- Circuito de meio somador:
- Construção do circuito de meio somador:
- Circuito lógico meio-somador:
- Demonstração prática do circuito meio somador:
O computador usa números binários 0 e 1. Um circuito somador usa esses números binários e calcula a adição. Um circuito somador binário pode ser feito usando portas EX-OR e AND. A saída de soma fornece dois elementos, o primeiro é o SUM e o segundo é o Carry Out.
Quando usamos o processo de soma aritmética em nossa matemática de base 10, como somar dois números
Adicionamos cada coluna da direita para a esquerda e se a adição for maior ou igual a 10, usamos o carry. Na primeira adição, 6 + 4 é 10. Escrevemos 0 e carregamos o 1 para a próxima coluna. Portanto, cada valor tem um valor ponderado com base na posição da coluna.
No caso de adição de número binário, o processo é o mesmo. Em vez dos dois números denários, aqui são usados números binários. Em binário, obtemos apenas dois números 1 ou 0. Esses dois números podem representar SUM ou CARRY ou ambos. Como no sistema numérico binário, 1 é o maior dígito, só produzimos o transporte quando a adição é igual ou maior que 1 + 1 e, devido a isso, o bit do transporte será passado para a próxima coluna para adição.
Principalmente, existem dois tipos de Adicionador: Metade Adicionador e Adicionador Completo. Ao meio somador podemos adicionar números binários de 2 bits, mas não podemos adicionar o bit carry ao meio somador junto com os dois números binários. Mas no circuito Full Adder podemos adicionar o bit carry in junto com os dois números binários. Também podemos adicionar vários números binários de bits ao colocar em cascata os circuitos somadores completos. Neste tutorial, vamos nos concentrar no circuito Half Adder e no próximo Tutorial cobriremos o circuito Full Adder. Também usamos alguns ICs para demonstrar de forma prática o circuito Half Adder.
Circuito de meio somador:
Abaixo está o diagrama de blocos de um Half-Adder, que requer apenas duas entradas e fornece duas saídas.
Vamos ver a possível adição binária de dois bits,
| 1 r Bit ou dígito | 2 nd Bit ou dígito | Soma do total < | Carregar |
| 0 | 0 | 0 | 0 |
| 1 | 0 | 1 | 0 |
| 0 | 1 | 1 | 0 |
| 1 | 1 | 0 | 1 |
O primeiro dígito, que podemos denotar como A e o segundo dígito, que podemos denotar como B, são somados e podemos ver o resultado da soma e o bit de transporte. Nas primeiras três linhas 0 + 0, 0 + 1 ou 1+ 0 a adição é 0 ou 1, mas não há carry bit, mas na última linha adicionamos 1 + 1 e é produzido um carry bit de 1 junto com resultado 0.
Portanto, se observarmos a operação de um circuito somador, precisaremos de apenas duas entradas e ele produzirá duas saídas, uma é o resultado da adição, denotado como SUM e a outra é o bit CARRY OUT.
Construção do circuito de meio somador:
Vimos o Diagrama de Blocos do circuito Half Adder acima com duas entradas A, B e duas saídas - Soma, Executa. Podemos fazer este circuito usando duas portas básicas
- Porta OR Exclusiva de 2 entradas ou Porta EX-OR
- 2 entradas AND Gate.
Porta OR Exclusiva de 2 entradas ou Porta EX-OR
A porta Ex-OR é usada para produzir o bit SUM e a porta AND produz o bit de transporte da mesma entrada A e B.
Este é o símbolo de duas entradas da porta EX-OR. A e B são as duas entradas binárias e SUMOUT é a saída final após a adição de dois números.
A tabela de verdade da porta EX-OR é -
| Entrada A | Entrada B | SUM OUT |
| 0 | 0 | 0 |
| 0 | 1 | 1 |
| 1 | 0 | 1 |
| 1 | 1 | 0 |
Na tabela acima, podemos ver a soma total da saída da porta EX-OR. Quando qualquer um dos bits A e B é 1, a saída da porta torna-se 1. Nos outros dois casos, quando ambas as entradas são 0 ou 1, a porta Ex-OR produz 0 saídas. Saiba mais sobre o portão EX-OR aqui.
2 entradas AND Gate:
A porta X-OR fornece apenas a soma e não é possível fornecer bit de transporte em 1 + 1, precisamos de outra porta para Carry. O portão AND se encaixa perfeitamente nesta aplicação.
Este é o circuito básico de duas entradas AND gate. Da mesma forma que a porta EX-OR, tem duas entradas. Se fornecermos os bits A e B na entrada, ele produzirá uma saída.
A saída depende da tabela de verdade da porta AND -
|
Entrada A |
Entrada B |
Carry Output |
|
0 |
0 |
0 |
|
0 |
1 |
0 |
|
1 |
0 |
0 |
|
1 |
1 |
1 |
Acima, a tabela verdade da porta AND é mostrada, onde ela só produzirá a saída quando ambas as entradas forem 1. Caso contrário, ela não fornecerá uma saída se ambas as entradas forem 0 ou qualquer uma das entradas for 1. Saiba mais sobre AND gate aqui.
Circuito lógico meio-somador:
Portanto, o circuito lógico Half-Adder pode ser feito combinando essas duas portas e fornecendo a mesma entrada em ambas as portas.
Esta é a construção do circuito Half-Adder, como se pode ver duas portas são combinados e a mesma entrada A e B são fornecidos em ambas as portas e nós temos a saída SUM em EX-OR gate ea realizar bit através porta AND.
A expressão booleana do circuito de meio somador é-
SOMA = A XOR B (A + B) CARRY = A AND B (AB)
A tabela da verdade do circuito meio-somador é a seguinte-
|
Entrada A |
Entrada B |
SUM (XOR out) |
CARRY (E para fora) |
|
0 |
0 |
0 |
0 |
|
1 |
0 |
1 |
0 |
|
0 |
1 |
1 |
0 |
|
1 |
1 |
0 |
1 |
Demonstração prática do circuito meio somador:
Podemos tornar o circuito real no breadboard para entendê-lo claramente. Para isso, usamos dois chips XOR e AND amplamente usados das séries 74 74LS86 e 74LS08.
Ambos são CIs de porta. 74LS86 tem quatro portas XOR dentro do chip e 74LS08 tem quatro portas AND dentro dele. Esses dois ICs estão amplamente disponíveis e faremos o circuito Half-Adder usando esses dois.
Abaixo está o diagrama de pinos para ambos os ICs:
Diagrama de circuito para usar esses dois ICs como um circuito de meio somador
Nós construímos o circuito na placa de ensaio e observada a saída.
No exemplo acima, um diagrama do circuito da porta XOR de 74LS86 é utilizado e também uma da porta AND de 74LS08 é usado . Os pinos 1 e 2 de 74LS86 são a entrada da porta e o pino 3 é a saída da porta, do outro lado os pinos 1 e 2 de 74LS08 são a entrada da porta AND e o pino 3 é a saída da porta. Nenhuma pino 7 de ambos os ICS está ligado ao GND e 14 th pino de ambos os CIs está ligado a VCC. Em nosso caso, o VCC é 5v. Adicionamos dois leds para identificar a saída. Quando a saída for 1, o LED acenderá.
Adicionamos a chave DIP no circuito para fornecer entrada nas portas, para o bit 1 estamos fornecendo 5V como entrada e para 0 estamos fornecendo GND através do resistor de 4,7k. O resistor de 4,7k é usado para fornecer 0 entradas quando a chave está no estado desligado.
O vídeo de demonstração é fornecido abaixo.
O circuito Half Adder é usado para adição de bits e operações relacionadas à saída lógica em computadores. Além disso, tem a grande desvantagem de não podermos fornecer o bit de transporte no circuito com as entradas A e B. Devido a esta limitação, o circuito somador completo é construído.