คำอธิบายของ Half Adder และ Full Adder พร้อมตารางความจริง

ลองใช้เครื่องมือของเราเพื่อกำจัดปัญหา





ในวงจรผสมจะใช้ลอจิกเกตที่แตกต่างกันเพื่อออกแบบตัวเข้ารหัสมัลติเพล็กเซอร์ตัวถอดรหัสและเดอมัลติเพล็กเซอร์ วงจรเหล่านี้มีลักษณะบางอย่างเช่นเอาต์พุตของวงจรนี้ส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับระดับที่มีอยู่ที่ขั้วอินพุตได้ตลอดเวลา วงจรนี้ไม่มีหน่วยความจำใด ๆ สถานะก่อนหน้านี้ของอินพุตไม่มีผลใด ๆ ต่อสถานะปัจจุบันของวงจรนี้ อินพุตและเอาต์พุตของวงจรคอมบิเนชันคือ 'n' ไม่ใช่ ของอินพุต & หมายเลข 'm' ของเอาต์พุต วงจรผสมบางส่วนเป็นครึ่งแอดเดอร์และแอดเดอร์เต็มตัวลบตัวเข้ารหัสตัวถอดรหัสมัลติเพล็กเซอร์และตัวแยกสัญญาณ บทความนี้กล่าวถึงภาพรวมของ adder ครึ่งตัวและ adder ตัวเต็มและทำงานร่วมกับตารางความจริง

Adder คืออะไร?

แอดเดอร์คือไฟล์ วงจรลอจิกดิจิตอล ในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ใช้กันอย่างแพร่หลายสำหรับการเพิ่มตัวเลข ในคอมพิวเตอร์จำนวนมากและโปรเซสเซอร์ประเภทอื่น ๆ adders ยังถูกใช้เพื่อคำนวณที่อยู่และกิจกรรมที่เกี่ยวข้องและคำนวณดัชนีตารางใน ALU และยังใช้ในส่วนอื่น ๆ ของโปรเซสเซอร์ สิ่งเหล่านี้สามารถสร้างขึ้นสำหรับการแทนค่าตัวเลขเช่นส่วนเกิน -3 หรือทศนิยมที่เข้ารหัสไบนารี โดยทั่วไปแล้ว Adders แบ่งออกเป็นสองประเภท: Half Adder และ Full Adder




Half Adder และ Full Adder Circuit คืออะไร?

วงจรแอดเดอร์ครึ่งตัวมีอินพุตสองตัว: A และ B ซึ่งเพิ่มตัวเลขอินพุตสองหลักและสร้างค่าพกพาและผลรวม วงจรแอดเดอร์เต็มมีอินพุตสามตัว: A และ C ซึ่งเพิ่มหมายเลขอินพุตสามตัวและสร้างการพกพาและผลรวม บทความนี้ให้ข้อมูลโดยละเอียดเกี่ยวกับจุดประสงค์ของ half adder คืออะไร และ adder แบบเต็มในรูปแบบตารางและแม้แต่ในแผนภาพวงจรด้วย มีการกล่าวไว้แล้วว่าจุดประสงค์หลักและสำคัญของการเติมคือการเพิ่ม ด้านล่างนี้เป็นรายละเอียด half adder และ full adder theory

Basic Half Adder และ Full Adder

Basic Half Adder และ Full Adder



ครึ่งแอดเดอร์

ดังนั้นเมื่อมาถึงสถานการณ์ของ half adder จะเพิ่มตัวเลขไบนารีสองหลักโดยที่บิตอินพุตถูกเรียกว่า augend และบวกและผลลัพธ์จะเป็นสองเอาต์พุตหนึ่งคือผลรวมและอีกตัวคือ carry ในการดำเนินการผลรวม XOR จะถูกนำไปใช้กับทั้งอินพุตและ AND gate ถูกนำไปใช้กับอินพุตทั้งสองเพื่อสร้างการพกพา

HA แผนภาพการทำงาน

HA แผนภาพการทำงาน

ในขณะที่ในวงจรแอดเดอร์เต็มจะเพิ่มตัวเลขหนึ่งบิต 3 ตัวโดยที่สองในสามบิตสามารถเรียกได้ว่าเป็นตัวถูกดำเนินการและอีกตัวเรียกว่าบิตที่นำเข้าเอาต์พุตที่ผลิตคือเอาต์พุต 2 บิตและสามารถอ้างอิงได้ เป็นเอาต์พุตพกพาและผลรวม

ด้วยการใช้แอดเดอร์ครึ่งตัวคุณสามารถออกแบบการเพิ่มอย่างง่ายด้วยความช่วยเหลือของลอจิกเกต


มาดูตัวอย่างของการเพิ่มบิตเดี่ยวสองบิต

2 บิต ตารางความจริง adder ครึ่งหนึ่ง มีดังต่อไปนี้:

Half Adder ตารางความจริง

Half Adder ตารางความจริง

0 + 0 = 0
0 + 1 = 1
1 + 0 = 1
1 + 1 = 10

นี่คือชุดค่าผสมบิตเดียวที่เป็นไปได้น้อยที่สุด แต่ผลลัพธ์สำหรับ 1 + 1 คือ 10 ผลลัพธ์รวมต้องถูกเขียนใหม่เป็นเอาต์พุต 2 บิต ดังนั้นจึงสามารถเขียนสมการเป็น

0 + 0 = 00
0 + 1 = 01
1 + 0 = 01
1 + 1 = 10

เอาต์พุต '1’of' 10 'จะดำเนินการ 'SUM' คือเอาต์พุตปกติและ 'CARRY' คือการดำเนินการ

ตอนนี้มีการเคลียร์แล้วว่าแอดเดอร์ 1 บิตสามารถใช้งานได้อย่างง่ายดายด้วยความช่วยเหลือของ XOR Gate สำหรับเอาต์พุต 'SUM' และ AND Gate สำหรับ 'Carry'

ตัวอย่างเช่นเมื่อเราต้องการเพิ่มไบต์ 8 บิตสองตัวเข้าด้วยกันก็สามารถใช้งานได้โดยใช้วงจรลอจิกแอดเดอร์เต็ม half-adder มีประโยชน์เมื่อคุณต้องการเพิ่มปริมาณเลขฐานสองหนึ่ง

วิธีในการพัฒนาส่วนเสริมสองไบนารีคือการสร้างตารางความจริงและลดจำนวนลง เมื่อคุณต้องการสร้างเลขฐานสองเลขฐานสองการดำเนินการเพิ่มครึ่งตัวจะดำเนินการสองครั้ง ในทำนองเดียวกันเมื่อคุณตัดสินใจที่จะสร้าง adder สี่หลักการดำเนินการจะดำเนินการอีกครั้ง ด้วยทฤษฎีนี้เห็นได้ชัดว่าการนำไปใช้นั้นง่าย แต่การพัฒนาเป็นกระบวนการที่ต้องใช้เวลา

นิพจน์ที่ง่ายที่สุดใช้ฟังก์ชันพิเศษ OR:

ผลรวม = A XOR B

พก = A และ B

HA แผนภาพตรรกะ

HA แผนภาพตรรกะ

และนิพจน์ที่เทียบเท่าในรูปแบบพื้นฐาน AND, OR และ NOT คือ:

SUM = A.B + A.B ’

รหัส VHDL สำหรับ Half Adder

เอนทิตีฮ่าคือ

พอร์ต (a: ใน STD_LOGIC
b: ใน STD_LOGIC
sha: ออก STD_LOGIC
cha: ออก STD_LOGIC)
จบฮ่า

Architecture Behavioral ของวงจรข้างต้นคือ

เริ่ม
ช<= a xor b
ไม่<= a and b
สิ้นสุดพฤติกรรม

หมายเลข IC ครึ่งแอดเดอร์

การใช้งาน half adder สามารถทำได้ผ่านวงจรรวมลอจิกดิจิทัล CMOS ความเร็วสูงเช่นซีรีส์ 74HCxx ซึ่งรวมถึง SN74HC08 (7408) และ SN74HC86 (7486)

ข้อ จำกัด ของ Half Adder

เหตุผลหลักในการเรียกตัวเพิ่มไบนารีเหล่านี้ว่า Half Adders คือไม่มีช่วงที่จะรวมบิตพกพาโดยใช้บิตก่อนหน้านี้ ดังนั้นนี่คือข้อ จำกัด หลักของ HAs ที่เคยใช้เหมือนไบนารีแอดเดอร์โดยเฉพาะในสถานการณ์เรียลไทม์ซึ่งเกี่ยวข้องกับการเพิ่มบิตหลาย ๆ ดังนั้นข้อ จำกัด นี้สามารถเอาชนะได้โดยใช้ส่วนเสริมแบบเต็ม

แอดเต็ม

แอดเดอร์นี้ใช้งานยากเมื่อเทียบกับแอดเดอร์ครึ่งตัว

แผนภาพการทำงานของ Adder แบบเต็ม

แผนภาพการทำงานของ Adder แบบเต็ม

ความแตกต่างระหว่าง half-adder และ full-adder คือ full-adder มีอินพุตสามตัวและเอาต์พุต 2 ตัวในขณะที่ half adder มีเพียงสองอินพุตและสองเอาต์พุต อินพุตสองตัวแรกคือ A และ B และอินพุตที่สามคืออินพุตที่นำมาเป็น C-IN เมื่อลอจิกแอดเดอร์แบบเต็มได้รับการออกแบบคุณจะร้อยมันเข้าด้วยกันแปดตัวเพื่อสร้างแอดเดอร์แบบกว้างไบต์และเรียงบิตพกพาจากแอดเดอร์ตัวหนึ่งไปยังอันถัดไป

ตารางความจริง FA

ตารางความจริง FA

เอาต์พุตพกพาถูกกำหนดให้เป็น C-OUT และเอาต์พุตปกติจะแสดงเป็น S ซึ่งเป็น 'SUM'

ด้วยข้างต้น ตารางความจริงของแอดเดอร์เต็ม การใช้งานวงจร adder เต็มรูปแบบสามารถเข้าใจได้ง่าย SUM ‘S’ มีสองขั้นตอนดังนี้

  1. โดย XORing อินพุตที่ให้มา 'A' และ 'B'
  2. ผลลัพธ์ของ A XOR B จะถูก XORed ด้วย C-IN

สิ่งนี้จะสร้าง SUM และ C-OUT จะเป็นจริงก็ต่อเมื่ออินพุตสองในสามอินพุตมีค่าสูงจากนั้น C-OUT จะสูง ดังนั้นเราสามารถใช้วงจร adder เต็มรูปแบบได้โดยใช้วงจร adder ครึ่งตัวสองตัว ในขั้นต้น adder ครึ่งตัวจะถูกใช้เพื่อเพิ่ม A และ B เพื่อสร้างผลรวมบางส่วนและสามารถใช้ตรรกะของ adder ครึ่งหลังเพื่อเพิ่ม C-IN ให้กับ Sum ที่สร้างโดย adder ครึ่งแรกเพื่อให้ได้เอาต์พุต S สุดท้าย

หากลอจิกแอดเดอร์ครึ่งตัวใด ๆ สร้างการพกพาจะมีเอาท์พุตพกพา ดังนั้น C-OUT จะเป็นฟังก์ชัน OR ของเอาต์พุต Half-adder Carry ดูการใช้งานวงจร adder เต็มรูปแบบที่แสดงด้านล่าง

แผนภาพตรรกะ Adder แบบเต็ม

แผนภาพตรรกะ Adder แบบเต็ม

การใช้งานของแผนภาพลอจิกที่ใหญ่กว่านั้นเป็นไปได้ด้วยตรรกะแอดเดอร์เต็มรูปแบบข้างต้นซึ่งส่วนใหญ่จะใช้สัญลักษณ์ที่ง่ายกว่าเพื่อแสดงการทำงาน ให้ด้านล่างนี้เป็นการแสดงแผนผังที่ง่ายกว่าของ adder เต็มหนึ่งบิต

ด้วยสัญลักษณ์ประเภทนี้เราสามารถเพิ่มสองบิตเข้าด้วยกันโดยใช้การพกพาจากลำดับความสำคัญที่ต่ำกว่าถัดไปและส่งการพกพาไปยังลำดับความสำคัญที่สูงขึ้นถัดไป ในคอมพิวเตอร์สำหรับการทำงานแบบหลายบิตแต่ละบิตจะต้องแสดงด้วย adder เต็มรูปแบบและต้องเพิ่มพร้อมกัน ดังนั้นในการเพิ่มตัวเลข 8 บิตสองตัวคุณจะต้องมีตัวเติมเต็ม 8 ตัวซึ่งสามารถสร้างขึ้นโดยเรียงซ้อนกันสองบล็อก 4 บิต

Half Adder และ Full Adder โดยใช้ K-Map

แม้แต่ผลรวมและนำเอาท์พุทสำหรับแอดเดอร์ครึ่งตัวก็สามารถหาได้ด้วยวิธีการของแผนที่คาร์นอห์ (K-map) half adder และ full adder boolean expression สามารถรับได้จาก K-map ดังนั้น K-map สำหรับแอดเดอร์เหล่านี้จะกล่าวถึงด้านล่าง

K-map ครึ่งหนึ่งคือ

HA K- แผนที่

HA K- แผนที่

K-Map แอดเดอร์เต็มคือ

FA K- แผนที่

FA K- แผนที่

นิพจน์เชิงตรรกะของ SUM และ Carry

นิพจน์เชิงตรรกะของผลรวม (S) สามารถกำหนดได้จากอินพุตที่กล่าวถึงในตาราง

= A’B’Cin + A ’B CCin’ + A B’Cin ’+ AB Cin
= Cin (A’B ’+ AB) + Cin’ (A’B + A B ’)
= Cin EX-OR (อดีตหรือ B)
= (1,2,4,7)

นิพจน์เชิงตรรกะของ carry (Cout) สามารถกำหนดได้ตามอินพุตที่กล่าวถึงในตาราง

= A’B Cin + AB’Cin + AB Cin ’+ ABCin
= AB + BCin + ACin
= (3, 5, 6, 7)

ด้วยตารางความจริงที่กล่าวมาข้างต้นสามารถรับผลลัพธ์และขั้นตอนคือ:

วงจรผสมรวมประตูที่แตกต่างกันในวงจรซึ่งสามารถเป็นตัวเข้ารหัสตัวถอดรหัส มัลติเพล็กเซอร์และเดมัลติเพล็กเซอร์ . ลักษณะของวงจรรวมมีดังนี้

  • เอาต์พุตในช่วงเวลาใดก็ได้ขึ้นอยู่กับระดับที่มีอยู่ที่ขั้วอินพุตเท่านั้น
  • ไม่ใช้หน่วยความจำใด ๆ สถานะก่อนหน้าของอินพุตไม่มีผลใด ๆ ต่อสถานะปัจจุบันของวงจร
  • สามารถมีอินพุตจำนวนเท่าใดก็ได้และจำนวนเอาต์พุต m

การเข้ารหัส VHDL

การเข้ารหัส VHDL สำหรับ adder แบบเต็ม รวมสิ่งต่อไปนี้

เอนทิตี full_add คือ

พอร์ต (a: ใน STD_LOGIC
b: ใน STD_LOGIC
cin: ใน STD_LOGIC
ผลรวม: ออก STD_LOGIC
cout: ออก STD_LOGIC)
จบ full_add

Architecture Behavioral ของ full_add คือ

ส่วนประกอบ ha คือ
พอร์ต (a: ใน STD_LOGIC
b: ใน STD_LOGIC
sha: ออก STD_LOGIC
cha: ออก STD_LOGIC)
องค์ประกอบท้าย
สัญญาณ s_s, c1, c2: STD_LOGIC
เริ่ม
HA1: ha port map (a, b, s_s, c1)
HA2: ha port map (s_s, cin, sum, c2)
ค่าใช้จ่าย<=c1 or c2
สิ้นสุดพฤติกรรม

ความแตกต่างระหว่าง adder ครึ่งและ adder เต็ม คือ half adder สร้างผลลัพธ์และ full adder ใช้ half adder เพื่อสร้างผลลัพธ์อื่น ๆ ในทำนองเดียวกันในขณะที่ Full-Adder เป็นของ Half-Adders สองตัว Full-Adder คือบล็อกจริงที่เราใช้สร้างวงจรเลขคณิต

พก Lookahead Adders

ในแนวคิดของวงจร ripple carry adder บิตที่จำเป็นสำหรับการเพิ่มจะพร้อมใช้งานทันที ในขณะที่ทุกส่วนของ adder ต้องถือเวลาสำหรับการมาถึงของ carry จาก adder block ก่อนหน้านี้ ด้วยเหตุนี้จึงต้องใช้เวลามากขึ้นในการผลิต SUM และ CARRY เนื่องจากแต่ละส่วนในวงจรรอการมาถึงของอินพุต

ตัวอย่างเช่นในการส่งเอาต์พุตสำหรับบล็อกที่ n จำเป็นต้องรับอินพุตจากบล็อก (n-1) th และความล่าช้านี้เรียกตามลำดับว่าเป็นความล่าช้าในการแพร่กระจาย

เพื่อเอาชนะความล่าช้าในการกระเพื่อมของ adder จึงมีการแนะนำ adder แบบพกพา ที่นี่ด้วยการใช้ฮาร์ดแวร์ที่ซับซ้อนจะช่วยลดความล่าช้าในการเผยแพร่ได้ แผนภาพด้านล่างแสดงแอดเดอร์พกพาที่ใช้แอดเดอร์แบบเต็ม

พก Lookahead โดยใช้ Full Adder

พก Lookahead โดยใช้ Full Adder

ตารางความจริงและสมการผลลัพธ์ที่สอดคล้องกันคือ

ถึง C + 1 เงื่อนไข
0000

ไม่มีการพกพา

สร้าง

0010
0100
0111

ไม่มีการพกพา

เผยแพร่

1000
1011
1101

พก

สร้าง

1111

สมการพกพาแพร่กระจายคือ Pi = Ai XOR Bi และการดำเนินการสร้างคือ Gi = Ai * Bi ด้วยสมการเหล่านี้ผลรวมและสมการพกพาสามารถแสดงเป็น

SUM = Pi XOR Ci

Ci + 1 = Gi + Pi * Ci

Gi ส่งมอบการพกพาก็ต่อเมื่อทั้งอินพุต Ai และ Bi เป็น 1 โดยไม่ต้องคำนึงถึงการพกพาอินพุต Pi เกี่ยวข้องกับการแพร่กระจายแบบพกพาจาก Ci ถึง Ci + 1

ความแตกต่างระหว่าง Half Adder และ Full Adder

ความแตกต่างระหว่างครึ่ง adder และ adder เต็มตาราง ดังแสดงด้านล่าง

ครึ่งแอดเดอร์ แอดเต็ม
Half Adder (HA) เป็นวงจรลอจิกเชิงผสมและวงจรนี้ใช้เพื่อเพิ่มตัวเลขหนึ่งบิตสองหลักFull Adder (FA) เป็นวงจรผสมและวงจรนี้ใช้เพื่อเพิ่มตัวเลขสามหลักหนึ่งบิต
ใน HA เมื่อการพกพาถูกสร้างขึ้นจากการเพิ่มก่อนหน้านี้จะไม่สามารถเพิ่มไปยังขั้นตอนถัดไปได้ใน FA เมื่อการพกพาถูกสร้างขึ้นจากการเพิ่มก่อนหน้านี้แล้วจะสามารถเพิ่มไปยังขั้นตอนถัดไปได้
Half adder ประกอบด้วยลอจิกเกตสองอันเช่น AND gate และ EX-OR gateadder แบบเต็มประกอบด้วยประตู EX-OR สองประตูประตูหรือสองประตูและประตู AND สองประตู
บิตอินพุตในแอดเดอร์ครึ่งเป็นสองตัวเช่น A, Bบิตอินพุตในแอดเดอร์เต็มเป็นสามเช่น A, B & C-in
ผลบวกครึ่งบวกและสมการอุ้มคือ

S = a⊕b C = a * b

นิพจน์ลอจิกแอดเดอร์เต็มคือ

S = a ⊕b⊕Cin Cout = (a * b) + (Cin * (a⊕b))

HA ใช้ในคอมพิวเตอร์เครื่องคิดเลขอุปกรณ์ที่ใช้สำหรับการวัดแบบดิจิตอลเป็นต้นFA ใช้ในโปรเซสเซอร์ดิจิทัลการเพิ่มหลายบิตเป็นต้น

ความแตกต่างที่สำคัญระหว่าง half adder และ full adder จะกล่าวถึงด้านล่าง

  • Half adder สร้าง sum & carry โดยการเพิ่ม binary input สองตัวในขณะที่ full adder ใช้เพื่อสร้าง sum & carry โดยการเพิ่ม binary input สามตัว สถาปัตยกรรมฮาร์ดแวร์ทั้ง half adder และ full adder ไม่เหมือนกัน
  • คุณสมบัติหลักที่สร้างความแตกต่างให้กับ HA & FA คือใน HA ไม่มีข้อตกลงดังกล่าวที่จะพิจารณาการเพิ่มครั้งสุดท้ายเช่นอินพุตของมัน แต่ FA จะหาคอลัมน์อินพุตเฉพาะเช่น Cin เพื่อพิจารณาการเพิ่มครั้งสุดท้ายของ carry bit
  • แอดเดอร์ทั้งสองจะแสดงความแตกต่างตามส่วนประกอบที่ใช้ในวงจรสำหรับการสร้าง half adders (HA’s) ได้รับการออกแบบโดยใช้ลอจิกเกตสองอันเช่น AND & EX-OR ในขณะที่ FA ได้รับการออกแบบโดยใช้สาม AND, 2 XOR & one OR gates
  • โดยพื้นฐานแล้ว HA ทำงานบนอินพุต 2 - สองอินพุต 1 บิตในขณะที่ FA ทำงานกับอินพุต 1 บิตสามอินพุต Half adder ใช้ในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ต่าง ๆ เพื่อประเมินการเพิ่มในขณะที่ adder แบบเต็มใช้ในโปรเซสเซอร์ดิจิทัลสำหรับการเพิ่มบิตยาว
  • ความคล้ายคลึงกันของแอดเดอร์ทั้งสองนี้คือทั้ง HA & FA เป็นวงจรดิจิทัลแบบผสมผสานดังนั้นจึงไม่ใช้องค์ประกอบหน่วยความจำใด ๆ เช่นวงจรต่อเนื่อง วงจรเหล่านี้จำเป็นสำหรับการคำนวณทางคณิตศาสตร์เพื่อเพิ่มเลขฐานสอง

การติดตั้ง Adder เต็มรูปแบบโดยใช้ Half Adders

การใช้งาน FA สามารถทำได้โดยใช้ตัวเพิ่มครึ่งตัวสองตัวซึ่งเชื่อมต่อกันอย่างมีเหตุผล แผนภาพบล็อกของสิ่งนี้สามารถแสดงได้ด้านล่างซึ่งบอกการเชื่อมต่อของ FA โดยใช้ตัวเติมสองตัว
ผลรวมและสมการพกพาจากการคำนวณก่อนหน้านี้คือ

S = A ‘B’ Cin + A ’BC’ ใน + ABCin

Cout = AB + ACin + BCin

สมการผลรวมสามารถเขียนเป็น.

Cin (A’B ‘+ AB) + C‘ ใน (A'B + A B ’)

ดังนั้น Sum = Cin EX-OR (A EX-OR B)

Cin (A EX-OR B) + C’in (A EX-OR B)

= Cin EX-OR (อดีตหรือ B)

Cout สามารถเขียนได้ดังต่อไปนี้

COUT = AB + ACin + BCin

ศาล = AB + ผิดหวัง BCin (A + A)

= ABCin + AB + ACin + A ’B Cin

= AB (1 + Cin) + ACin + A ’B Cin

= A B + ACin + A ’B Cin

= AB + ACin (B + B ’) + A’ B Cin

= ABCin + AB + A’B Cin + A ’B Cin

= AB (Cin + 1) + A B Cin + A ’B Cin

= AB + AB ’Cin + A’ B Cin

= AB + Cin (AB ’+ A’B)

ดังนั้น COUT = AB + Cin (A EX-OR B)

ขึ้นอยู่กับสองผลรวมและสมการพกพาวงจร FA สามารถใช้งานได้ด้วยความช่วยเหลือของ HAs & an OR สองเกต แผนภาพวงจรของแอดเดอร์เต็มที่มีตัวเพิ่มครึ่งตัวสองตัวแสดงไว้ด้านบน

Full Adder โดยใช้ Two Half Adders

Full Adder โดยใช้ Two Half Adders

การออกแบบ Adder แบบเต็มโดยใช้ NAND Gates

NAND gate เป็นประตูสากลชนิดหนึ่งที่ใช้ในการออกแบบตรรกะทุกประเภท วงจร FA ที่มีแผนภาพประตู NAND แสดงอยู่ด้านล่าง

FA โดยใช้ NAND Gates

FA โดยใช้ NAND Gates

FA เป็น adder หนึ่งบิตที่ง่ายและถ้าเราต้องการดำเนินการเพิ่ม n-bit ดังนั้น n ไม่ ต้องใช้ FA หนึ่งบิตในรูปแบบการเชื่อมต่อแบบเรียงซ้อน

ข้อดี

ข้อดีของแอดเดอร์ครึ่งตัวและแอดเดอร์เต็ม รวมสิ่งต่อไปนี้

  • จุดประสงค์ที่สำคัญที่สุดของ half adder คือการเพิ่มตัวเลขบิตเดียวสองตัว
  • ตัวเติมเต็มมีความสามารถในการเพิ่มบิตพกพาซึ่งเป็นผลมาจากการเพิ่มก่อนหน้านี้
  • ด้วย adder เต็มรูปแบบสามารถใช้วงจรที่สำคัญเช่น adder, multiplexer และอื่น ๆ อีกมากมาย
  • วงจรแอดเดอร์เต็มใช้พลังงานน้อยที่สุด
  • ข้อดีของ adder เต็มมากกว่าครึ่ง adder คือ adder เต็มจะใช้เพื่อเอาชนะข้อเสียของ half adder เพราะ half adder ส่วนใหญ่จะใช้ในการบวกเลข 1 บิตสองตัว แอดเดอร์ครึ่งตัวจะไม่เพิ่มบิตพกพาดังนั้นเพื่อเอาชนะแอดเดอร์เต็มนี้จึงถูกว่าจ้าง ใน Full adder การเพิ่มสามบิตสามารถทำได้และสร้างสองเอาต์พุต
  • การออกแบบแอดเดอร์นั้นง่ายและเป็นส่วนประกอบพื้นฐานเพื่อให้สามารถเข้าใจการเพิ่มทีละบิตได้อย่างง่ายดาย
  • แอดเดอร์นี้สามารถแปลงเป็นตัวลบครึ่งหนึ่งได้โดยการเพิ่มอินเวอร์เตอร์
  • ด้วยการใช้ adder เต็มรูปแบบจะได้ผลลัพธ์ที่สูง
  • ความเร็วสูง
  • แข็งแรงมากในการจ่ายแรงดันไฟฟ้า

ข้อเสีย

ข้อเสียของ half adder และ full adder รวมสิ่งต่อไปนี้

  • นอกจากนี้ half adder ไม่สามารถใช้งานได้ก่อนการพกพาดังนั้นจึงไม่สามารถใช้กับการเรียงซ้อนการเพิ่มแบบ multi-bit ได้
  • เพื่อเอาชนะข้อเสียเปรียบนี้ FA จำเป็นต้องเพิ่มสาม 1 บิต
  • เมื่อใช้ FA ในรูปแบบของโซ่เช่น RA (Ripple Adder) แล้วความสามารถในการขับของเอาต์พุตจะลดลง

การใช้งาน

แอปพลิเคชันของ half adder และ full adder มีดังต่อไปนี้

  • การเพิ่มบิตไบนารีสามารถทำได้โดยใช้ adder ครึ่งหนึ่งโดยใช้ ALU ภายในคอมพิวเตอร์เนื่องจากใช้ adder
  • สามารถใช้การรวม adder ครึ่งหนึ่งสำหรับการออกแบบวงจร adder เต็มรูปแบบ
  • ตัวเติมครึ่งหนึ่งใช้ในเครื่องคิดเลขและเพื่อวัดที่อยู่เช่นเดียวกับตาราง
  • วงจรเหล่านี้ใช้เพื่อจัดการกับแอพพลิเคชั่นต่างๆภายในวงจรดิจิทัล ในอนาคตจะมีบทบาทสำคัญในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ดิจิทัล
  • วงจร FA ถูกใช้เป็นองค์ประกอบในวงจรขนาดใหญ่หลายวงจรเช่น Ripple Carry Adder แอดเดอร์นี้จะเพิ่มจำนวนบิตพร้อมกัน
  • FAs ถูกใช้ใน Arithmetic Logic Unit (ALU)
  • FA ใช้ในแอปพลิเคชันที่เกี่ยวข้องกับกราฟิกเช่น GPU (หน่วยประมวลผลกราฟิก)
  • สิ่งเหล่านี้ถูกใช้ในวงจรการคูณเพื่อดำเนินการคูณ Carryout
  • ในคอมพิวเตอร์เพื่อสร้างที่อยู่หน่วยความจำ & เพื่อสร้างความแตกต่างของโปรแกรมไปสู่คำสั่งที่ตามมาจะใช้ Arithmetic Logic Unit โดยใช้ Full Adders

ดังนั้นเมื่อใดก็ตามที่มีการเพิ่มเลขฐานสองสองตัวตัวเลขจะถูกเพิ่มเป็นบิตน้อยที่สุดก่อน กระบวนการนี้สามารถทำได้โดยใช้ adder ครึ่งหนึ่งเนื่องจาก n / w ที่ง่ายที่สุดที่อนุญาตให้เพิ่มตัวเลข 1 บิตสองตัว อินพุตของแอดเดอร์นี้เป็นเลขฐานสองในขณะที่ผลลัพธ์คือผลรวม (S) และค่าพกพา (C)

เมื่อใดก็ตามที่รวมจำนวนหลักเข้าด้วยกันเครือข่าย HA จะถูกใช้เพื่อเชื่อมต่อตัวเลขที่น้อยที่สุดเนื่องจาก HA ไม่สามารถเพิ่มหมายเลขพกพาจากคลาสก่อนหน้าได้ สามารถกำหนด adder เต็มเป็นฐานของอุปกรณ์เลขคณิตดิจิทัลทั้งหมดได้ ใช้สำหรับการเพิ่มตัวเลข 1 หลักสามตัว Adder นี้ประกอบด้วยอินพุตสามตัวเช่น A, B และ Cin ในขณะที่เอาต์พุตคือ Sum และ Cout

แนวคิดที่เกี่ยวข้อง

แนวคิดที่เกี่ยวข้องกับ half adder และ full adder อย่ายึดติดกับจุดประสงค์เดียว มีการใช้งานที่กว้างขวางในหลาย ๆ แอปพลิเคชันและมีการกล่าวถึงบางส่วนที่เกี่ยวข้อง:

  • แอดเดอร์ครึ่งตัวและหมายเลข IC ของแอดเดอร์เต็ม
  • การพัฒนาแอดเดอร์ 8 บิต
  • ข้อควรระวังของ Half Adder คืออะไร?
  • JAVA Applet ของ Ripple Carry Adder

ดังนั้นนี่คือทั้งหมดที่เกี่ยวกับ half adder และ full adder theory พร้อมกับตารางความจริงและแผนภาพลอจิกยังแสดงการออกแบบของ adder เต็มรูปแบบโดยใช้วงจร adder ครึ่งหนึ่งด้วย หลาย ๆ adder ครึ่งหนึ่งและ adder เต็ม pdf มีเอกสารเพื่อให้ข้อมูลขั้นสูงของแนวคิดเหล่านี้ เป็นสิ่งสำคัญยิ่งกว่าที่ควรรู้ วิธีการติดตั้ง adder แบบเต็ม 4 บิต เหรอ?