- Subtração binária:
- Meio Subtrator:
- Ex-OR Gate:
- 2
- NÃO Gate ou Inverter Gate:
- Circuito Lógico Meio Subtrator:
- Demonstração Prática do Circuito Meio Subtrator:
Em tutoriais anteriores, vimos como o computador usa os números binários 0 e 1 e, ao usar um circuito somador, o computador adiciona esses dígitos para fornecer SUM e Carry Out. Já cobrimos os circuitos Half Adder e Full Adder em tutoriais anteriores. Hoje vamos aprender sobre circuitos subtratores. Os circuitos subtratores usam esses números binários 0, 1 e calculam a subtração. Um circuito binário Half-Subtractor pode ser feito usando portas EX-OR e NAND (combinação de porta NOT e AND). O circuito fornece dois elementos. O primeiro é o Diff (diferença) e o segundo é oPegar emprestado.
Quando usamos o processo de subtração aritmética em nossa matemática de base 10, como subtrair dois números, por exemplo-
Subtraímos cada coluna da direita para a esquerda e se o subtraendo for maior que o minuendo, é necessário emprestar da coluna anterior. Se virmos o exemplo, entenderemos isso muito melhor. Na coluna mais à direita, o subtraendo 9 é maior do que o minuendo 3. Nesse caso, não podemos subtrair 9 de 3, pegamos emprestado 10 (de acordo com nossa matemática de base 10) da próxima coluna à esquerda e convertemos 3 em 13 e, em seguida, fazemos a subtração, 13 - 9 = 4, nos movemos para a próxima coluna, agora devido ao empréstimo, o minuendo é 6 não 7. Novamente o subtraendo 8 é maior do que o mínimo 6, nós novamente tomamos emprestado da coluna mais à esquerda e fazemos a subtração 16 - 8 = 8. Agora, na coluna mais à esquerda, o minuendo é 8 e não 9. Subtraindo estes dois números que obtemos, 8 - 8 = 0. Isso é exatamente o oposto da adição que descrevemos em nosso tutorial de meio-somador anterior.
Subtração binária:
No caso do número binário, o processo de subtração é exatamente o mesmo. Em vez do sistema numérico de base 10, aqui o sistema numérico de base 2 ou números binários são usados. Só obtemos dois números no sistema numérico binário 1 ou 0. Esses dois números podem representar Diff (Difference) ou Borrow ou ambos. Como no sistema numérico binário, 1 é o maior dígito, só produzimos empréstimo quando o subtraendo 1 é maior que o mínimo 0 e, devido a isso, o empréstimo exigirá.
Vamos ver uma possível subtração binária de dois bits,
| 1 r Bit ou dígito | 2 nd Bit ou dígito | Diferença | Pedir emprestado |
| 0 | 0 |
0 |
0 |
| 1 | 0 | 1 | 0 |
| 0 | 1 | 1 | 1 |
| 1 | 1 | 0 | 0 |
O primeiro dígito, podemos denotar como A e o segundo dígito, podemos denotar como B são subtraídos juntos e podemos ver o resultado da subtração, a diferença e o bit de empréstimo. Nas primeiras duas linhas e na última linha 0 - 0, 1 - 0 ou 1 - 1 a diferença é 0 ou 1, mas não há bit emprestado. Mas na terceira linha subtraímos 0 - 1 e isso produz um bit emprestado de 1 junto com o resultado 1 porque o subtraendo 1 é maior do que o minuendo 0.
Portanto, se observarmos a operação de um circuito subtrator, precisaremos apenas de duas entradas e ele produzirá duas saídas, uma é o resultado da subtração, denotado como Diff (forma abreviada da diferença ) e a outra é o bit emprestado.
Meio Subtrator:
Portanto, o diagrama de blocos de um meio-subtrator, que requer apenas duas entradas e fornece duas saídas.
No diagrama de blocos acima, um circuito meio subtrator com construção de entrada-saída é mostrado. Podemos fazer este circuito usando EX-OR e NAND Gate. Para fazer a porta NAND, usamos a porta AND e a porta NÃO. Portanto, precisamos de três portas para construir o circuito de meio subtrator:
- Porta OR Exclusiva de 2 entradas ou Porta EX-OR
- 2 entradas AND Gate.
- NÃO Gate ou Inverter Gate
A combinação de portas AND e NOT produz uma porta combinada diferente chamada de Porta NAND. A porta OU-EXCLUSIVO é usada para produzir o Dif mordeu e NAND Portão produzir o Borrow pouco da mesma entrada A e B.
Ex-OR Gate:
Este é o símbolo de duas entradas da porta EX-OR. A e B são as duas entradas binárias e OUT é a saída final.
Esta saída será usada como Diff Out na metade do circuito Subtractor.
A tabela de verdade da porta EX-OR é -
| Entrada A | Entrada B | FORA |
| 0 | 0 | 0 |
| 0 | 1 | 1 |
| 1 | 0 | 1 |
| 1 | 1 | 0 |
Na tabela acima, podemos ver a 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
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 tabela de verdade da porta AND é -
|
Entrada A |
Entrada B |
Carry Output |
|
0 |
0 |
0 |
|
0 |
1 |
0 |
|
1 |
0 |
0 |
|
1 |
1 |
1 |
A tabela de verdade da porta AND é mostrada acima, onde produzirá apenas a saída quando ambas as entradas forem 1, caso contrário, não fornecerá uma saída se ambas ou qualquer uma das entradas for 0. Saiba mais sobre a porta AND aqui.
NÃO Gate ou Inverter Gate:
Abaixo está o símbolo do Inverter Gate:
