في البرنامج التعليمي السابق لـ Half Subtractor Circuit ، رأينا كيف يستخدم الكمبيوتر الأرقام الثنائية أحادية البت 0 و 1 للطرح وإنشاء بت Diff and Borrow. اليوم سوف نتعرف على بناء دائرة الطرح الكامل.
دائرة الطرح الكاملة
دائرة نصف مطروح لها عيب كبير ؛ ليس لدينا مجال لتوفير الاقتراض بالبت للطرح في Half-Subtractor. في حالة إنشاء Subtractor الكامل ، يمكننا في الواقع عمل استعارة في المدخلات في الدائرة ويمكننا طرحه مع مدخلين آخرين A و B. لذلك ، في حالة Full Subtractor Circuit ، لدينا ثلاثة مدخلات ، A وهو الحد الأدنى ، B الذي هو المطروح والاقتراض في. على الجانب الآخر ، نحصل على ناتجين نهائيين ، الفرق (الفرق) والاستعارة.
نحن نستخدم دائرتين نصفيتين مع إضافة إضافية لبوابة OR ونحصل على دائرة كاملة كاملة ، مثل Full Adder Circuit التي رأيناها من قبل.
دعونا نرى مخطط الكتلة ،
في الصورة أعلاه ، بدلاً من الرسم التخطيطي للكتل ، يتم عرض الرموز الفعلية. في البرنامج التعليمي لـ half-Subtractor السابق ، رأينا جدول الحقيقة لبوابتين منطقيتين بهما خياران للإدخال ، بوابتين XOR و NAND. هنا تضاف بوابة إضافية في الدائرة ، أو بوابة. هذه الدائرة متشابهة جدًا مع دائرة الأفعى الكاملة بدون بوابة NOT.
جدول الحقيقة لدائرة الطرح الكاملة
نظرًا لأن دارة Full Subtractor تتعامل مع ثلاثة مدخلات ، فقد تم تحديث جدول Truth أيضًا بثلاثة أعمدة إدخال وعمودي إخراج.
| استعارة في | المدخلات أ | المدخلات ب | المهرجان | استعير |
| 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 |
يمكننا أيضًا التعبير عن البناء الكامل لدائرة الطرح في التعبير المنطقي.
بالنسبة لحالة DIFF ، قمنا أولاً بإدخال XOR للإدخال A و B ثم مرة أخرى XOR الناتج مع Borrow in . إذن ، الاختلاف هو (A XOR B) XOR Borrow in ، ويمكننا أيضًا التعبير عنه بـ:
(أ ⊕ ب) ⊕ استعارة في.
الآن ، بالنسبة إلى Borrow out ، هو:
والتي يمكن تمثيلها بشكل أكبر بواسطة
دوائر الطرح المتتالية
اعتبارًا من الآن ، وصفنا إنشاء دائرة مفردة ذات بت كامل مع بوابات منطقية. لكن ماذا لو أردنا طرح اثنين أو أكثر من رقم واحد؟
هذه هي ميزة دائرة الطرح الكاملة. يمكننا أن نتسلسل دوائر مطروح كاملة مفردة بتة ويمكننا طرح رقمين ثنائيين متعددين بتات.
في مثل هذه الحالات ، يمكن استخدام دارة كاملة متتالية مع بوابات NOT. يمكننا استخدام طريقة المجاملة 2 وهي طريقة شائعة لتحويل دائرة الأفعى الكاملة إلى مطروح كامل. في مثل هذه الحالة ، نقوم عمومًا بعكس منطق مدخلات المطروح من الأفعى الكامل بواسطة بوابة العاكس أو NOT. بإضافة هذا غير إدخال مقلوب (سك العملة) و مقلوب الإدخال (المطروح)، في حين أن مساهمة حمل (LSB) من الدائرة الأفعى كاملة في المنطق السامي أو 1، ونحن طرح تلك الثنائيات اثنين في طريقة تكملة 2 ل. الإخراج من Full-adder (والذي أصبح الآن Subtractor كاملًا) هو بت Diff وإذا قلبنا التنفيذ ، فسنحصل على Borrow bit أو MSB. يمكننا في الواقع بناء الدائرة ومراقبة الإخراج.
عرض توضيحي عملي لدائرة الطاحن الكاملة
سنستخدم شريحة منطقية Full Adder 74LS283N وليس بوابة IC 74LS04. المكونات المستخدمة-
- 4pin مفاتيح تراجع 2 قطعة
- 4 قطع المصابيح الحمراء
- 1 قطعة LED أخضر
- 8 قطع 4.7 كيلو مقاومات
- 74LS283N
- 74LS04
- 13 قطعة مقاومات 1 كيلو
- اللوح
- توصيل الأسلاك
- محول 5V
في الصورة أعلاه ، يظهر 74LS283N على اليسار و 74LS04 على اليمين. 74LS283N عبارة عن شريحة TTL كاملة 4 بت مع ميزة Carry look forward. و 74LS04 عبارة عن بوابة IC ليس لها ستة بوابات بداخلها. سوف نستخدم خمسة منهم.
يظهر مخطط الدبوس في التخطيطي.
مخطط الدائرة لاستخدام هذه الدوائر المتكاملة كدائرة كاملة الطرح-
- يظهر الرسم التخطيطي الدبوس لـ IC 74LS283N و 74LS04 أيضًا في التخطيطي. Pin 16 و Pin 8 هما VCC والأرضي على التوالي ،
- 4 بوابات عاكس أو بوابات NOT متصلة عبر Pin 5 و 3 و 14 و 12. هذه المسامير هي أول رقم 4 بت (P) حيث يكون Pin 5 هو MSB والطرف 12 هو LSB.
- من ناحية أخرى ، فإن Pin 6 و 2 و 15 و 11 هو الرقم الثاني المكون من 4 بتات حيث يكون Pin 6 هو MSB والطرف 11 هو LSB.
- الدبوس 4 و 1 و 13 و 10 هي إخراج DIFF. الدبوس 4 هو MSB والرقم 10 هو LSB عندما لا يكون هناك استعارة.
- SW1 مطروح و SW2 ثانوي. لقد قمنا بتوصيل Carry in pin (Pin 7) بـ 5V لجعله منطقًا مرتفعًا. إنه ضروري لمكمل 2.
- تُستخدم مقاومات 1k في جميع دبابيس الإدخال لتوفير منطق 0 عندما يكون مفتاح DIP في حالة إيقاف التشغيل. بسبب المقاوم ، يمكننا التبديل من المنطق 1 (بت ثنائي 1) إلى المنطق 0 (بت ثنائي 0) بسهولة. نحن نستخدم مصدر طاقة 5 فولت.
- عندما تكون مفاتيح DIP في وضع التشغيل ، يتم تقصير دبابيس الإدخال بـ 5 فولت مما يجعل مفاتيح DIP هذه منطقية عالية ؛ استخدمنا المصابيح الحمراء لتمثيل بت DIFF و Green Led for Borrow out bit.
- يستخدم المقاوم R12 للسحب نظرًا لأن 74LS04 لا يمكنه توفير تيار كافٍ لقيادة LED. أيضًا ، الدبوس 7 و 14 على التوالي أرضي و 5 فولت دبوس 74LS04. نحتاج أيضًا إلى تحويل بت Borrow out القادم من Full-adder 74LS283N.
تحقق من الفيديو التوضيحي لمزيد من الفهم أدناه ، حيث أظهرنا طرح رقمين ثنائيين 4 بت.
تحقق أيضًا من دائرة منطق المجموعة السابقة:
- نصف حلبة أدير
- حلبة أدير كاملة
- نصف دائرة الطرح