- Binäre Subtraktion:
- Halber Subtrahierer:
- Ex-OR-Tor:
- 2
- NICHT Gate oder Inverter Gate:
- Logische Schaltung für Halb-Subtrahierer:
- Praktische Demonstration der Halb-Subtrahierer-Schaltung:
In früheren Tutorials haben wir gesehen, wie Computer die Binärzahlen 0 und 1 verwenden und mithilfe eines Addiererschaltungscomputers diese Ziffern hinzufügen, um SUM und Carry Out bereitzustellen. Wir haben bereits in früheren Tutorials die Schaltkreise Half Adder und Full Adder behandelt. Heute werden wir etwas über Subtrahiererschaltungen lernen. Subtrahiererschaltungen verwenden diese Binärzahlen 0, 1 und berechnen die Subtraktion. Eine binäre Halb-Subtrahierer- Schaltung kann unter Verwendung von EX-OR- und NAND- Gattern (Kombination von NOT- und AND- Gattern) hergestellt werden. Die Schaltung stellt zwei Elemente bereit. Der erste ist der Diff (Unterschied) und der zweite ist der DiffAusleihen.
Wenn wir in unserer Basis-10-Mathematik den arithmetischen Subtraktionsprozess verwenden, wie zum Beispiel das Subtrahieren von zwei Zahlen, zum Beispiel:
Wir subtrahieren jede Spalte von rechts nach links. Wenn der Subtrahend größer als der Minuend ist, ist ein Ausleihen aus der vorherigen Spalte erforderlich. Wenn wir das Beispiel sehen, werden wir das viel besser verstehen. In der rechten Spalte ist das Subtrahend 9 größer als das Minuend 3. In einem solchen Fall können wir nicht 9 aus 3 subtrahieren, wir nehmen borrow 10 (gemäß unserer Basis 10 Mathematik) von der nächsten linken Spalte und wandeln die 3-13 und führen Sie dann die Subtraktion, 13-9 = 4, wir bewegen in die nächste Spalte, nun aufgrund der borrow der Minuend ist 6 nicht 7. Wieder ist der Subtrahend 8 größer als der Minuend 6, wir haben wieder einen Kredit von der am weitesten links stehenden Spalte genommen und wir machen die Subtraktion 16 - 8 = 8. In der am weitesten links stehenden Spalte ist der Minuend 8 nicht 9. Durch Subtrahieren dieser Wir erhalten zwei Zahlen, 8 - 8 = 0. Dies ist genau das Gegenteil der Addition, die wir in unserem vorherigen Tutorial für Halbaddierer beschrieben haben.
Binäre Subtraktion:
Bei einer Binärzahl ist der Subtraktionsprozess genau der gleiche. Anstelle des Basis-10- Zahlensystems werden hier Basis-2- Zahlensystem oder Binärzahlen verwendet. Wir erhalten nur zwei Zahlen im Binärzahlensystem 1 oder 0. Diese beiden Zahlen können Diff (Differenz) oder Borrow oder beides darstellen. Da im Binärzahlensystem 1 die größte Ziffer ist, erzeugen wir nur dann einen Kredit, wenn der Subtrahend 1 größer als der Minuend 0 ist, und aus diesem Grund ist ein Kredit erforderlich.
Mal sehen, mögliche binäre Subtraktion von zwei Bits,
| 1 st Bit oder Digit | 2 nd Bit oder Digit | Unterschied | Leihen |
| 0 | 0 |
0 |
0 |
| 1 | 0 | 1 | 0 |
| 0 | 1 | 1 | 1 |
| 1 | 1 | 0 | 0 |
Die erste Ziffer, die wir als A bezeichnen können, und die zweite Ziffer, die wir als B bezeichnen können, werden zusammen subtrahiert und wir können das Subtraktionsergebnis, die Differenz und das Ausleihbit sehen. In den ersten beiden Zeilen und in der letzten Zeile 0 - 0, 1 - 0 oder 1 - 1 beträgt die Differenz 0 oder 1, es gibt jedoch kein Ausleihbit. In der dritten Zeile haben wir jedoch 0 - 1 subtrahiert und es wird zusammen mit Ergebnis 1 ein Ausleihbit von 1 erzeugt, da der Subtrahend 1 größer als der Minuend 0 ist.
Wenn wir also den Betrieb eines sehen Subtractor Schaltung, brauchen wir nur zwei Eingänge und es wird zwei Ausgänge zu erzeugen, ist eine Subtraktion Ergebnis, bezeichnet als Diff (Kurzform von Difference ) und andere ist Borrow Bit.
Halber Subtrahierer:
Also das Blockschaltbild eines Halb-Subtrahierers, der nur zwei Eingänge benötigt und zwei Ausgänge liefert.
Im obigen Blockdiagramm ist eine Halb-Subtrahierer-Schaltung mit Eingangs-Ausgangs-Konstruktion gezeigt. Wir können diese Schaltung mit EX-OR und NAND Gate machen. Für die Herstellung des NAND-Gatters haben wir das UND-Gatter und das NICHT-Gatter verwendet. Wir brauchen also drei Tore, um eine Halb-Subtrahierer-Schaltung aufzubauen:
- Exklusiv-ODER-Gatter mit 2 Eingängen oder Ex-ODER-Gatter
- UND-Gatter mit 2 Eingängen.
- NICHT Gate oder Inverter Gate
Die Kombination von UND- und NICHT-Gatter erzeugt ein anderes kombiniertes Gatter, das als NAND- Gatter bezeichnet wird. Das Ex-OR - Gatter verwendet, um das zu erzeugen, Diff - Bit und NAND - Gatter erzeugen die Borrow - Bit des gleichen Eingang A und B.
Ex-OR-Tor:
Dies ist das Symbol für das EX-OR- Gatter mit zwei Eingängen. A und B sind die beiden Binäreingänge und OUT ist der endgültige Ausgang.
Dieser Ausgang wird als Diff Out in der halben Subtrahiererschaltung verwendet.
Die Wahrheitstabelle des EX-OR-Gatters lautet -
| Eingabe A. | Eingang B. | AUS |
| 0 | 0 | 0 |
| 0 | 1 | 1 |
| 1 | 0 | 1 |
| 1 | 1 | 0 |
In der obigen Tabelle sehen wir den Ausgang des EX-OR- Gatters. Wenn irgendeines der Bits A und B ist 1 das Ausgangssignal des Gatters 1. In den beiden anderen Fällen, in denen beide Eingänge 0 oder 1 sind, erzeugt das Ex-ODER-Gatter 0 Ausgänge. Erfahren Sie hier mehr über das EX-OR-Gatter.
2
Dies ist die Grundschaltung eines UND- Gatters mit zwei Eingängen. Wie das EX-OR-Gatter verfügt es über zwei Eingänge. Wenn wir A- und B- Bit in der Eingabe bereitstellen, wird eine Ausgabe erzeugt.
Die Wahrheitstabelle des UND-Gatters ist -
|
Eingabe A. |
Eingang B. |
Ausgabe tragen |
|
0 |
0 |
0 |
|
0 |
1 |
0 |
|
1 |
0 |
0 |
|
1 |
1 |
1 |
Die Wahrheitstabelle des UND- Gatters ist oben gezeigt, wo sie nur dann den Ausgang erzeugt, wenn beide Eingänge 1 sind. Andernfalls wird kein Ausgang bereitgestellt, wenn beide oder einer der Eingänge 0 sind. Weitere Informationen zum UND-Gatter finden Sie hier.
NICHT Gate oder Inverter Gate:
Unten ist das Symbol des Wechselrichtertors:
