Binārā skaitļa pievienošanas gadījumā process ir vienāds. Divu denāriju skaitļu vietā šeit tiek izmantoti bināri skaitļi. Binārā mēs iegūstam tikai divus skaitļus - vai nu 1, vai 0. Šie divi skaitļi var apzīmēt SUM vai CARRY, vai abus. Tāpat kā binārā skaitļu sistēmā, 1 ir lielākais cipars, mēs veicam pārnešanu tikai tad, kad pievienošana ir vienāda vai lielāka par 1 + 1, un tādēļ pārnešanas bits tiks nodots nākamajai kolonnai pievienošanai.

Galvenokārt ir divu veidu papildinātāji: Halder Adder un Full Adder. Puse papildinātājā mēs varam pievienot 2 bitu bināros skaitļus, bet mēs nevaram pievienot pārnešanas bitu pa pusei kopā ar diviem binārajiem skaitļiem. Bet Full Adder ķēdē mēs varam pievienot pārnēsāšanas bitu kopā ar diviem binārajiem skaitļiem. Mēs varam pievienot arī vairākus bitu bināros skaitļus, kaskādējot pilnas papildinātāju ķēdes. Šajā apmācībā mēs koncentrēsimies uz Halder Adder ķēdi, un nākamajā apmācībā mēs aplūkosim Full adder ķēdi. Mēs arī izmantojam dažus IC, lai praktiski parādītu Half Adder ķēdi.

Puse papildinātāja ķēde:

Zemāk ir Half-Adder blokshēma, kurai nepieciešamas tikai divas ieejas un jānodrošina divas izejas.

Apskatīsim iespējamo divu bitu bināro pievienošanu,

1 st Bit vai ciparu	2 nd Bit vai ciparu	Kopējā summa <	Nēsāt
0	0	0	0
1	0	1	0
0	1	1	0
1	1	0	1

Pirmais cipars, ko mēs varam apzīmēt kā A, un otrais cipars, ko mēs varam apzīmēt kā B, tiek saskaitīti kopā, un mēs varam redzēt summēšanas rezultātu un nesošo bitu. Pirmajās trīs rindās 0 + 0, 0 + 1 vai 1+ 0 pievienojums ir 0 vai 1, bet pārnēsāšanas bitu nav, bet pēdējā rindā mēs pievienojām 1 + 1, un tas rada pārnēsāšanas bitu 1 kopā ar rezultāts 0.

Tātad, ja mēs redzam papildinātāja ķēdes darbību, mums ir vajadzīgas tikai divas ieejas, un tas radīs divas izejas, viena ir pievienošanas rezultāts, kas apzīmēts kā SUM, bet otrs ir CARRY OUT bits.

Puses papildinātāja ķēdes uzbūve:

Mēs esam redzējuši iepriekš Half Adder ķēdes blokshēmu ar divām ieejām A, B un divām izejām - Summa, Veikt. Mēs varam izveidot šo ķēdi, izmantojot divus pamata vārtus

1. 2 ieejas ekskluzīvie vai vārti vai bijušie vārti
2. 2 ieejas UN vārti.

2 ieejas ekskluzīvie vai vārti vai bijušie vārti

Ex-OR vārti tiek izmantoti, lai izveidotu SUM bitu, un AND Gate - tās pašas ieejas A un B nesējbitu.

Tas ir divu ieeju EX-OR vārtu simbols. A un B ir divas binārās ievades, un SUMOUT ir galīgā izeja pēc divu skaitļu pievienošanas.

EX-OR vārtu patiesības tabula ir -

Ieeja A	B ievade	SUM OUT
0	0	0
0	1	1
1	0	1
1	1	0

Iepriekš minētajā tabulā mēs varam redzēt EX-OR vārtu kopējo izlaidi. Kad kāds no bitiem A un B ir 1, vārtu izeja kļūst par 1. Divos citos gadījumos, kad abas ieejas ir 0 vai 1, Ex-OR vārti rada 0 izejas. Uzziniet vairāk par EX-OR vārtiem šeit.

2 ieejas UN vārti:

X-OR vārti nodrošina tikai summu un nespēj nodrošināt pārneses bitu uz 1 + 1, mums ir vajadzīgi citi vārti Carry. UN vārti ir lieliski piemēroti šai lietojumprogrammai.

Šī ir divu ieejas UN vārtu pamata ķēde. Tāpat kā EX-OR vārtiem, tam ir divas ieejas. Ja ievadē ievadīsim A un B bitus, tas radīs izvadi.

Rezultāts ir atkarīgs no AND vārtu patiesības tabulas -

Ieeja A	B ievade	Iznese
0	0	0
0	1	0
1	0	0
1	1	1

Iepriekš tekstā tiek parādīta AND vārtu patiesības tabula, kur tā ražos izvadi tikai tad, ja abas ieejas ir 1, pretējā gadījumā tas nesniegs izeju, ja abas ieejas ir 0 vai kāda no ieejām ir 1. Uzziniet vairāk par AND gate šeit.

Pusapvienotāja loģiskā shēma:

Tātad loģisko shēmu Half-Adder var izveidot, apvienojot šos divus vārtus un nodrošinot to pašu ieeju abos vārtos.

Tas ir Half-Adder ķēdes uzbūve, jo mēs varam redzēt, ka divi vārti ir apvienoti, un abi vārti tiek nodrošināti ar tādu pašu ieeju A un B, un mēs iegūstam SUM izeju pāri EX-OR vārtiem un Carry Out bitu pāri AND vārtiem.

Būla izteiksme Half papildinātāja ķēde ir-

SUM = A XOR B (A + B) PĀRVADĀJUMS = A UN B (AB)

Puspiegādes ķēdes patiesības tabula ir šāda-

Ieeja A	B ievade	SUM (XOR out)	Nēsāt (UN ārā)
0	0	0	0
1	0	1	0
0	1	1	0
1	1	0	1

Puspiegādes ķēdes praktiskā demonstrēšana:

Mēs varam padarīt ķēdi reāli uz maizes dēļa, lai to skaidri saprastu. Šim nolūkam mēs izmantojām divas plaši izmantotas XOR un AND mikroshēmas no 74. sērijas 74LS86 un 74LS08.

Abi ir vārtu IC. 74LS86 mikroshēmas iekšpusē ir četri XOR vārti, bet 74LS08 - četri AND vārti. Šie divi IC ir plaši pieejami, un mēs izveidosim Half-Adder ķēdi, izmantojot šos divus.

Zemāk ir abu diagrammu tapu diagramma:

Shēmas diagramma, lai šos divus IC izmantotu kā puspapildu ķēdes

Mēs izveidojām shēmu maizes dēlī un novērojām izvadi.

Iepriekšminētajā elektroshēmu vienu no XOR vārtiem no 74LS86 tiek izmantots un arī viens no AND vārtiem no 74LS08 tiek izmantots . 74LS86 1. un 2. tapa ir vārtu ieeja, bet 3. tapa ir vārtu izeja, otrā pusē 74LS08 1. un 2. tapa ir AND vārtu ieeja, bet 3. tapa ir vārtu izeja. Abu IC Pin Nr 7 ir savienota ar GND un 14 ^th pin no abiem ICs ir savienots ar VCC. Mūsu gadījumā VCC ir 5v. Mēs pievienojām divus LED, lai identificētu izvadi. Kad izeja ir 1, gaismas diode mirgos.

Mēs pievienojām DIP slēdzi ķēdē, lai nodrošinātu ieeju uz vārtiem, 1. bitam mēs nodrošinām 5V kā ieeju un 0 nodrošinām GND caur 4.7k rezistoru. 4.7k rezistors tiek izmantots, lai nodrošinātu 0 ieejas, kad slēdzis ir izslēgts.

Demonstrācijas video ir dots zemāk.

Half Adder ķēde tiek izmantota bitu pievienošanai un loģiskām izejas darbībām datoros. Turklāt tam ir liels trūkums, ka mēs nevaram nodrošināt pārneses bitu ķēdē ar A un B ieeju. Šī ierobežojuma dēļ tiek uzbūvēta pilna papildinātāju ķēde.