Čo je polovičný odčítač: práca a jej aplikácie, K-MAP, obvod využívajúci bránu NAND

Na spracovanie informácií ako svetlo alebo zvuk z jedného bodu do druhého môžeme použiť analógové obvody poskytnutím správnych vstupov vo forme analógových signálov. V tomto procese existuje šanca, že vstupné analógové signály zachytia šum, čo môže viesť k strate výstupného signálu, to znamená, že akýkoľvek vstup, ktorý spracúvame na vstupnej úrovni, sa nerovná koncovému stupňu. Na prekonanie týchto digitálnych obvodov sú implementované. Digitálny obvod môže byť navrhnutý s logickými hradlami. Logické brány sú elektronický obvod, ktorý vykonáva logické operácie na základe svojich vstupov a dáva výstupu iba jeden bit, buď nízky (logický 0 = nulové napätie) alebo vysoký (logický 1 = vysoké napätie). Kombinované obvody môžu byť navrhnuté s viac ako jednou logickou bránou. Tieto obvody sú rýchle a časovo nezávislé, bez spätnej väzby medzi vstupom a výstupom. Kombinované obvody sú užitočné pre aritmetické a booleovské operácie. Medzi najlepšie príklady kombinačných obvodov patrí polovičný sčítač, úplný sčítač, polovičný subtraktor, plný subtraktor, multiplexory, demultiplexory, kodér a dekodér. Čo je to polovičný subtraktor? Polovičný subtraktor, ako je uvedené vyššie, je kombinačný obvod a ako to názov napovedá sa používa na odpočítanie dvoch bitov od vstupu. Tu je výkon subtraktora čisto závislý od súčasných vstupov a nezávisí od predchádzajúcich fáz. Výstupy polovičného subtraktora sú rozdiel a barrow. Je to podobné artritickému odčítaniu, kde v prípade, že by bol podtrend väčší ako minúta, išli by sme o pôžičku B = 1, inak by pôžička zostala nulová B = 0. Aby sme to lepšie pochopili, poďme sa dostať do nižšie uvedenej tabuľky pravdy. polovičný odčítač-blokový diagram Pravdová tabuľka Polovičná subtraktorová pravdivostná tabuľka zobrazuje výstupné hodnoty podľa vstupov, ktoré sú použité vo vstupných fázach. Pravdivá tabuľka je rozdelená na dve časti. Ľavá časť je označená ako vstupný stupeň a pravá časť ako koncový stupeň. V digitálnych obvodoch vstup 0 a vstup 1 indikuje logickú úroveň a logickú úroveň. Podľa konfigurácie logická nízka znamená nulové napätie, logická vysoká znamená vysoké napätie (ako 5V, 7V, 12V atď.). Vstupy Výstupy Vstup -AVstup -BRozdiel -DBarrow -B 000010 1001111100 Pravdivá tabuľka Vysvetlenie Keď sú vstupy A a B nulové, výstupy polovičného subtraktora D a B sú tiež nulové. Keď je vstup A vysoký a B je nulový, rozdiel je vysoký, tj. Keď je vstup A nulový a vstup B je vysoký, potom sú výstupy D a B vysoké s príslušnými. Keď sú oba vstupy vysoké, oba výstupy polovičného subtraktora sú nulové. Z vyššie uvedenej tabuľky pravdy môžeme nájdite rovnicu pre rozdiel (D) a Barrow (B). Rovnice pre rozdiel-D: Rozdiel je vysoký, keď vstupy A = 1, B = 1 a A = 0, B = 0. Z tohto tvrdenia D = AB '+A'B = A⊕B. Podľa rovnice D označuje Ex-alebo bránu. D = A⊕B Rovnice pre Barrow-B: Barro je vysoké iba vtedy, ak je vstup A nízky a B je vysoký. Od tohto bodu bude rovnica pre Barrow B, B = A'BB = A'B Z vyššie uvedených rozdielových a barrowových rovníc môžeme navrhnúť polovičný subtraktorový obvodový diagram pomocou mapy K -MapK -MapKarnaugh zjednodušuje výraz booleovskej algebry. pre obvod polovičného subtraktora. Toto je oficiálna metóda na nájdenie rovnice booleovskej algebry pre akýkoľvek obvod. Vyriešme booleovské výrazy pre obvod polovičného odčítania pomocou K-mapy. K-mapa pre rozdiel (D) a Barrow (B)K-mapa pre rozdiel (D) a Barrow (B) Podľa K-mapy je prvým implikátorom A'B a druhým implikátorom je AB'.Keď zjednodušíme tieto dve implikačné rovnice, dostaneme zjednodušenú rovnicu pre rozdiel DD = A'B+AB'Potom D = A⊕B. Táto rovnica jednoducho naznačuje bránu Ex-OR. Aby sme našli zjednodušený booleovský výraz pre barrow B, musíme postupovať rovnako ako pri rozdiele D. Preto B = A'B. Polovičný odčítač pomocou brány NAND Gates a Brány NOR sa nazývajú univerzálne brány. Tu sa brána NAND nazýva univerzálna brána, pretože môžeme navrhnúť akýkoľvek typ digitálneho obvodu s použitím n číselných kombinácií brán NAND. Vďaka tejto špecialite sa brána NAND nazýva univerzálna brána. Teraz navrhneme obvod polovičného subtraktora pomocou brán NAND.Môžeme navrhnúť obvod polovičného subtraktora s piatimi bránami NAND. Zvážte A a B ako vstupy do prvého stupňa brány NAND, jeho výstup je opäť zapojený ako jeden vstup do druhej brány NAND ako aj tretia brána NAND. Podľa ich vstupov dáva výstup a v konečnej fáze z brán NAND bude na ich výstupe rozdielový výstup D a výstup B. Výstupná rovnica konečného rozdielu D je D = A Rovnica ⊕B a barrow B ako B = A'B. Použitím odlišnej kombinácie brán NAND na konštrukciu polovičného subtraktora budú konečné rovnice rozdielu a barrowa iba D = A⊕B a B = A'B. Polovičného subtraktora Existujú rôzne aplikácie týchto subtraktorov. Prakticky sa dajú ľahko analyzovať. Niektoré z nich sú uvedené nasledovne. Na odčítanie čísel prítomných v najnižšej polohe v stĺpcoch sa uprednostňujú tieto odčítače. Aritmetická a logická jednotka (ALU) prítomná v procesore uprednostňuje túto jednotku na odčítanie. Minimalizácia skreslení zvuku tieto sa používajú. Na základe požadovanej operácie má polovičný odčítač schopnosť zvýšiť alebo znížiť počet operátorov. V zosilňovači sa používajú polovičné odčítače. Pri prenose zvukových signálov sa tieto používajú na zabránenie skreslenia. Ide teda o všetko Polovičný odčítací obvod. V podmienkach v reálnom čase nie je možné odčítanie viacerých počtov bitov vykonať pomocou polovičných odčítačov. Túto nevýhodu je možné prekonať úplným odčítačom.

Zanechajte správu 

zoznam správ