Mi az a félkivonó: Működés és alkalmazásai, K-MAP, áramkör NAND Gate használatával

Az információk, például a fény vagy a hang egyik pontból a másikba történő feldolgozásához analóg áramköröket használhatunk, megfelelő bemenetek analóg jelek formájában. Ebben a folyamatban előfordulhat, hogy a bemeneti analóg jelek zajt vesznek fel, és ez a kimeneti jel elvesztéséhez vezethet, ami azt jelenti, hogy bármilyen bemenetet dolgozunk fel a bemeneti szinten, az nem egyenlő a kimeneti fokozattal. Ennek leküzdésére ezeket a digitális áramköröket hajtják végre. A digitális áramkör logikai kapukkal is kialakítható. A logikai kapuk olyan elektronikus áramkör, amely logikai műveleteket hajt végre a bemeneteik alapján, és csak egyetlen bitet ad ki a kimenetnek, vagy alacsony (logikai 0 = nulla feszültség) vagy magas (logikai 1 = magas feszültség). A kombinált áramkörök több logikai kapuval is kialakíthatók. Ezek az áramkörök gyorsak és időfüggetlenek, nincs visszacsatolás a bemenet és a kimenet között. A kombinált áramkörök hasznosak aritmetikai és logikai műveletekhez. A kombinációs áramkörök legjobb példái közé tartozik a fél összeadó, a teljes összeadó, a fél kivonó, a teljes kivonó, a multiplexerek, a demultiplexerek, a kódoló és a dekódoló. arra szolgál, hogy kivonja a két bitet a bemenetből. Itt a kivonó kimenete tisztán a jelenlegi bemenetektől függ, és nem függ az előző szakaszoktól. A félvontató kimenetek a különbség és a barrow. Hasonló az artimetikai kivonáshoz, ahol ha a részfej nagyobb, mint a minuend, akkor B =1 kölcsönt választunk, különben a kölcsön nulla marad B=0. Ahhoz, hogy jobban megértsük, térjünk be az alábbi táblázatban látható igazságtáblázatba. félkivonó-blokkdiagramAz igazságtáblázat A félkivonó igazságtáblázata a kimeneti értékeket mutatja a bemeneti fokozatokban alkalmazott bemenetek szerint. Az igazságtáblázat két részre oszlik. A bal oldali részt bemeneti fokozatként, a jobb oldali részt pedig kimeneti fokozatként jelölik. Digitális áramkörökben a 0 -ás és az 1 -es bemenet jelzi a logika alacsony szintjét és a magas logikai szintet. A konfiguráció szerint a logikai alacsony nulla feszültséget, a logikai magas a magas feszültséget (például 5 V, 7 V, 12 V stb.) jelenti. Bemenetek OutputsInput – ABemenet – BKülönbség -DBarrow – B 000010 1001111100Igazságtáblázat MagyarázatHa az A és B bemenet nulla, a D és B félkivonó kimenete is nulla. Ha az A bemenet magas és B értéke nulla, akkor a különbség 1 és Barrow nullaHa A bemenet nulla és B bemenet magas, akkor D és B kimenetei magasak. Ha mindkét bemenet magas, a félkivonó mindkét kimenete nulla. A fenti igazságtáblázatból megtudhatjuk, hogy Keresse meg a különbség (D) és Barrow (B) egyenletét. A Difference-D egyenletei: A különbség nagy, ha A = 1, B = 0 és A = 0, B = 1. Ebből az állításból D = AB'+A'B = A⊕B. A D egyenlet szerint az Ex- vagy kaput jelöli.D=A⊕BE-egyenletek Barrow-B-hez: Barro csak akkor magas, ha A bemenet alacsony és B magas. Innentől kezdve Barrow B egyenlete a következő lesz: B= A'BB=A'B A fenti differencia- és barrow egyenletekből a K -MapK segítségével megtervezhetjük a félkivonó kapcsolási rajzát – a MapKarnaugh térkép egyszerűsíti a Boole-algebra kifejezést. a fél kivonó áramkörhöz. Ez a hivatalos módszer a Boole-algebra-egyenlet megtalálására bármely áramkörre. Oldjuk meg a Boole-féle kifejezéseket a félkivonó áramkörre a K-map.K-Map for Difference (D) és Barrow (B) segítségével.K-map a különbséghez (D) és Barrow (B) A K-map szerint az első implikáns A'B, a második implikáns pedig AB'. Ha ezt a két implikáns egyenletet egyszerűsítjük, megkapjuk a DD különbségének egyszerűsített egyenletét. =A'B+AB'Ezután D=A⊕B. Ez az egyenlet egyszerűen az Ex-VAGY kaput jelzi. Ahhoz, hogy megtaláljuk az egyszerűsített logikai kifejezést B barrow-hoz, ugyanazt a folyamatot kell követnünk, mint amit a D különbségnél is követtünk. Ezért B=A'B.Half Subtractor a NAND GatesNAND kapu és A NOR kapukat univerzális kapuknak nevezzük. Itt a NAND kaput univerzális kapunak nevezzük, mivel bármilyen típusú digitális áramkört tervezhetünk NAND kapuk n számkombinációjának felhasználásával. E különlegesség miatt a NAND kaput univerzális kapunak nevezik. Most félkivonó áramkört tervezünk NAND kapuk segítségével.fél-kivonó-megvalósított-NAND-kapukkal A félkivonó áramkört megtervezhetjük öt NAND-kapuval. Tekintsük A-t és B-t a NAND-kapu első fokozatának bemeneteinek, kimenete ismét egy bemenetként csatlakozik a második NAND-kapuhoz. valamint a harmadik NAND -kapu. Bemeneteik szerint a kimenetet adja, és a NAND -kapuk utolsó szakaszában a D kimeneti különbség és a B szalagkimenet a kimenetük lesz. A végső különbség D kimeneti egyenlet D = A ⊕B és barrow B egyenlet: B=A'B. A NAND kapuk különböző kombinációinak felhasználásával a félkivonó megszerkesztéséhez a különbség és a barrow végső egyenlete csak D= A⊕B és B=A'B lesz. a Half Subtractor Ezeknek a kivonóknak különféle alkalmazásai vannak. Gyakorlatilag egyszerűen elemezhetők. Némelyikük az alábbiak szerint van felsorolva.Az oszlopoknál a legkisebb helyen lévő számok kivonásához ezeket a kivonókat részesítjük előnyben.A processzorban lévő aritmetikai és logikai egység (ALU) ezt az egységet részesíti előnyben a kivonáshoz.A hang torzításainak minimalizálása érdekében ezeket használják. A szükséges művelet alapján a félvonó képes növelni vagy csökkenteni az operátorok számát. Fél kivonókat használnak az erősítőben. Az audiojelek átvitele során ezeket használják a torzulások elkerülésére. Így ez a lényeg Félkivonó áramkör. Valós idejű körülmények között több számú bit kivonása nem végezhető félkivonók használatával. Ez a hátrány kiküszöbölhető a teljes kivonó használatával.

Hagyjon üzenetet 

Üzenetlista