- Binárne odčítanie:
- Polovičný odčítavač:
- Brána ex-OR:
- 2
- NIE brána alebo brána invertora:
- Logický obvod polovodiča:
- Praktická ukážka obvodu polovodiča:
V predchádzajúcich tutoriáloch sme videli, ako počítač používa binárne čísla 0 a 1 a pomocou sčítacieho obvodu počítač tieto číslice pridá, aby poskytol SUM a Carry Out. Obvody Half Adder a Full Adder sme už prebrali v predchádzajúcich tutoriáloch. Dnes sa dozvieme o obvodoch Subtractor. Odečítačka obvody používajú tento binárne čísla 0, 1 a vypočítať odčítanie. Binárne Half-odečítačka obvod môžu byť vyrobené za použitia EX-OR a NAND (kombinácia NOT a AND brána) brány. Obvod poskytuje dva prvky. Prvý z nich je Diff (rozdiel) a druhý z nich jePožičať si.
Keď v našej základnej matematike použijeme aritmetický proces odčítania, napríklad ako odčítanie dvoch čísel -
Odčítame každý stĺpec sprava doľava a ak je podtrend väčší ako minuend, vyžaduje sa výpožička z predchádzajúceho stĺpca. Ak uvidíme príklad, pochopíme to oveľa lepšie. V pravom stĺpci je podtrend 9 väčší ako minuend 3. V takom prípade nemôžeme odčítať 9 od 3, z nasledujúceho ľavého stĺpca si vezmeme 10 (podľa našej základnej matematiky 10) a prevedieme 3 na 13 a potom urobíme odčítanie, 13 - 9 = 4, presunieme do ďalšieho stĺpca, teraz vzhľadom k požičať menšenec je 6 nie 7. Odpočítavanie 8 je opäť väčšie ako minuend 6, opäť sme si vzali výpožičku z ľavého stĺpca a urobíme odčítanie 16 - 8 = 8. Teraz v ľavom stĺpci je minulosť 8 nie 9. Odčítaním týchto hodnôt dve čísla, ktoré dostaneme, 8 - 8 = 0. Je to presne opačne ako sčítanie, ktoré sme opísali v našom predchádzajúcom návode na polovičnú výbavu.
Binárne odčítanie:
V prípade binárneho čísla je proces odčítania úplne rovnaký. Namiesto základného číselného systému 10 sa tu používa číselný systém základnej 2 alebo binárne čísla. V binárnej číselnej sústave 1 alebo 0 dostaneme iba dve čísla. Tieto dve čísla môžu predstavovať rozdiel (Difference) alebo požičať si alebo obe. Rovnako ako v systéme binárnych čísel, 1 je najväčšia číslica, výpožičku vyrábame iba vtedy, keď je podtrend 1 väčší ako minuend 0 a z tohto dôvodu bude výpožička vyžadovať.
Pozrime sa na možné binárne odčítanie dvoch bitov,
| 1 st Bit alebo číslice | 2 nd Bit alebo číslice | Rozdiel | Požičať si |
| 0 | 0 |
0 |
0 |
| 1 | 0 | 1 | 0 |
| 0 | 1 | 1 | 1 |
| 1 | 1 | 0 | 0 |
Prvá číslica, ktorú môžeme označiť ako A, a druhá číslica, ktorú môžeme označiť ako B, sa odčítajú spolu a môžeme vidieť výsledok odčítania, rozdiel a bit požičať. V prvých dvoch riadkoch a poslednom riadku 0 - 0, 1 - 0 alebo 1 - 1 je rozdiel 0 alebo 1, ale nie je tam žiadny výpožičný bit. Ale v treťom riadku sme odpočítali 0 - 1 a výsledkom je bit 1 výpožičky spolu s výsledkom 1, pretože odčítanie 1 je väčšie ako minuend 0.
Takže ak vidíme činnosť obvodu Subtractor, potrebujeme iba dva vstupy a vyprodukuje dva výstupy, jeden je výsledkom odčítania označený ako Diff (krátka forma rozdielu ) a druhý je bit požičať.
Polovičný odčítavač:
Takže bloková schéma polovodiča, ktorá vyžaduje iba dva vstupy a poskytuje dva výstupy.
Vo vyššie uvedenom blokovom diagrame je znázornený obvod polovodiča a konštrukcia vstupov a výstupov. Tento obvod môžeme vyrobiť pomocou EX-OR a NAND Gate. Na výrobu brány NAND sme použili bránu AND a bránu NOT. Potrebujeme teda tri brány na zostrojenie obvodu Half Subtractor:
- Brána Exclusive-OR s 2 vstupmi alebo brána Ex-OR
- 2-vstupná brána AND.
- NIE brána alebo invertorová brána
Kombinácia brány AND a brány NOT vytvára inú kombinovanú bránu pomenovanú ako brána NAND. Ex-OR sa používa na výrobu Diff bit a NAND brána vyrábať požičať si trochu rovnakú vstupnú A a B.
Brána ex-OR:
Toto je symbol dvoch vstupov brány EX-OR. A a B sú dva binárne vstupy a OUT je konečný výstup.
Tento výstup sa použije ako rozdiel v polovičnom obvode subtraktora.
Pravda tabuľka EX-OR brána -
| Vstup A | Vstup B | VON |
| 0 | 0 | 0 |
| 0 | 1 | 1 |
| 1 | 0 | 1 |
| 1 | 1 | 0 |
Vo vyššie uvedenej tabuľke vidíme výstup brány EX-OR. Ak niektorý z bitov A a B je 1 výstupné brány stáva 1. V dvoch ďalších prípadoch, keď sú obidva vstupy 0 alebo 1, hradlo Ex-OR produkuje 0 výstupov. Viac informácií o bráne EX-OR sa dozviete tu.
2
Toto je základný obvod dvoch vstupných brán AND. Rovnako ako brána EX-OR má dva vstupy. Ak na vstupe poskytneme bit A a B, vytvorí sa výstup.
Pravda tabuľka A brána je -
|
Vstup A |
Vstup B |
Nesie výstup |
|
0 |
0 |
0 |
|
0 |
1 |
0 |
|
1 |
0 |
0 |
|
1 |
1 |
1 |
Tabuľka pravdy brány AND je zobrazená vyššie, kde bude produkovať výstup, iba keď budú oba vstupy 1. V opačnom prípade neposkytne výstup, ak je obidva alebo niektorý zo vstupov 0. Viac informácií o bráne AND nájdete tu.
NIE brána alebo brána invertora:
Nižšie je uvedený symbol invertorovej brány:
