Vollständiger Subtrahiererkreisaufbau mit Logikgattern

Im Allgemeinen ist der vollständige Subtrahierer einer der am meistenverwendete und wesentliche kombinatorische Logikschaltungen. Es ist ein grundlegendes elektronisches Gerät, mit dem zwei binäre Zahlen subtrahiert werden. In dem vorherigen Artikel haben wir bereits die grundlegende Theorie des Halbaddierers und eines Volladdierers gegeben, der die Binärziffern für die Berechnung verwendet. Ebenso verwendet der vollständige Subtrahierer Binärziffern wie 0,1 für die Subtraktion. Die Schaltung des vollständigen Subtrahierers kann mit Logikgattern wie ODER-, Ex-ODER-, NAND-Gatter aufgebaut werden. Die Eingänge dieses Subtrahierers sind A, B, Bin und die Ausgänge sind D, Bout.

Dieser Artikel enthält eine Theorie der Theorie der vollständigen SubtraktionDies umfasst die Voraussetzungen wie einen Subtrahierer, einen vollständigen Subtrahiererentwurf mit Logikgattern, eine Wahrheitstabelle usw. Dieser Artikel ist nützlich für Ingenieurstudenten, die diese Themen im HDL-Praktikum durchgehen können.

Was ist Full Subtractor?

Der vollständige Subtrahierer ist ein elektronisches Gerät oder eine LogikSchaltung, die eine Subtraktion von zwei Binärziffern durchführt. Es ist eine kombinatorische Logikschaltung, die in der digitalen Elektronik verwendet wird. In der integrierten Schaltungstechnologie sind viele Kombinationsschaltungen verfügbar, nämlich Addierer, Encoder, Decoder und Multiplexer. In diesem Artikel werden wir die vollständige Subtrahorkonstruktion mit halbem Subtrahierer und die Begriffe wie Wahrheitstabelle diskutieren.

Full Subtractor Symbol

Ein voller Subtrahierer besteht aus zwei HälftenSubtrahierer, die drei Eingaben umfassen, wie Minuend, Subtrahend und Borrow, das Borrow-Bit unter den Inputs wird aus der Subtraktion von zwei Binärziffern erhalten und vom nächsthöheren Bitpaar, den Ausgaben als Differenz und Borrow, subtrahiert.

Blockschaltbild für das vollständige Subtrahieren

Der wichtigste Nachteil des halben SubtrahierersDas heißt, wir können in diesem Subtrahierer kein Borrow-Bit erstellen. Während beim vollständigen Subtrahierdesign tatsächlich ein Ausleihe-Bit in der Schaltung erstellt und mit den verbleibenden zwei i / ps subtrahiert werden kann. Hier ist A minuend, B ist subtrahend & Bin ist leihen. Die Ausgaben sind Differenz (Diff) & Bout (leihen). Die vollständige Subtrahiererschaltung kann erhalten werden, indem zwei halbe Subtrahierer mit einem zusätzlichen ODER-Gatter verwendet werden.

Blockschaltbild für das vollständige Subtrahieren

Vollständiges Subtrahier-Schaltbild mit Logikgattern

Das Schaltbild des vollständigen Subtrahierers mit Basisgattern ist im folgenden Blockschaltbild dargestellt. Diese Schaltung kann mit zwei Halb-Subtrahiererkreisen durchgeführt werden.

In der ersten Halb-Subtrahiererschaltung sind die Binäreingänge A und B. Wie wir im vorigen Artikel des Halb-Subtrahierers besprochen haben, werden zwei Ausgänge erzeugt, nämlich Differenz (Diff) und Ausleihe.

Vollständiger Subtraktor unter Verwendung von Logikgattern

Die Differenz o / p des linken Subtrahierers istder linken Halb-Subtrahiererschaltung gegeben. Der Diff-Ausgang wird weiterhin an den Eingang der Subtrahiererschaltung der rechten Hälfte geliefert. Wir haben den Borrow in Bit über den anderen I / P-Wert der nächsten halben Subtrahierschaltung angeboten. Wieder gibt es Diff heraus und leiht das Bit aus. Die endgültige Ausgabe dieses Subtrahierers ist die Diff-Ausgabe.

Auf der anderen Seite, die Borge aus beideneine halbe Subtrahiererschaltung ist mit einem ODER-Logikgatter verbunden. Später, als die ODER-Logik für zwei Ausgangsbits des Subtrahierers ausgegeben wird, erhalten wir den endgültigen Borrow aus dem Subtrahierer. Das letzte Ausleihen bedeutet das MSB (ein höchstwertiges Bit).

Wenn wir die interne Schaltung des vollständigen Subtrahierers beobachten, können wir zwei Halb-Subtrahierer mit NAND-Gatter und XOR-Gatter mit einem zusätzlichen ODER-Gatter sehen.

Vollständige Subtraktor-Wahrheitstabelle

Diese Subtrahierschaltung führt eine Subtraktion auszwischen zwei Bits, die 3 Eingänge (A, B und Bin) und zwei Ausgänge (D und Bout) haben. Hier geben die Eingänge Minuend, Subtrahend und vorherige Ausleihe an, während die beiden Ausgaben als Ausleihe und Differenz bezeichnet werden. Das folgende Bild zeigt die Wahrheitstabelle des vollständigen Subtrahierers.

Eingaben

Ausgänge

Minuend (A)

Subtrahend (B) Ausleihen (Bin) Unterschied (D)

Ausleihen (Bout)

0

0 0 0

0

0

0 1 1 1
0 1 0 1

1

0 1 1 0

1

1

0 0 1 0
1 0 1 0

0

1

1 0 0 0

1

1 1 1

1

Full-Subtractor-K-Map

Die Vereinfachung der K-Map für den oben genannten Unterschied und das Ausleihen ist unten dargestellt.

K- Karte für den Unterschied

Die vollständigen Subtrahierergleichungen für die Differenz sowie Bin sind unten aufgeführt.

K- Karte für Bout

Der vollständige Subtraktorausdruck für Differenz ist

D = A'Bin + AB'Bin + A'BBin + ABBin

Der vollständige Subtrahiererausdruck für Borrow lautet

Kampf = A´Bin + A’B + BBin

Anwendungen von Full Subtractor

Einige der Anwendungen des vollständigen Subtrahierers umfassen die folgenden

  • Diese werden im Allgemeinen für ALU (Arithmetic Logic Unit) in Computern verwendet, um CPU & GPU für die Grafikanwendungen abzuziehen, um die Schwierigkeit der Schaltung zu verringern.
  • Subtrahierer werden meistens zur Durchführung von Rechenfunktionen wie Subtraktion, in elektronischen Rechnern sowie in digitalen Geräten verwendet.
  • Dies gilt auch für verschiedene Mikrocontroller für arithmetische Subtraktion, Timer und Programmzähler (PC).
  • Subtrahierer werden in Prozessoren verwendet, um Tabellen, Adressen usw. zu berechnen.
  • Es ist auch nützlich für DSP- und Netzwerk-basierte Systeme.

Aus den obigen Informationen durch die Auswertung derAddierer, vollständiger Subtrahierer, der zwei Halb-Subtrahierschaltungen verwendet, und seine tabellarischen Formen, man kann feststellen, daß Dout im Voll-Subtrahierer genau dem Sout des Volladdierers ähnelt. Die einzige Variation ist, dass A (Eingangsvariable) im vollständigen Subtrahierer komplementiert wird. Somit ist es möglich, die Volladdierschaltung in einen vollständigen Subtrahierer zu ändern, indem lediglich der i / p A komplementiert wird, bevor er den Logikgattern gegeben wird, um die letzte Ausgabe-Bit-Ausgabe (Bout) zu erzeugen.

Bei Verwendung eines vollständigen Subtrahierer-Logikkreises fullEin Subtrahierer mit NAND-Gattern und ein vollständiger Subtrahierer mit Normeren können implementiert werden, da sowohl NAND- als auch NOR-Gatter als Universaltore behandelt werden. Hier ist eine Frage an Sie: Was ist der Unterschied zwischen Halb- und Vollsubtrahierer?


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