Full subtraktorkrets og dens konstruksjon

I den forrige opplæringen av Half Subtractor Circuit hadde vi sett hvordan datamaskiner bruker enkeltbit binære tall 0 og 1 for subtraksjon og oppretter Diff and Borrow bit. I dag vil vi lære om konstruksjonen av Full-Subtractor-krets.

Full subtraktorkrets

Half-Subtractor circuit har en stor ulempe; vi har ikke muligheten til å gi Lån i bit for subtraksjonen i Half-Subtractor. Ved fullt subtractor konstruksjon, kan vi faktisk gjøre en låne innspill i kretser og kan trekke den med to andre innganger A og B. Så, i tilfelle av Full subtrahererkretsen vi har tre innganger, A som er minuend, B som er subtrahend og Borrow In. På den andre siden får vi to endelige utdata, Diff (Difference) og Borrow out.

Vi bruker to halve subtraktorkretser med et ekstra tillegg av OR-port og får en fullstendig subtraktorkrets, samme som Full Adder Circuit vi har sett før.

La oss se blokkdiagrammet,

I bildet ovenfor vises faktiske symboler i stedet for blokkdiagram. I den forrige halvtreningsopplæringen hadde vi sett sannhetstabellen over to logiske porter som har to inngangsmuligheter, XOR- og NAND-porter. Her er en ekstra port lagt til i kretsløpet, ELLER porten. Denne kretsen er veldig lik med fulladderkrets uten IKKE-porten.

Sannhetstabell for full subtraktorkrets

Ettersom Full Subtractor-kretsen behandler tre innganger, ble sannhetstabellen oppdatert med tre inngangskolonner og to utgangskolonner.

Lån inn	Inngang A	Inngang B	DIFF	Lån ut
0	0	0	0	0
0	1	0	1	0
0	0	1	1	1
0	1	1	0	0
1	0	0	1	1
1	1	0	0	0
1	0	1	0	1
1	1	1	1	1

Vi kan også uttrykke hele subtraktorkretskonstruksjonen i boolsk uttrykk.

For tilfelle av DIFF XOR vi først A og B-inngangen og deretter XOR igjen utgangen med Lån inn . Så Diff er (A XOR B) XOR Lån inn. Vi kan også uttrykke det med:

(A ⊕ B) ⊕ Lån inn.

Nå, for lånet ut, er det:

som kan representeres videre av

Cascading Subtractor Circuits

Fra nå av beskrev vi konstruksjonen av en-bits full-subtraktorkrets med logiske porter. Men hva om vi vil trekke fra to, mer enn en bitnumre?

Her er fordelen med full subtraktorkrets. Vi kan kaskade enkle biters fullstendige subtraktorkretser og kunne trekke to binære tall med flere bit.

I slike tilfeller kan en kaskadert fulladder-krets brukes med IKKE porter. Vi kan bruke 2s komplimentmetode, og det er populær metode å konvertere en full adderkrets til en full subtraktor. I slike tilfeller inverterer vi generelt logikken til subtrahend-innganger av fulladderen med inverter eller IKKE gate. Ved å legge til denne ikke-inverterte inngangen (Minuend) og Invertert Input (Subtrahend), mens bæreinngangen (LSB) til fulladderkretsen er i Logic High eller 1, trekker vi de to binærene i 2s komplementmetode. Produksjonen fra fulladderen (som nå er full subtraktor) er Diff-biten, og hvis vi inverterer gjennomføringen, får vi Låne-biten eller MSB. Vi kan faktisk konstruere kretsen og observere utgangen.

Praktisk demonstrasjon av Full Subtractor Circuit

Vi bruker en Full Adder-logikkbrikke 74LS283N og IKKE gate IC 74LS04. Komponenter brukt-

1. 4-pin dip brytere 2 stk
2. 4 stk røde lysdioder
3. 1 stk Grønn LED
4. 8stk 4.7k motstand
5. 74LS283N
6. 74LS04
7. 13 stk 1k motstander
8. Brettbrett
9. Koble ledninger
10. 5V adapter

På bildet ovenfor vises 74LS283N til venstre og 74LS04 til høyre. 74LS283N er en 4bit full subtraktor TTL-brikke med Carry look-forward-funksjon. Og 74LS04 er en IKKE gate IC, den har seks IKKE porter inni den. Vi vil bruke fem av dem.

Den tapp diagram er vist i det skjematiske.

Kretsdiagram for å bruke disse IC-ene som en full-subtraktorkrets-

• Pin diagram av IC 74LS283N og 74LS04 er også vist i skjematisk. Pin 16 og Pin 8 er henholdsvis VCC og Ground,
• 4 Inverter-porter eller IKKE porter er koblet over Pin 5, 3, 14 og 12. Disse pinnene er det første 4-bit nummeret (P) der Pin 5 er MSB og pin 12 er LSB.
• På den annen side er Pin 6, 2, 15, 11 det andre 4-bits tallet der Pin 6 er MSB og pin 11 er LSB.
• Pin 4, 1, 13 og 10 er DIFF-utgangen. Pin 4 er MSB og pin 10 er LSB når det ikke er noen lån ut.
• SW1 er subtrahend og SW2 er Minuend. Vi koblet Carry in pin (Pin 7) til 5V for å gjøre det til Logic High. Det trengs for 2-års komplement.
• 1k motstander brukes i alle inngangspinnene for å gi logikk 0 når DIP-bryteren er i AV-tilstand. På grunn av motstanden kan vi enkelt bytte fra logikk 1 (binær bit 1) til logikk 0 (binær bit 0). Vi bruker 5V strømforsyning.
• Når DIP-bryterne er PÅ, blir inngangspinnene kortsluttet med 5V, noe som gjør at DIP-bryterne er logiske. vi brukte røde lysdioder for å representere DIFF-biter og grønne led for utlån-bit.
• R12-motstand som ble brukt for å trekke opp på grunn av 74LS04, kunne ikke gi nok strøm til å drive LED-lampen. Også pin 7 og pin 14 er henholdsvis bakken og 5V pin på 74LS04. Vi må også konvertere utlånsbiten som kommer fra fulladder 74LS283N.

Sjekk demonstrasjonsvideoen for nærmere forståelse nedenfor, der vi har vist å trekke fra to 4-biters binære tall.

Sjekk også vår forrige kombinasjonslogikkrets:

1. Half Adder Circuit
2. Full Adder Circuit
3. Half Subtractor Circuit