Half circuit ng subtractor at ang konstruksyon nito

Sa mga nakaraang tutorial, nakita namin kung paano ginagamit ng computer ang mga binary number na 0 at 1 at sa pamamagitan ng paggamit ng adder circuit computer ay idaragdag ang mga digit upang magbigay ng SUM at Carry Out. Natakpan na namin ang Half Adder at Full Adder circuit sa mga nakaraang tutorial. Ngayon matututunan natin ang tungkol sa mga circuit ng Subtractor. Ginagamit ng mga circuit ng subtractor ang binary na mga numero na 0, 1 at kalkulahin ang pagbabawas. Ang isang binary Half-Subtractor circuit ay maaaring gawin gamit ang EX-OR at NAND (Kumbinasyon ng HINDI at AT gate) na mga gate. Nagbibigay ang circuit ng dalawang elemento. Una ang Diff (Pagkakaiba) at ang pangalawa ay angHiramin.

Kapag gumagamit kami ng proseso ng pagbabawas ng arithmetic sa aming batayang 10 matematika, tulad ng pagbabawas ng dalawang numero, para sa isang halimbawa-

Ibinawas namin ang bawat haligi mula pakanan hanggang kaliwa at kung ang subtrahend ay mas malaki kaysa sa minuend, kinakailangan ang paghiram mula sa nakaraang haligi. Kung nakikita natin ang halimbawa, mas mauunawaan natin ito. Sa pinaka kanang hanay, ang subtrahend 9 ay mas malaki kaysa sa minuend 3. Sa ganitong kaso, hindi namin maibabawas ang 9 mula sa 3, kumukuha kami ng pahiram na 10 (ayon sa aming batayang 10 matematika) mula sa susunod na kaliwang haligi at binago ang 3 hanggang 13 at pagkatapos ay gawin ang pagbabawas, 13 - 9 = 4, lumipat kami sa susunod na haligi, ngayon dahil sa hiram ang minuend ay 6 hindi 7. Muli ang subtrahend 8 ay mas malaki kaysa sa minuend 6, muli kaming kumuha ng pahiram mula sa kaliwang pinaka haligi at ginagawa namin ang pagbabawas 16 - 8 = 8. Ngayon sa pinaka kaliwang haligi ang minuend ay 8 hindi 9. Sa pamamagitan ng pagbabawas ng mga ito dalawang numero na nakukuha natin, 8 - 8 = 0. Ito ay eksaktong kabaligtaran ng karagdagan na inilarawan namin sa aming nakaraang tutorial na kalahating adder.

Pagbabawas ng Binary:

Sa kaso ng binary number, ang proseso ng pagbabawas ay eksaktong pareho. Sa halip na ang base 10 number system, dito ginagamit ang base 2 number system o binary number. Makakakuha lamang kami ng dalawang numero sa binary number system na 1 o 0. Ang dalawang numero na ito ay maaaring kumatawan sa Pagkakaiba (Pagkakaiba) o Paghiram o pareho. Tulad ng sa sistemang binary number, ang 1 ang pinakamalaking digit, gumagawa lamang kami ng utang kapag ang subtrahend 1 ay mas malaki kaysa sa minuend 0 at dahil dito, mangangailangan ang paghiram.

Tingnan natin ang posibleng pagbabawas ng binary ng dalawang piraso,

1 ^st Bit o Digit	2 ^nd Bit o Digit	Pagkakaiba	Manghiram
0	0	0	0
1	0	1	0
0	1	1	1
1	1	0	0

Ang unang digit, maaari nating ipahiwatig bilang A at ang pangalawang digit na maaari nating ipahiwatig bilang B ay binabawas nang magkasama at maaari naming makita ang resulta ng pagbabawas, Pagkakaiba at Pautang ng kaunti. Sa unang dalawang hilera at ang huling hilera 0 - 0, 1 - 0 o 1 - 1 ang Pagkakaiba ay 0 o 1 ngunit walang panghihiram. Ngunit sa pangatlong hilera binawasan namin ang 0 - 1 at gumagawa ito ng isang humiram ng 1 kasama ang resulta 1 sapagkat ang subtrahend 1 ay mas malaki kaysa sa minuend 0.

Kaya, kung nakikita natin ang pagpapatakbo ng isang circuit ng Subtractor, kailangan lamang natin ng dalawang mga input at makakapagdulot ito ng dalawang output, ang isa ay resulta ng pagbabawas, na tinukoy bilang Diff (Maikling anyo ng Pagkakaiba ) at ang isa pa ay umutang ng kaunti.

Half Tagabawas:

Kaya, ang block diagram ng isang Half-Subtractor, na nangangailangan ng dalawang input lamang at magbigay ng dalawang output.

Sa diagram ng block sa itaas, ipinakita ang isang Half-Subtractor circuit na may konstruksyon ng input-output. Maaari naming gawin ang circuit na ito gamit ang EX-OR at NAND Gate. Para sa paggawa ng NAND gate, ginamit namin ang AND gate at HINDI gate. Kaya kailangan namin ng tatlong mga pintuan upang makabuo ng Half Half Subtractor circuit:

2-input Eksklusibo-O Gate o Ex-OR Gate
2-input AT Gate.
HINDI Gate o Inverter Gate

Ang kumbinasyon ng AT at HINDI na gate ay gumagawa ng iba't ibang pinagsamang gate na pinangalanang NAND Gate. Ang Ex-O gate ay ginagamit upang makabuo ng Diff bit at NAND Gate makabuo ng Hiramin bit ng parehong input A at B.

Ex-OR Gate:

Ito ang simbolo ng dalawang input na EX-OR gate. Ang A at B ay ang dalawang binary input at ang OUT ang pangwakas na output.

Ang output na ito ay gagamitin bilang Diff Out sa kalahati ng circuit ng Subtractor.

Ang talahanayan ng katotohanan ng EX-O gate ay -

Input A	Pagpasok B	PALABAS
0	0	0
0	1	1
1	0	1
1	1	0

Sa talahanayan sa itaas maaari nating makita ang output ng EX-O gate. Kapag ang alinman sa mga piraso ng A at B ay 1 ang output ng gate ay magiging 1. Sa dalawang iba pang mga kaso kung ang parehong mga input ay 0 o 1 ang Ex-OR gate ay gumagawa ng 0 output. Dagdagan ang nalalaman tungkol sa EX-O gate dito.

2

Ito ang pangunahing circuit ng dalawang input AT gate. Parehas tulad ng EX-O gate, mayroon itong dalawang mga input. Kung magkakaloob kami ng A at B na bit sa pag-input ay makagawa ito ng isang Output.

Ang talahanayan ng katotohanan ng AND gate ay -

Input A	Pagpasok B	Dala Output
0	0	0
0	1	0
1	0	0
1	1	1

Ang talahanayan ng katotohanan ng AND gate ay ipinapakita sa itaas kung saan makagawa lamang ito ng output kapag ang parehong mga input ay 1, Kung hindi man ay hindi ito magbibigay ng isang output kung pareho o alinman sa mga input ay 0. Alamin ang higit pa tungkol sa AND gate dito

HINDI Gate o Inverter Gate:

Nasa ibaba ang simbolo ng Inverter Gate:

Input A

Paglabas

Ang input A ay baligtad ng HINDI gate at ang output ay ginagamit bilang isang input ng AND gate. Ang output mula sa NAND gate na ito ay ginagamit bilang mangutang nang kaunti sa kalahating adder circuit.

Half-Subtractor Logical Circuit:

Kaya ang isang Half-Subtractor na lohikal na circuit ay maaaring gawin sa pamamagitan ng pagsasama-sama ng dalawang mga pintuang Ex-OR at NAND gate.

Ito ang pagtatayo ng Half-Subtractor circuit, tulad ng nakikita natin ang dalawang gate ay pinagsama at ang parehong input A at B ay ibinibigay sa parehong mga gate at nakukuha namin ang Diff output sa kabuuan ng EX-OR gate at ang Borrow bit sa tapat ng NAND gate.

Ang Boolean expression ng Half Subtractor circuit ay-

DIFF = A XOR B PINahiram = hindi - A AND B (A'.B)

Ang talahanayan ng katotohanan ng Half-Subtractor circuit ay ang mga sumusunod-

Input A	Pagpasok B	DIFF (XOR palabas)	Manghiram (NAND palabas)
0	0	0	0
1	0	1	0
0	1	1	1
1	1	0	0

Praktikal na Pagpapakita ng Half Half Subtractor Circuit:

Maaari naming gawin ang circuit sa real sa Breadboard upang maunawaan ito nang malinaw; para dito ginamit namin ang tatlong malawak na ginamit na XOR, AT at HINDI chip mula sa 74 series 74LS86, 74LS08, at 74LS04.

Ang 74LS86 ay may apat na XOR na pintuan sa loob ng maliit na tilad at ang 74LS08 ay mayroong apat AT mga pintuang nasa loob nito kung saan bilang 74LS04 ay may anim na HINDI gate sa loob nito. Ang tatlong mga IC na ito ay malawak na magagamit at gagawa kami ng Half-Subtractor circuit gamit ang tatlong ito. Nasa ibaba ang mga larawan ng tatlong IC na iyon.

Maaari din nating makita ang diagram ng pin sa larawan sa ibaba-

Para sa paggawa ng kalahating-Subtractor circuit kakailanganin namin ang mga sumusunod na bahagi -

Green LED - 1 pc
Red LED - 1 pc
74LS86
74LS08N
74LS04
1pc 4pin DIP switch
2pcs 4.7k risistor
2pcs 1k resistor
5V adapter sa dingding
Breadboard at i-hook up ang mga wire

Circuit Diagram upang magamit ang tatlong mga IC na ito bilang isang kalahating-Subtractor circuit-

Itinayo namin ang circuit sa breadboard at sinusunod ang output.

Sa diagram ng circuit sa itaas isa sa XOR gate mula 74LS86, ang isa sa AND gate mula 74LS08 at isang HINDI gate mula sa 74LS04 ang ginagamit . Ang Pin 1 at 2 ng 74LS86 ay ang mga input ng Ex-OR gate at ang pin 3 ay ang output mula sa gate, sa kabilang panig na pin 1 at 2 ng 74LS08 ang input ng AND gate at ang pin 3 ay ang output mula sa gate, pin1 mula sa 74LS04 ay ang input ng inverter gate at pin2 ang output ng inverter gate.

Tulad ng diagram ng pin, ang ^ika- 7 na pin ng mga IC na iyon ay konektado sa GND at ^ika- 14 na pin ng mga IC na iyon ay konektado sa VCC. Sa aming kaso ang VCC ay 5v. Nagdagdag kami ng dalawang LEDs upang makilala ang output. Kapag ang output ay 1, ang LED ay mamula. Narito ang Red LED ay ginagamit para sa Diff at Green LED ay ginagamit para sa Borrow bit.

Nagdagdag kami ng switch ng DIP sa circuit upang magbigay ng input sa mga gate, para sa bit 1 na nagbibigay kami ng 5V bilang input at para sa 0 Nagbibigay kami ng GND sa pamamagitan ng 4.7k risistor. Ang 4.7k resistors ay ginagamit upang magbigay ng 0 mga input kapag ang DIP switch ay nasa off state.

Ang Video ng Demonstrasyon ay ibinibigay sa ibaba.

Ginagamit ang Half Subtractor circuit para sa kaunting pagbabawas at lohikal na mga kaugnay na operasyon na nauugnay sa mga computer.

Audio