Pro sčítání čísel v digitálním logickém obvodu se používá sčítačka. Používá operaci OR. Adder se také používá k výpočtu adres a mnoha dalších aktivit. Mohou být formulovány pro četná číselná vyjádření a dělí se na poloviční sčítačku a plnou sčítačku.
Mezi další kombinační obvody patří kodér, dekodér, multiplexer a mnoho dalších.
Key Takeaways
- Poloviční sčítačka je digitální obvod, který přidává pouze dva bity, zatímco plná sčítačka může přidat tři bity, včetně přenosu.
- Na rozdíl od plné sčítačky nelze přenosový výstup poloviční sčítačky použít jako vstup pro další fázi sčítání.
- Úplné sčítačky se používají ve složitých digitálních obvodech zahrnujících více stupňů sčítání. Naproti tomu poloviční sčítačky jsou užitečné v jednoduchých obvodech, kde je třeba přidat pouze dva bity.
Half Adder vs Full Adder
Rozdíl mezi poloviční sčítačkou a plnou sčítačkou je v tom, že sčítání dvou jednobitových číslic se provádí v poloviční sčítačce, zatímco sčítání tří jednobitových číslic se provádí v úplné sčítačce. V Half Adder nemůže být předchozí sčítání zahrnuto do dalšího kroku. Strojní vybavení Half Adder a Full Adder je odlišné. Oba mají své rysy. Násobení provedení se provádí za použití úplných sčítaček. Ripple Adders také používá Full Adder jako prvek ve své architektuře.
Half Adder je logický obvod, který sčítá dvě jednobitové číslice. Augend a Addend jsou termíny používané pro vstupní bity. Výsledek se skládá ze součtu a přenosu. K provedení sčítání se na oba vstupy přivede XOR. Oba vstupy provádějí operaci AND pro vytvoření přenosu.
Používá se v kalkulačkách, počítačích a dalších digitálních měřicích zařízeních.
Full Adder je logický obvod, který se používá pro sčítání tří jednobitových číslic. Tyto dva vstupy se označují jako operandy a třetí bit je známý jako bit přenášený. Ve srovnání s poloviční sčítačkou je trochu obtížné jej implementovat. Má tři vstupy a dva výstupy.
Multiplexory a sčítačky lze implementovat pomocí úplných sčítaček.
Srovnávací tabulka
| Parametry srovnání | Napůl zmije | Plná zmije |
|---|---|---|
| Definice | Pro sčítání dvou jednobitových číslic se používá kombinační obvod. | Pro sčítání tří jednobitových číslic se používá kombinační obvod. |
| Vstupní bity | A, B | A, B, C-in |
| Carry Bit | Nepřidáno v dalším kroku | Přidáno do dalšího kroku |
| Součtový výraz | XOR z A a B | XOR B XOR C (in) |
| Carry Expression | A * B | (A*B) + (C-in*(A XOR B)) |
| Logické brány | A brány XOR | 2 XOR, 2 OR, 2 AND brány |
| Používání | Počítače, kalkulačky, digitální měřicí přístroje | Digitální procesory, sčítání více bitů |
Co je Half Adder?
Jedná se o typ kombinačního obvodu. Skládá se ze dvou vstupních bitů a výstupů, součtu a přenosu. Tyto dva vstupy jsou přiřazeny augend a Addend. Součet je standardní výroba přesunutá k provedení. Je to užitečné při sčítání binárních číslic.
Booleovský rovnice pro operace součtu a přenosu jsou A XOR B = AB + A.B' a A AND B = A*B, v daném pořadí.
K implementaci poloviční sčítačky se používají vysokorychlostní digitální logické integrované obvody CMOS. V implementaci jsou použity řady 74HCxx. Operace součtu je procvičována pomocí operace XOR a proces přenosu je implementován pomocí brány AND.
Pokud má vstup poloviční sčítačky přenos, přidá pouze bity A a B.
To potvrzuje, že proces binárního sčítání je neúplný a je známý jako Half Adder. V Half Adders není k dispozici žádný rozsah, který by zahrnoval přenosový bit pomocí dřívějšího bitu. Poslední nosič není součástí. Nebude žádné předávání přenosového bitu, protože neexistuje žádná logická brána, která by přenosový bit zpracovala.
Half Adder vykazuje součet dvou vstupů. Používá se v kalkulačkách, počítačích a dalších digitálních měřicích zařízeních.
Co je Full Adder?
Sčítačka se třemi vstupy a vytváří dva výstupy se nazývá plná sčítačka. Vstupy jsou A, B a C-in. C-out obsahuje výstup. Součet se nejprve provede pomocí XOR vstupů A a B. Výsledkem je pak XOR s C-in. C-out je pravda. Pouze dva ze tří výstupů jsou vysoké.
K-map může získat výrazy Full Adder.
Booleovské rovnice pro operaci součtu a přenosu jsou A XOR B XOR C-in a AB + BC-in + C-in A.
Implementace Full Adder se provádí pomocí dvou polovičních sčítaček. Úplné sčítačky mohou přidat přenosový bit vyplývající z předchozího přidání. Vysoký výkon je dosažen pomocí Full Adder. Multiplexory a sčítačky lze implementovat pomocí úplných sčítaček.
Aritmetická logická jednotka a jednotka grafického zpracování používají plnou sčítačku. Násobení provedení se provádí za použití úplných sčítaček. Full Adders se používají jako prvek v Ripple Adder, když sčítačka přidává bity současně. Kombinace Half Adder se používá k návrhu obvodu Full Adder.
Hlavní rozdíly mezi poloviční sčítačkou a plnou sčítačkou
- Half Adder vypočítá součet a přenos pomocí dvou binárních vstupů, zatímco Full Adder přidá tři binární vstupy pro výpočet součtu a přenosu.
- Architektura systému se liší pro Half Adder a Full Adder.
- Elektronická zařízení používají Half Adder k vyhodnocení sčítání, zatímco digitální procesory používají Full Adder k přidání dlouhých bitů.
- Half Adder nepoužívá předchozí přenos a Full Adder používá předchozí přenos.
- Logický výraz je pro obě sčítačky odlišný. Výrazy polovičního součtu a přenosu jsou A XOR B a A AND B, v daném pořadí. Úplné sčítací výrazy a výrazy přenosu jsou A XOR B XOR C-in a AB + BC-in + C-in A.
- https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0030401803012033
- https://ieeexplore.ieee.org/abstract/document/133177/
Poslední aktualizace: 11. června 2023
Vynaložil jsem tolik úsilí, abych napsal tento blogový příspěvek, abych vám poskytl hodnotu. Bude to pro mě velmi užitečné, pokud zvážíte sdílení na sociálních sítích nebo se svými přáteli / rodinou. SDÍLENÍ JE ♥️
Piyush Yadav strávil posledních 25 let prací jako fyzik v místní komunitě. Je to fyzik, který je zapálený pro zpřístupnění vědy našim čtenářům. Je držitelem titulu BSc v přírodních vědách a postgraduálního diplomu v oboru environmentální vědy. Více si o něm můžete přečíst na jeho bio stránka.
Porovnání poloviční sčítačky a plné sčítačky z hlediska vstupních bitů, přenosového bitu, logických hradel a použití bylo velmi poučné. Opravdu pomáhá rozlišit konkrétní aplikace každého typu zmije.
Zvláště zajímavým detailem v tomto článku bylo použití K-map k získání úplných sčítacích výrazů. Představuje analytický přístup k navrhování a pochopení úplných sčítaček.
Podrobná srovnávací tabulka je zvláště užitečná pro pochopení praktických aplikací a rozdílů mezi polovičními a úplnými sčítačkami.
Zajímavé byly praktické aplikace polovičních a úplných sčítaček v digitálních zařízeních, jako jsou kalkulačky a počítače. Ukazuje, jak důležité jsou tyto obvody v každodenní technologii.
Vysvětlení toho, jak jsou poloviční a úplné sčítačky implementovány pomocí logických hradel a booleovských rovnic, mi připadalo velmi poučné. Opravdu to prohloubilo mé chápání digitálních logických obvodů.
Podrobný popis a booleovské rovnice pro poloviční i úplné sčítačky poskytly skvělý vhled do vnitřního fungování těchto digitálních logických obvodů. Velmi informativní.
Oceňuji jasné a stručné vysvětlení toho, jak mohou plné sčítačky přidat carry bit z předchozího přidání, a použití multiplexerů. Skutečně ukazuje všestrannost a složitost plných sčítaček.
Tento článek poskytuje jasný a důkladný přehled funkcí a rozdílů mezi polovičními a úplnými sčítačkami. Výborně.
Podrobné vysvětlení implementace polovičních sčítaček pomocí vysokorychlostních digitálních logických integrovaných obvodů CMOS a hradel XOR a AND bylo fascinující čtení a opravdu obohatilo mé porozumění.
Velmi obsáhlý a informativní článek o sčítačkách a kombinačních obvodech. Je skvělé vidět jasně vysvětlené klíčové rozdíly mezi polovičními a úplnými sčítačkami.