- Circuit demi-additionneur:
- Construction du circuit demi-additionneur:
- Circuit logique demi-additionneur:
- Démonstration pratique du circuit demi-additionneur:
L'ordinateur utilise les nombres binaires 0 et 1. Un circuit additionneur utilise ces nombres binaires et calcule l'addition. Un circuit additionneur binaire peut être réalisé en utilisant des portes EX-OR et AND. La sortie de sommation fournit deux éléments, le premier est le SUM et le second est le Carry Out.
Lorsque nous utilisons un processus de sommation arithmétique dans nos mathématiques de base 10, comme l'ajout de deux nombres
On ajoute chaque colonne de droite à gauche et si l'addition est supérieure ou égale à 10, on utilise carry. Dans le premier ajout, 6 + 4 est 10. Nous avons écrit 0 et portons le 1 à la colonne suivante. Ainsi, chaque valeur a une valeur pondérée basée sur sa position de colonne.
En cas d'addition de nombres binaires, le processus est le même. Au lieu des deux nombres deniers, des nombres binaires sont utilises. En binaire, nous n'obtenons que deux nombres, 1 ou 0. Ces deux nombres peuvent représenter SUM ou CARRY ou les deux. Comme dans le système de nombres binaires, 1 est le plus grand chiffre, nous ne produisons de report que lorsque l'addition est égale ou supérieure à 1 + 1 et pour cette raison, le bit de report sera passé sur la colonne suivante pour addition.
Il existe principalement deux types de Adder: Half Adder et Full Adder. Dans un demi-additionneur, nous pouvons ajouter des nombres binaires de 2 bits, mais nous ne pouvons pas ajouter un bit de retenue dans un demi-additionneur avec les deux nombres binaires. Mais dans Full Adder Circuit, nous pouvons ajouter un bit de retenue avec les deux nombres binaires. Nous pouvons également ajouter des nombres binaires à plusieurs bits en mettant en cascade les circuits additionneurs complets. Dans ce didacticiel, nous nous concentrerons sur le circuit Half Adder et dans le prochain Tutoriel, nous couvrirons le circuit d'additionneur complet. Nous utilisons également certains circuits intégrés pour démontrer pratiquement le circuit Half Adder.
Circuit demi-additionneur:
Vous trouverez ci-dessous le schéma de principe d'un demi-additionneur, qui ne nécessite que deux entrées et fournit deux sorties.
Voyons l'ajout binaire possible de deux bits,
| 1 er bit ou chiffre | 2 ème bit ou chiffre | Somme du total < | Porter |
| 0 | 0 | 0 | 0 |
| 1 | 0 | 1 | 0 |
| 0 | 1 | 1 | 0 |
| 1 | 1 | 0 | 1 |
Le premier chiffre, que nous pouvons désigner par A et le deuxième chiffre que nous pouvons désigner par B, sont additionnés et nous pouvons voir le résultat de la sommation et le bit de report. Dans les trois premières lignes 0 + 0, 0 + 1 ou 1+ 0, l'addition est 0 ou 1 mais il n'y a pas de bit de retenue, mais dans la dernière ligne, nous avons ajouté 1 + 1 et cela produit un bit de retenue de 1 avec résultat 0.
Donc, si nous voyons le fonctionnement d'un circuit additionneur, nous n'avons besoin que de deux entrées et il produira deux sorties, l'une est le résultat de l'addition, notée SUM et l'autre est le bit CARRY OUT.
Construction du circuit demi-additionneur:
Nous avons vu le schéma de principe du circuit de demi-additionneur ci-dessus avec deux entrées A, B et deux sorties - Sum, Carry Out. Nous pouvons faire ce circuit en utilisant deux portes de base
- Porte OU exclusif à 2 entrées ou porte OU Ex-OU
- Porte ET 2 entrées.
Porte OU exclusif ou porte OU Ex-OU à 2 entrées
La porte Ex-OR est utilisée pour produire le bit SUM et la porte AND produit le bit de report des mêmes entrées A et B.
C'est le symbole de deux entrées EX-OR gate. A et B sont les deux entrées binaires et SUMOUT est la sortie finale après avoir ajouté deux nombres.
La table de vérité de la porte EX-OR est -
| Entrée A | Entrée B | SOMMEZ |
| 0 | 0 | 0 |
| 0 | 1 | 1 |
| 1 | 0 | 1 |
| 1 | 1 | 0 |
Dans le tableau ci-dessus, nous pouvons voir la somme totale de sortie de la porte EX-OR. Lorsque l'un des bits A et B est égal à 1, la sortie de la porte devient 1. Dans les deux autres cas où les deux entrées sont 0 ou 1, la porte Ex-OR produit 0 sorties. En savoir plus sur la porte EX-OR ici.
Porte ET 2 entrées:
La porte X-OR ne fournit que la somme et incapable de fournir un bit de report sur 1 + 1, nous avons besoin d'une autre porte pour Carry. La porte ET s'intègre parfaitement dans cette application.
C'est le circuit de base de la porte ET à deux entrées. Identique à la porte EX-OR, elle a deux entrées. Si nous fournissons des bits A et B dans l'entrée, cela produira une sortie.
La sortie dépend de la table de vérité de la porte ET -
|
Entrée A |
Entrée B |
Sortie de transport |
|
0 |
0 |
0 |
|
0 |
1 |
0 |
|
1 |
0 |
0 |
|
1 |
1 |
1 |
Dans ce qui précède, la table de vérité de la porte ET est affichée où elle ne produira la sortie que lorsque les deux entrées sont à 1, sinon elle ne fournira pas de sortie si les deux entrées sont à 0 ou si l'une des entrées est à 1. En savoir plus sur AND Gate ici.
Circuit logique demi-additionneur:
Ainsi, le circuit logique Half-Adder peut être réalisé en combinant ces deux portes et en fournissant la même entrée dans les deux portes.
Il s'agit de la construction du circuit Half-Adder, car nous pouvons voir que deux portes sont combinées et que les mêmes entrées A et B sont fournies dans les deux portes et nous obtenons la sortie SUM sur la porte EX-OR et le bit Exécuter sur la porte ET.
L' expression booléenne du circuit Half Adder est-
SOMME = A XOR B (A + B) CARRY = A ET B (AB)
La table de vérité du circuit demi-additionneur est la suivante
|
Entrée A |
Entrée B |
SUM (XOR out) |
EFFECTUER (ET ENVOYER) |
|
0 |
0 |
0 |
0 |
|
1 |
0 |
1 |
0 |
|
0 |
1 |
1 |
0 |
|
1 |
1 |
0 |
1 |
Démonstration pratique du circuit demi-additionneur:
On peut faire le circuit en vrai sur une maquette pour le comprendre clairement. Pour cela, nous avons utilisé deux puces XOR et AND largement utilisées des séries 74 74LS86 et 74LS08.
Les deux sont des circuits intégrés de porte. 74LS86 a quatre portes XOR à l'intérieur de la puce et 74LS08 a quatre portes ET à l'intérieur. Ces deux circuits intégrés sont largement disponibles et nous allons créer un circuit Half-Adder en utilisant ces deux.
Vous trouverez ci-dessous le diagramme des broches pour les deux circuits intégrés:
Schéma de circuit pour utiliser ces deux circuits intégrés comme un circuit demi-additionneur
Nous avons construit le circuit en maquette et observé la sortie.
Dans le schéma de circuit ci-dessus, l'une des portes XOR de 74LS86 est utilisée et également l'une des portes ET de 74LS08 est utilisée . Les broches 1 et 2 du 74LS86 sont l'entrée de la porte et la broche 3 est la sortie de la porte, de l'autre côté les broches 1 et 2 du 74LS08 sont l'entrée de la porte ET et la broche 3 est la sortie de la porte. La broche n ° 7 des deux circuits intégrés est connectée à GND et la 14 e broche des deux circuits intégrés est connectée à VCC. Dans notre cas, le VCC est 5v. Nous avons ajouté deux leds pour identifier la sortie. Lorsque la sortie est 1, la LED s'allume.
Nous avons ajouté un commutateur DIP dans le circuit pour fournir une entrée sur les portes, pour le bit 1, nous fournissons 5V en entrée et pour 0, nous fournissons GND via une résistance de 4,7k. Une résistance de 4,7 k est utilisée pour fournir 0 entrées lorsque le commutateur est à l'état désactivé.
La vidéo de démonstration est donnée ci-dessous.
Le circuit demi- additionneur est utilisé pour l'ajout de bits et les opérations liées à la sortie logique dans les ordinateurs. En outre, il présente un inconvénient majeur en ce que nous ne pouvons pas fournir de bit de report dans le circuit avec les entrées A et B. En raison de cette limitation, le circuit additionneur complet est construit.