Buong circuit ng adder at ang pagtatayo nito

Sa nakaraang tutorial ng konstruksyon ng kalahating adder circuit, nakita namin kung paano gumagamit ang computer ng solong bit na mga numero ng 0 at 1 para sa karagdagan at lumikha ng SUM at Isagawa. Ngayon ay malalaman natin ang tungkol sa pagtatayo ng Full-Adder Circuit.

Narito ang isang maikling ideya tungkol sa mga nagdaragdag ng Binary. Pangunahin mayroong dalawang uri ng Adder: Half Adder at Full Adder. Sa kalahating adder maaari kaming magdagdag ng 2-bit na mga binary number ngunit hindi namin maidagdag ang pagdadala bit sa kalahating adder kasama ang dalawang mga binary na numero. Ngunit sa Full Adder Circuit maaari kaming magdagdag ng bitbit na bit kasama ang dalawang mga binary na numero. Maaari din kaming magdagdag ng maraming mga bit binary na numero sa pamamagitan ng pag-cascading ng buong mga circuit ng adder na makikita namin sa paglaon sa tutorial na ito. Gumagamit din kami ng IC 74LS283N upang praktikal na maipakita ang buong circuit ng Adder.

Buong Adder Circuit:

Kaya alam namin na ang Half-adder circuit ay may pangunahing disbentaha na wala kaming saklaw upang maibigay ang 'Carry in' bit bilang karagdagan. Kung sakaling buo ang pagtatayo ng adder, maaari talaga tayong gumawa ng input sa circuitry at maaaring idagdag ito sa iba pang dalawang input na A at B. Kaya, sa kaso ng Full Adder Circuit mayroon kaming tatlong mga input na A, B at Carry In at makakakuha ng pangwakas na output SUM at Ilabas. Kaya, A + B + CARRY IN = SUM at CARRY OUT.

Tulad ng bawat matematika, kung magdagdag kami ng dalawang kalahating numero makakakuha kami ng buong numero, parehong bagay ang nangyayari dito sa buong konstruksyon ng circuit ng adder. Nagdagdag kami ng dalawang kalahating circuit ng adder na may labis na karagdagan ng O gate at nakakakuha ng kumpletong buong circuit ng adder.

Buong Konstruksiyon ng Adder Circuit:

Tingnan natin ang diagram ng block,

Buong circuit ng adderang konstruksyon ay ipinapakita sa itaas na diagram ng block, kung saan idinagdag ang dalawang kalahati ng mga circuit ng adder kasama ang isang OR gate. Ang unang kalahating adder circuit ay nasa kaliwang bahagi, nagbibigay kami ng dalawang solong bit na input ng A at B. Tulad ng nakikita sa nakaraang kalahating tutorial ng adder, makakapagdulot ito ng dalawang output, SUM at Isagawa. Ang unang kalahating adder circuit ng SUM na output ay karagdagang ibinigay sa input ng ikalawang kalahati ng adder circuit. Ibinigay namin ang bitbit bit sa iba pang input ng ikalawang kalahating order circuit. Muli ay magbibigay ito ng SUM at maglabas ng kaunti. Ang output ng SUM na ito ay ang pangwakas na output ng Buong circuit ng adder. Sa kabilang banda ang Carry out of First half adder circuit at ang Carry out of second adder circuit ay karagdagang ibinigay sa OR logic gate. Pagkatapos ng lohika O ng dalawang dalang output, nakukuha namin ang pangwakas na pagsasakatuparan ng buong circuit ng adder.

Ang Final Carry out ay kumakatawan sa pinaka makabuluhang bit o MSB.

Kung nakikita namin ang tunay na circuit sa loob ng buong adder, makakakita kami ng dalawang Half adder na gumagamit ng XOR gate at AND gate na may karagdagang OR gate.

Sa imahe sa itaas, sa halip na block diagram, ipinapakita ang mga aktwal na simbolo. Sa nakaraang tutorial na kalahating adder, nakita namin ang talahanayan ng katotohanan ng dalawang mga gate ng lohika na mayroong dalawang mga pagpipilian sa pag-input, XOR at AND gate. Narito ang isang karagdagang gate ay idinagdag sa circuitry, O gate.

Maaari kang matuto nang higit pa tungkol sa mga gate ng Logic dito.

Talaan ng Katotohanan ng Buong Adder Circuit:

Bilang Buong deal ng circuit ng adder na may tatlong mga input, ang talahanayan ng Katotohanan ay na-update din sa tatlong mga haligi ng pag-input at dalawang mga haligi ng output.

Dalhin Sa	Input A	Pagpasok B	SUM	Palabasin
0	0	0	0	0
0	1	0	1	0
0	0	1	1	0
0	1	1	0	1
1	0	0	1	0
1	1	0	0	1
1	0	1	0	1
1	1	1	1	1

Maaari rin naming ipahayag ang buong konstruksyon ng circuit ng adder sa ekspresyon ng Boolean.

Para sa kaso ng SUM, Una naming XOR ang A at B na input pagkatapos ay muli naming XOR ang output kasama si Carry in. Kaya, ang Kabuuan ay (A XOR B) XOR C.

Maaari din nating ipahayag ito sa (A ⊕ B) ⊕ Dalhin.

Ngayon, para sa Carry out, ito ay A AT B O Dala sa (A XOR B), na kinakatawan pa ng AB + (A ⊕ B).

Cascading Adder Circuits

Tulad ng ngayon, inilarawan namin ang pagtatayo ng solong bit adder circuit na may mga gate ng lohika. Ngunit paano kung nais nating magdagdag ng dalawa higit sa isang kaunting mga numero?

Narito ang kalamangan ng buong circuit ng adder. Maaari kaming mag- cascade solong buong buong circuit ng adder at maaaring magdagdag ng dalawang maramihang mga bit na binary na numero. Ang ganitong uri ng cascaded full adder circuit ay tinatawag na Ripple Carry Adder circuit.

Sa kaso ng Ripple Carry Adder circuit, Dalhin ang bawat buong adder ay ang Carry in ng susunod na pinakamahalagang circuit ng adder. Tulad ng bitbit ng Carry ay ripple sa susunod na yugto, ito ay tinatawag na Ripple Carry Adder circuit. Ang bitbit ng bitbit ay pinutol mula kaliwa hanggang kanan (LSB hanggang MSB).

Sa itaas na diagram ng block ay nagdaragdag kami ng dalawang tatlong bit na binary na mga numero. Maaari naming makita ang tatlong buong circuit ng adder na magkakasabay na i-cascade. Ang tatlong buong circuit ng adder ay gumagawa ng pangwakas na resulta ng SUM, na ginawa ng tatlong kabuuan na output mula sa tatlong magkakahiwalay na kalahating circuit ng adder. Ang Carry out ay direktang konektado sa susunod na makabuluhang circuit ng adder. Matapos ang pangwakas na circuit ng adder, Dalhin ang pangwakas na tuparin nang kaunti.

Ang ganitong uri ng circuit ay mayroon ding mga limitasyon. Gumagawa ito ng hindi ginustong pagkaantala kapag sinubukan naming magdagdag ng maraming mga numero. Ang pagkaantala na ito ay tinawag bilang pagkaantala ng Propagasyon. Sa pagdaragdag ng dalawang 32 bit o 64 bit na numero, ang Carry out bit na kung saan ang MSB ng huling output, maghintay para sa mga pagbabago sa nakaraang mga gate ng lohika.

Upang mapagtagumpayan ang sitwasyong ito, kinakailangan ng napakataas na bilis ng orasan. Gayunpaman, ang problemang ito ay maaaring malutas gamit ang pagdala ng pagtingin sa circuit ng binary adder kung saan ginagamit ang isang parallel adder upang makagawa ng bitbit na bit mula sa input ng A at B.

Praktikal na Pagpapakita ng Buong Adder Circuit:

Gumagamit kami ng isang buong chip ng adder logic at magdagdag ng 4 na bit na mga numero ng binary gamit ito. Gagamitin namin ang TTL 4 bit na binary adder circuit gamit ang IC 74LS283N.

Mga sangkap na ginamit-

1. Ang 4pin dip ay lumipat ng 2 mga PC
2. 4 pcs na Red LEDs
3. 1pc Green LED
4. 8pcs 4.7k resistors
5. 74LS283N
6. 5 pcs 1k resistors
7. Breadboard
8. Mga kumokonekta na mga wire
9. 5V adapter

Sa imaheng nasa itaas ay ipinakita ang 74LS283N.74LS283N ay isang 4bit na buong adder TTL chip na may tampok na pag-asang tumingin sa unahan. Ang diagram ng pin ay ipinapakita sa eskematiko sa ibaba.

Ang Pin 16 at Pin 8 ay VCC at Ground ayon sa pagkakabanggit, Pin 5, 3, 14 at 12 ang unang 4 bit number (P) kung saan ang Pin 5 ay ang MSB at pin 12 ang LSB. Sa kabilang banda, ang Pin 6, 2, 15, 11 ang pangalawang numero ng 4 bit kung saan ang Pin 6 ay ang MSB at ang pin 11 ay ang LSB. Ang Pin 4, 1, 13 at 10 ay ang output ng SUM. Ang Pin 4 ay ang MSB at pin 10 ang LSB kapag walang natupad.

Ang 4.7k resistors ay ginagamit sa lahat ng input pin upang magbigay ng lohika 0 kapag ang DIP switch ay nasa OFF state. Dahil sa risistor, maaari tayong lumipat mula sa lohika 1 (binary bit 1) patungo sa lohika 0 (binary bit 0) nang madali. Gumagamit kami ng 5V power supply. Kapag ang mga switch ng DIP ay ON, ang mga input pin ay pinapaikli sa 5V; Gumamit kami ng mga pulang LED upang kumatawan sa mga SUM bits at berdeng Led for Carry out bit.

Suriin din ang Demonstration Video sa ibaba kung saan ipinakita namin ang pagdaragdag ng dalawang 4-bit na binary na Numero.