Half optelcircuit en de constructie ervan

Computer gebruikt binaire getallen 0 en 1. Een optelschakeling gebruikt deze binaire getallen en berekent de optelling. Een binaire optelschakeling kan worden gemaakt met behulp van EX-OR- en EN- poorten. De sommatie-output levert twee elementen, de eerste is de SUM en de tweede is de Carry Out.

Wanneer we rekenkundig sommatieproces gebruiken in onze wiskunde met basis 10, zoals het optellen van twee getallen

We voegen elke kolom van rechts naar links toe en als de optelling groter is dan of gelijk is aan 10, gebruiken we carry. In de eerste toevoeging is 6 + 4 10. We schreven 0 en verplaatsen de 1 naar de volgende kolom. Elke waarde heeft dus een gewogen waarde op basis van de kolompositie.

Bij optellen van binaire getallen is het proces hetzelfde. In plaats van de twee denargetallen worden hier binaire getallen gebruikt. Bij binair krijgen we slechts twee getallen, 1 of 0. Deze twee nummers kunnen staan ​​voor SUM of CARRY of beide. Net als in een binair getallensysteem is 1 het grootste cijfer, we produceren alleen carry als de optelling gelijk is aan of groter is dan 1 + 1 en als gevolg hiervan wordt de carry-bit over de volgende kolom gepasseerd voor optelling.

Er zijn hoofdzakelijk twee soorten optellers: halve opteller en volledige opteller. In halve opteller kunnen we 2-bits binaire getallen toevoegen, maar we kunnen geen carry-bit in halve opteller samen met de twee binaire getallen toevoegen. Maar in Full Adder Circuit kunnen we carry in bit samen met de twee binaire getallen toevoegen. We kunnen ook binaire getallen van meerdere bits toevoegen door de volledige optelschakelingen in cascade te plaatsen. In deze tutorial zullen we ons concentreren op het Half Adder-circuit en in de volgende tutorial zullen we het Full Adder-circuit behandelen. We gebruiken ook enkele IC's om het Half Adder-circuit praktisch te demonstreren.

Half optelcircuit:

Hieronder ziet u het blokschema van een Half-Adder, die slechts twee ingangen nodig heeft en twee uitgangen biedt.

Laten we eens kijken naar een mogelijke binaire toevoeging van twee bits,

1 ste bit of cijfer	2 nd bit of cijfer	Som van het totaal <	Draag
0	0	0	0
1	0	1	0
0	1	1	0
1	1	0	1

Het eerste cijfer, dat we kunnen aanduiden als A en het tweede cijfer dat we kunnen aanduiden als B, worden bij elkaar opgeteld en we kunnen het resultaat van de sommatie zien en een bit dragen. In de eerste drie rijen 0 + 0, 0 + 1 of 1+ 0 is de optelling 0 of 1 maar er is geen carry-bit, maar in de laatste rij hebben we 1 + 1 toegevoegd en het is een carry-bit van 1 samen met resultaat 0.

Dus als we de werking van een optelschakeling zien, hebben we slechts twee ingangen nodig en het zal twee uitgangen produceren, één is een optelresultaat, aangeduid als SOM en de andere is CARRY OUT bit.

Constructie van Half Adder Circuit:

We hebben het blokdiagram van de Half Adder-schakeling hierboven gezien met twee ingangen A, B en twee uitgangen: Sum, Carry Out. We kunnen dit circuit maken met behulp van twee basispoorten

1. Exclusieve OF-poort met 2 ingangen of Ex-OF-poort
2. EN-poort met 2 ingangen.

Exclusieve OF-poort met 2 ingangen of Ex-OF-poort

De Ex-OF-poort wordt gebruikt om het SOM- bit te produceren en EN- poort het draagbit van dezelfde ingang A en B te produceren.

Dit is het symbool van twee ingangen EX-OF poort. A, en B is de twee binaire invoer en SUMOUT is de laatste uitvoer na het optellen van twee getallen.

De waarheidstabel van EX-OR-poort is -

Voer A in	Invoer B	SUM OUT
0	0	0
0	1	1
1	0	1
1	1	0

In de bovenstaande tabel kunnen we de totale somuitvoer van de EX-OF-poort zien. Wanneer één van de bits A en B is 1 de uitgang van de poort wordt 1. In de twee andere gevallen waarin beide ingangen 0 of 1 zijn, produceert de Ex-OF-poort 0 uitgangen. Lees hier meer over EX-OR-poort.

EN-poort met 2 ingangen:

X-OR-poort levert alleen de som en kan geen carry-bit leveren op 1 + 1, we hebben een andere poort nodig voor Carry. AND gate past perfect in deze toepassing.

Dit is het basiscircuit van EN- poort met twee ingangen. Hetzelfde als de EX-OR- poort, het heeft twee ingangen. Als we een A- en B- bit in de invoer opgeven, zal het een uitvoer produceren.

De output is afhankelijk van de EN-poort waarheidstabel -

Voer A in	Invoer B	Draag output
0	0	0
0	1	0
1	0	0
1	1	1

In het bovenstaande wordt de waarheidstabel van EN-poort getoond waar deze alleen de uitvoer produceert als beide ingangen 1 zijn, anders levert het geen uitvoer als beide ingangen 0 zijn of een van de ingangen 1 is. Lees hier meer over EN-poort.

Half-opteller logisch circuit:

Het logische circuit Half-Adder kan dus worden gemaakt door deze twee poorten te combineren en dezelfde invoer in beide poorten te bieden.

Dit is de constructie van het Half-Adder-circuit, omdat we kunnen zien dat twee poorten worden gecombineerd en dezelfde ingang A en B worden geleverd in beide poorten en we de SUM-uitvoer krijgen over de EX-OF-poort en de Uitvoeren-bit over de EN-poort.

De Booleaanse uitdrukking van het Half Adder-circuit is-

SOM = A XOR B (A + B) DRAAG = A EN B (AB)

De waarheidstabel van het Half-Adder-circuit is als volgt-

Voer A in	Invoer B	SUM (XOR uit)	DRAGEN (EN uit)
0	0	0	0
1	0	1	0
0	1	1	0
1	1	0	1

Praktische demonstratie van Half Adder Circuit:

We kunnen het circuit echt op een breadboard maken om het duidelijk te begrijpen. Hiervoor gebruikten we twee grote schaal gebruikt XOR en EN chip van 74 serie 74LS86 en 74LS08.

Beide zijn poort-IC's. 74LS86 heeft vier XOR-poorten in de chip en 74LS08 heeft vier EN-poorten erin. Deze twee IC's zijn overal verkrijgbaar en we zullen een Half-Adder-circuit maken met behulp van deze twee.

Hieronder ziet u het pin-diagram voor beide IC's:

Schakelschema om deze twee IC's te gebruiken als een half-optelcircuit

We hebben het circuit in breadboard geconstrueerd en de output bekeken.

In bovenstaand schema één van de XOR poort van 74LS86 wordt gebruikt en ook een van de EN-poort van 74LS08 wordt gebruikt . Pin 1 en 2 van 74LS86 is de ingang van de poort en pin 3 is de uitgang van de poort, aan de andere kant zijn pin 1 en 2 van 74LS08 de ingang van de EN-poort en pin 3 is de uitgang van de poort. Nr pen 7 van beide IC is verbonden met GND en 14 ^ste pin van beide IC is verbonden met VCC. In ons geval het VCC is 5V. We hebben twee leds toegevoegd om de output te identificeren. Als de output 1 is, licht de LED op.

We hebben een DIP-schakelaar in het circuit toegevoegd om input te leveren op de poorten, voor bit 1 leveren we 5V als input en voor 0 leveren we GND via een 4.7k-weerstand. 4.7k-weerstand wordt gebruikt om 0 ingangen te bieden wanneer de schakelaar uit staat.

Hieronder wordt een demonstratievideo gegeven.

Half Adder-circuit wordt gebruikt voor bewerkingen met betrekking tot bit-optelling en logische output in computers. Het heeft ook een groot nadeel dat we geen carry-bit kunnen voorzien in het circuit met A- en B-invoer. Vanwege deze beperking is de volledige optelschakeling geconstrueerd.