U prethodnom tutorialu Half Subtractor Circuit vidjeli smo kako računalo koristi jednobitne binarne brojeve 0 i 1 za oduzimanje i stvara Diff and Borrow bit. Danas ćemo naučiti o konstrukciji kruga punog oduzimača.
Puni krug oduzimača
Krug poluoduzimača ima glavni nedostatak; nemamo opsega pružiti Uzajmi bit za oduzimanje u Poluoduzimaču. U slučaju potpune konstrukcije oduzimača, zapravo možemo izvršiti Uzajmljivanje u ulazu u sklop i mogli bismo ga oduzeti s druga dva ulaza A i B. Dakle, u slučaju Punog oduzimačkog kruga imamo tri ulaza, A što je minuend, B što je subtrahend i Posudi u. S druge strane dobivamo dva konačna rezultata, Diff (Difference) i Borrow out.
Koristimo dva napola sklopa oduzimača s dodatnim dodatkom OR ulaza i dobivamo kompletan krug oduzimača, isti kao i krug punog zbrajanja koji smo vidjeli ranije.
Pogledajmo blok dijagram,
Na gornjoj slici, umjesto blok dijagrama, prikazani su stvarni simboli. U prethodnom pola udžbenika Subtractor vidjeli smo tablicu istine dva logička vrata koja imaju dvije mogućnosti unosa, XOR i NAND vrata. Ovdje se u sklop dodaju dodatna vrata ILI vrata. Ovaj je krug vrlo sličan krugu s punim zbrajanjem bez vrata NOT.
Tablica istine punog kruga oduzimača
Kako se krug Full Subtractor bavi s tri ulaza, tablica Istina također se ažurirala s tri ulazna stupca i dva izlazna stupca.
| Posudi se | Ulaz A | Ulaz B | DIFF | Posudi |
| 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 0 | 1 | 0 | 1 | 0 |
| 0 | 0 | 1 | 1 | 1 |
| 0 | 1 | 1 | 0 | 0 |
| 1 | 0 | 0 | 1 | 1 |
| 1 | 1 | 0 | 0 | 0 |
| 1 | 0 | 1 | 0 | 1 |
| 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
Također možemo izraziti potpunu konstrukciju sklopa oduzimača u logičkom izrazu.
Za slučaj DIFF-a, prvo XOR ulazimo A i B, a zatim opet XOR izlaz s Uposli . Dakle, Diff je (A XOR B) XOR Posudi se. Također ga možemo izraziti sa:
(A ⊕ B) ⊕ Posudite u.
Sada, za Pozajmite, to je:
koji se dalje mogu predstaviti
Kaskadni krugovi oduzimača
Do sada smo opisali konstrukciju jednobitnog kruga s punim oduzimačem s logičkim vratima. Ali što ako želimo oduzeti dva, više od jednog bitnog broja?
Ovdje je prednost punog kruga oduzimača. Možemo kaskadirati jednobitne pune krugove oduzimača i oduzeti dva višebitna binarna broja.
U takvim se slučajevima može koristiti kaskadni krug s punim adderom s NE vratima. Mogli bismo koristiti metodu komplimenta 2, a popularna je metoda za pretvaranje cijelog sklopa zbrajanja u puni oduzimač. U takvom slučaju, inverterom ili NE ulazom invertiramo logiku unosa subtrahenda punog zbrajanja. Dodavanjem ovog neinvertiranog ulaza (Minuend) i Invertiranog ulaza (Subtrahend), dok je nosivi ulaz (LSB) punog sklopa zbrajanja u Logic High ili 1, oduzimamo ta dva binarna metoda u komplementarnoj metodi 2. Izlaz iz Full-adder-a (koji je sada pun Subtractor) je bit Diff i ako izvrnemo inverziju, dobit ćemo Borrow bit ili MSB. Zapravo možemo konstruirati sklop i promatrati izlaz.
Praktična demonstracija punog kruga oduzimača
Upotrijebit ćemo logički čip Full Adder 74LS283N i NE vrata IC 74LS04. Upotrijebljene komponente
- 4-polne prekidače, 2 kom
- 4kom crvene LED diode
- 1kom zelene LED
- 8kom otpornici 4.7k
- 74LS283N
- 74LS04
- 13 kom otpornika 1k
- Breadboard
- Spajanje žica
- 5V adapter
Na gornjoj je slici 74LS283N prikazan slijeva, a 74LS04 desno. 74LS283N je 4-bitni TTL čip Subtractor s Carry look ispred značajkom. A 74LS04 je IC s internetskim vratima, u njemu je šest NOT vrata. Koristit ćemo ih pet.
Shema pinova prikazana je u shemi.
Kružni dijagram za upotrebu ovih IC-a kao kruga s punim oduzimačem
- Shema pin IC 74LS283N i 74LS04 također su prikazani u shemi. Pin 16 i Pin 8 su VCC odnosno uzemljenje,
- 4 Vrata pretvarača ili NE vrata povezana su preko pina 5, 3, 14 i 12. Ti su pinovi prvi 4-bitni broj (P) gdje je pin 5 MSB, a pin 12 LSB.
- S druge strane, Pin 6, 2, 15, 11 drugi je 4-bitni broj gdje je Pin 6 MSB, a pin 11 LSB.
- Pin 4, 1, 13 i 10 su DIFF izlaz. Pin 4 je MSB, a pin 10 je LSB kada nema posuđivanja.
- SW1 je subtrahend, a SW2 je Minuend. Povezali smo Carry in pin (Pin 7) na 5V kako bismo je učinili Logic High. Potrebno je za dopunu dvojke.
- 1k otpornici koriste se u svim ulaznim pinovima kako bi osigurali logiku 0 kada je DIP prekidač u stanju ISKLJUČENO. Zbog otpornika možemo s logike 1 (binarni bit 1) lako prijeći na logiku 0 (binarni bit 0). Koristimo napajanje od 5V.
- Kad su DIP prekidači UKLJUČENI, ulazni pinovi se kratko spoje s 5 V što čini te DIP prekidače Logic High; koristili smo crvene LED diode za predstavljanje DIFF bitova, a zeleni LED za posuđivanje.
- Otpornik R12 koji se koristi za izvlačenje zbog 74LS04 nije mogao pružiti dovoljno struje za pogon LED-a. Također, pin 7 i pin 14 su odnosno uzemljenje i 5V pin od 74LS04. Također moramo pretvoriti bit za pozajmljivanje koji dolazi iz Full-adder-a 74LS283N.
U nastavku potražite demonstracijski videozapis za daljnje razumijevanje, gdje smo prikazali oduzimanje dva 4-bitna binarna broja.
Također, provjerite naš prethodni kombinirani logički krug:
- Krug s pola zbrajanja
- Krug punog zbrajanja
- Pola kruga oduzimača