Halvtødder kredsløb og dets konstruktion

Computeren bruger binære tal 0 og 1. Et adderkredsløb bruger disse binære tal og beregner tilføjelsen. Et binært adderkredsløb kan laves ved hjælp af EX-OR- og AND- porte. Summationsoutputtet giver to elementer, det første er SUM og det andet er Carry Out.

Når vi bruger aritmetisk summeringsproces i vores basis 10 matematik, som at tilføje to tal

Vi tilføjer hver kolonne fra højre til venstre, og hvis tilføjelsen er større end eller lig med 10, bruger vi carry. I den første tilføjelse er 6 + 4 10. Vi skrev 0 og fører 1 til næste kolonne. Så hver værdi har en vægtet værdi baseret på dens søjleposition.

I tilfælde af binært tal tilføjes er processen den samme. I stedet for de to benævnelsesnumre anvendes her binære tal. I binært får vi kun to tal enten 1 eller 0. Disse to tal kan repræsentere SUM eller CARRY eller begge dele. Som i binært talesystem er 1 det største ciffer, vi producerer kun bære, når tilføjelsen er lig med eller større end 1 + 1, og på grund af dette vil bærebit blive sendt over næste kolonne til tilføjelse.

Der er hovedsagelig to typer af Adder: Half Adder og Full Adder. I halv adder kan vi tilføje 2-bit binære tal, men vi kan ikke tilføje bærebit i halv adder sammen med de to binære tal. Men i Full Adder Circuit kan vi tilføje carry in bit sammen med de to binære tal. Vi kan også tilføje binære tal med flere bits ved at kaskade de fulde adderkredsløb. I denne vejledning vil vi fokusere på Half Adder circuit og i næste Tutorial vil vi dække Full adder circuit. Vi bruger også nogle IC'er til praktisk at demonstrere Half Adder-kredsløbet.

Half Adder Circuit:

Nedenfor er blokdiagrammet for en halvadder, som kun kræver to indgange og giver to udgange.

Lad os se mulig binær tilføjelse af to bits,

1 st Bit eller Digit	2 nd Bit eller Digit	Summen af ​​det samlede antal <	Bære
0	0	0	0
1	0	1	0
0	1	1	0
1	1	0	1

Det første ciffer, vi kan betegne som A, og det andet ciffer, vi kan betegne som B, tilføjes sammen, og vi kan se summeringsresultatet og bærebit. I de første tre række 0 + 0, 0 + 1 eller 1+ 0 er tilføjelsen 0 eller 1, men der er ingen bærebit, men i den sidste række tilføjede vi 1 + 1, og den producerer en bærebit på 1 sammen med resultat 0.

Så hvis vi ser driften af ​​et adderkredsløb, har vi kun brug for to indgange, og det vil producere to udgange, den ene er additionsresultat, betegnet som SUM, og den anden er CARRY OUT- bit.

Konstruktion af Half Adder Circuit:

Vi har set blokdiagrammet for Half Adder-kredsløb ovenfor med to indgange A, B og to udgange - Sum, Carry Out. Vi kan lave dette kredsløb ved hjælp af to grundlæggende porte

1. 2-input Exclusive-OR Gate eller Ex-OR Gate
2. 2-indgang OG port.

2-input Exclusive-OR Gate eller Ex-OR Gate

Ex-ELLER-porten bruges til at producere SUM- bit og AND- port producerer bærebit af den samme indgang A og B.

Dette er symbolet på to indgange EX-OR gate. A, og B er de to binære input, og SUMOUT er den endelige output efter tilføjelse af to tal.

Sandhedstabellen for EX-OR gate er -

Indgang A	Indgang B	SUM UD
0	0	0
0	1	1
1	0	1
1	1	0

I ovenstående tabel kan vi se den samlede sumoutput af EX-OR-porten. Når en af ​​bitene A og B er 1, bliver portens output 1. I de to andre tilfælde, hvor begge indgange er 0 eller 1, producerer Ex-ELLER-porten 0 udgange. Lær mere om EX-OR gate her.

2-indgang OG port:

X-OR gate giver kun summen og er ude af stand til at levere bærebit på 1 + 1, vi har brug for en anden gate til Carry. OG gate passer perfekt til denne applikation.

Dette er det grundlæggende kredsløb for to input OG gate. Samme som EX-OR gate har den to indgange. Hvis vi leverer A- og B- bit i inputet, producerer det en Output.

Outputtet afhænger af AND gate-sandhedstabellen -

Indgang A	Indgang B	Bær output
0	0	0
0	1	0
1	0	0
1	1	1

I ovenstående vises sandhedstabellen for AND gate, hvor den kun producerer output, når begge indgange er 1, ellers giver den ikke en udgang, hvis begge indgange er 0 eller nogen af ​​indgangene er 1. Lær mere om AND gate her.

Halvadder logisk kredsløb:

Så det logiske kredsløb med halvadder kan laves ved at kombinere disse to porte og give den samme indgang i begge porte.

Dette er konstruktionen af ​​Half-Adder kredsløb, da vi kan se to porte kombineres, og den samme indgang A og B er tilvejebragt i begge porte, og vi får SUM-output på tværs af EX-OR-porten og Carry Out-bit over AND-porten.

Det boolske udtryk for Half Adder-kredsløb er-

SUM = A XOR B (A + B) BÆRE = A OG B (AB)

Sandhedstabellen for Half-Adder-kredsløbet er som følger-

Indgang A	Indgang B	SUM (XOR ud)	BÆRE (OG ud)
0	0	0	0
1	0	1	0
0	1	1	0
1	1	0	1

Praktisk demonstration af Half Adder Circuit:

Vi kan gøre kredsløbet reelt på brødbrættet for at forstå det tydeligt. Til dette brugte vi to meget anvendte XOR- og AND- chips fra 74- serien 74LS86 og 74LS08.

Begge er gate-IC'er. 74LS86 har fire XOR-porte inde i chippen, og 74LS08 har fire AND-porte inde i den. Disse to IC'er er bredt tilgængelige, og vi opretter Half-Adder-kredsløb ved hjælp af disse to.

Nedenfor er pin-diagrammet for begge IC'er:

Kredsløbsdiagram for at bruge disse to IC'er som et halvt adder kredsløb-

Vi konstruerede kredsløbet i brødbræt og observerede output.

I ovenstående kredsløbsdiagram bruges en af XOR-porten fra 74LS86, og også en af AND-porten fra 74LS08 bruges . Pin 1 og 2 på 74LS86 er indgangen til porten, og pin 3 er udgangen til porten, på den anden side er pin 1 og 2 i 74LS08 indgangen til AND-porten, og pin 3 er udgangen fra porten. Pin nr 7 i begge IC'er er forbundet til GND og 14 ^th pin af begge IC'er er forbundet til VCC. I vores tilfælde VCC er 5v. Vi tilføjede to lysdioder for at identificere output. Når output er 1, vil LED'en lyse.

Vi tilføjede DIP-switch i kredsløbet for at give input til portene, for bit 1 leverer vi 5V som input, og for 0 leverer vi GND gennem 4,7 k modstand. 4.7k modstand bruges til at levere 0 indgange, når kontakten er i slukket tilstand.

Demonstrationsvideo er angivet nedenfor.

Half Adder-kredsløb bruges til bitaddition og logiske outputrelaterede operationer på computere. Det har også en stor ulempe, at vi ikke kan levere bærebit i kredsløbet med A- og B-indgang. På grund af denne begrænsning er det komplette adderkredsløb konstrueret.