அரை சேர்க்கை சுற்று மற்றும் அதன் கட்டுமானம்

கணினி பைனரி எண்களை 0 மற்றும் 1 ஐப் பயன்படுத்துகிறது. ஒரு சேர்க்கை சுற்று இந்த பைனரி எண்களைப் பயன்படுத்துகிறது மற்றும் கூடுதலாகக் கணக்கிடுகிறது. EX-OR மற்றும் AND வாயில்களைப் பயன்படுத்தி ஒரு பைனரி சேர்க்கை சுற்று உருவாக்கப்படலாம். கூட்டுத்தொகை வெளியீடு இரண்டு கூறுகளை வழங்குகிறது, முதல் ஒன்று SUM மற்றும் இரண்டாவது ஒரு கேரி அவுட்.

இரண்டு எண்களைச் சேர்ப்பது போன்ற எங்கள் அடிப்படை 10 கணிதத்தில் எண்கணித கூட்டுத்தொகை செயல்முறையைப் பயன்படுத்தும்போது

ஒவ்வொரு நெடுவரிசையையும் வலமிருந்து இடமாகச் சேர்ப்போம், கூடுதலாக 10 ஐ விட அதிகமாகவோ அல்லது சமமாகவோ இருந்தால், நாங்கள் கேரியைப் பயன்படுத்துகிறோம். முதல் சேர்த்தலில் 6 + 4 என்பது 10 ஆகும். நாங்கள் 0 எழுதி 1 ஐ அடுத்த நெடுவரிசைக்கு கொண்டு செல்கிறோம். எனவே, ஒவ்வொரு மதிப்பும் அதன் நெடுவரிசை நிலையின் அடிப்படையில் எடையுள்ள மதிப்பைக் கொண்டுள்ளது.

பைனரி எண் சேர்த்தல் என்றால் செயல்முறை ஒன்றுதான். இங்கே இரண்டு மறுப்பு எண்களுக்கு பதிலாக பைனரி எண்கள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. பைனரியில், 1 அல்லது 0 என்ற இரண்டு எண்களை மட்டுமே பெறுகிறோம். இந்த இரண்டு எண்களும் SUM அல்லது CARRY அல்லது இரண்டையும் குறிக்கலாம். பைனரி எண் அமைப்பைப் போலவே, 1 என்பது மிகப்பெரிய இலக்கமாகும், கூடுதலாக 1 + 1 ஐ விட சமமாகவோ அல்லது அதிகமாகவோ இருக்கும்போது மட்டுமே நாங்கள் கேரியை உற்பத்தி செய்கிறோம், இதன் காரணமாக, அடுத்த நெடுவரிசையில் கேரி பிட் கூடுதலாக அனுப்பப்படும்.

முக்கியமாக ஆடரில் இரண்டு வகைகள் உள்ளன: அரை ஆடர் மற்றும் முழு ஆடர். அரை சேர்க்கையில் நாம் 2-பிட் பைனரி எண்களைச் சேர்க்கலாம், ஆனால் இரண்டு பைனரி எண்களுடன் அரை சேர்க்கையில் கேரி பிட்டைச் சேர்க்க முடியாது. ஆனால் முழு ஆடர் சர்க்யூட்டில் இரண்டு பைனரி எண்களுடன் சேர்ந்து பிட் இன் கேரி சேர்க்கலாம். முழு சேர்க்கை சுற்றுகளை அடுக்குவதன் மூலம் பல பிட்கள் பைனரி எண்களையும் சேர்க்கலாம். இந்த டுடோரியலில் நாம் ஹாஃப் ஆடர் சர்க்யூட்டில் கவனம் செலுத்துவோம், அடுத்த டுடோரியலில் முழு ஆடர் சர்க்யூட்டை உள்ளடக்குவோம். அரை ஆடர் சுற்றுகளை நடைமுறையில் நிரூபிக்க சில ஐ.சி.க்களையும் பயன்படுத்துகிறோம்.

அரை ஆடர் சுற்று:

கீழே ஒரு அரை-ஆடரின் தொகுதி வரைபடம் உள்ளது, இதற்கு இரண்டு உள்ளீடுகள் மட்டுமே தேவை மற்றும் இரண்டு வெளியீடுகளை வழங்குகின்றன.

இரண்டு பிட்களின் பைனரி சேர்த்தலைப் பார்ப்போம்,

1 வது பிட் அல்லது இலக்க	2 வது பிட் அல்லது இலக்க	மொத்த தொகை <	எடுத்துச் செல்லுங்கள்
0	0	0	0
1	0	1	0
0	1	1	0
1	1	0	1

முதல் இலக்கத்தை, நாம் A என்றும், இரண்டாவது இலக்கத்தை B எனக் குறிக்கலாம் , ஒன்றாகச் சேர்க்கப்பட்டு, கூட்டுத்தொகை முடிவைக் காணலாம் மற்றும் பிட் கொண்டு செல்லலாம். முதல் மூன்று வரிசையில் 0 + 0, 0 + 1 அல்லது 1+ 0 சேர்த்தல் 0 அல்லது 1 ஆனால் கேரி பிட் இல்லை, ஆனால் கடைசி வரிசையில் நாம் 1 + 1 ஐ சேர்த்துள்ளோம், மேலும் இது 1 இன் கேரி பிட்டையும் உருவாக்குகிறது முடிவு 0.

எனவே, ஒரு சேர்க்கை சுற்று செயல்பாட்டைக் கண்டால், நமக்கு இரண்டு உள்ளீடுகள் மட்டுமே தேவை, அது இரண்டு வெளியீடுகளை உருவாக்கும், ஒன்று கூடுதல் முடிவு, இது SUM எனக் குறிக்கப்படுகிறது, மற்றொன்று CARRY OUT பிட் ஆகும்.

அரை ஆடர் சுற்று கட்டுமானம்:

A, B மற்றும் இரண்டு வெளியீடுகள்- தொகை, கேரி அவுட் ஆகிய இரண்டு உள்ளீடுகளுடன் மேலே உள்ள அரை ஆடர் சுற்றுகளின் தொகுதி வரைபடத்தைக் கண்டோம். இரண்டு அடிப்படை வாயில்களைப் பயன்படுத்தி இந்த சுற்றுகளை உருவாக்கலாம்

1. 2-உள்ளீடு பிரத்தியேக- OR கேட் அல்லது முன்னாள்- OR கேட்
2. 2-உள்ளீடு மற்றும் கேட்.

2-உள்ளீடு பிரத்தியேக- OR கேட் அல்லது முன்னாள்- OR கேட்

எக்ஸ்-ஓஆர் கேட் SUM பிட்டை உருவாக்க பயன்படுகிறது மற்றும் AND கேட் அதே உள்ளீடு A மற்றும் B இன் கேரி பிட்டை உருவாக்குகிறது.

இது EX-OR வாயிலின் இரண்டு உள்ளீடுகளின் சின்னமாகும். A, மற்றும் B இரண்டு பைனரி உள்ளீடு மற்றும் SUMOUT என்பது இரண்டு எண்களைச் சேர்த்த பிறகு இறுதி வெளியீடு ஆகும்.

EX-OR வாயிலின் உண்மை அட்டவணை -

உள்ளீடு A.	உள்ளீடு பி	SUM OUT
0	0	0
0	1	1
1	0	1
1	1	0

மேலே உள்ள அட்டவணையில் EX-OR வாயிலின் மொத்த தொகை வெளியீட்டைக் காணலாம். பிட்கள் எந்த ஒரு போது ஒரு மற்றும் பி உள்ளது 1 வாயில் வெளியீடு ஆகிறது 1. இரண்டு உள்ளீடுகளும் 0 அல்லது 1 ஆக இருக்கும்போது மற்ற இரண்டு நிகழ்வுகளிலும் Ex-OR கேட் 0 வெளியீடுகளை உருவாக்குகிறது. EX-OR வாயில் பற்றி இங்கே மேலும் அறிக.

2-உள்ளீடு மற்றும் நுழைவாயில்:

எக்ஸ்-ஓஆர் கேட் தொகையை மட்டுமே வழங்குகிறது மற்றும் 1 + 1 இல் கேரி பிட்டை வழங்க முடியவில்லை, கேரிக்கு எங்களுக்கு மற்றொரு கேட் தேவை. மற்றும் வாயில் செய்தபின் இந்த பயன்பாட்டில் வலிப்பு உள்ளது.

இது இரண்டு உள்ளீடு மற்றும் வாயிலின் அடிப்படை சுற்று. போன்ற அதே இஎக்ஸ்-அல்லது வாயில் அது இரண்டு உள்ளது உள்ளீடுகள். உள்ளீட்டில் நாம் A மற்றும் B பிட் வழங்கினால், அது ஒரு வெளியீட்டை உருவாக்கும்.

வெளியீடு AND கேட் உண்மை அட்டவணையைப் பொறுத்தது -

உள்ளீடு A.	உள்ளீடு பி	வெளியீட்டை எடுத்துச் செல்லுங்கள்
0	0	0
0	1	0
1	0	0
1	1	1

மேலே உள்ளவற்றில், AND நுழைவாயிலின் உண்மை அட்டவணை காண்பிக்கப்படுகிறது, இது இரண்டு உள்ளீடுகளும் 1 ஆக இருக்கும்போது மட்டுமே வெளியீட்டை உருவாக்கும், இல்லையெனில் இரு உள்ளீடுகளும் 0 அல்லது எந்த உள்ளீடுகளும் 1 ஆக இருந்தால் அது வெளியீட்டை வழங்காது. AND கேட் பற்றி மேலும் அறிக.

அரை-ஆடர் தருக்க சுற்று:

எனவே இந்த இரண்டு வாயில்களையும் இணைத்து இரு வாயில்களிலும் ஒரே உள்ளீட்டை வழங்குவதன் மூலம் அரை-ஆடர் தருக்க சுற்று உருவாக்க முடியும்.

நாம் இந்த அரை ஒருவகை விஷப்பாம்பு சுற்று கட்டுமான உள்ளது முடியும் இரண்டு வாயில்கள் இணைக்கப்படுகின்றன பார்க்க மற்றும் அதே உள்ளீடு A மற்றும் B இருவரும் வாயில்கள் வழங்கப்படுகிறது மேலும் நாம் பெறுவது முழுவதும் கூடுதல் வெளியீடு இஎக்ஸ்-அல்லது வாயில் மற்றும் முழுவதும் பிட் எடுத்துச் செல்கிறது வாயில்.

அரைக்கூட்டி சுற்றின் பூலியன் வெளிப்பாடு is-

SUM = A XOR B (A + B) CARRY = A AND B (AB)

அரை-ஆடர் சுற்றுக்கான உண்மை அட்டவணை பின்வருமாறு-

உள்ளீடு A.	உள்ளீடு பி	SUM (XOR அவுட்)	கேரி (மற்றும் வெளியே)
0	0	0	0
1	0	1	0
0	1	1	0
1	1	0	1

அரை ஆடர் சுற்றுக்கான நடைமுறை ஆர்ப்பாட்டம்:

அதை தெளிவாகப் புரிந்துகொள்ள நாம் பிரட்போர்டில் சுற்றுகளை உண்மையானதாக மாற்றலாம். இந்த நாம் இரண்டு பரவலாக பயன்படுத்தப்படும் பயன்படுத்தப்படும் எக்ஸ்ஓஆர் மற்றும் மற்றும் இருந்து சிப் 74 தொடர் 74LS86 மற்றும் 74LS08.

இருவரும் கேட் ஐ.சி. 74LS86 சில்லுக்குள் நான்கு XOR வாயில்களையும் 74LS08 க்குள் நான்கு AND வாயில்களும் உள்ளன. இந்த இரண்டு ஐ.சிகளும் பரவலாகக் கிடைக்கின்றன, மேலும் இந்த இரண்டைப் பயன்படுத்தி அரை-ஆடர் சுற்று ஒன்றை உருவாக்குவோம்.

இரண்டு ஐ.சி.க்களுக்கும் பின் வரைபடம் கீழே:

இந்த இரண்டு ஐ.சி.களை அரை-சேர்க்கை சுற்றுகளாகப் பயன்படுத்த சுற்று வரைபடம்-

நாங்கள் பிரட்போர்டில் சுற்றுவட்டத்தை உருவாக்கி வெளியீட்டைக் கவனித்தோம்.

மேலேயுள்ள சுற்று வரைபடத்தில் 74LS86 இலிருந்து XOR வாயில் ஒன்று பயன்படுத்தப்படுகிறது, மேலும் 74LS08 இலிருந்து AND வாயில் ஒன்று பயன்படுத்தப்படுகிறது . 74LS86 இன் முள் 1 மற்றும் 2 வாயிலின் உள்ளீடு மற்றும் முள் 3 என்பது வாயிலின் வெளியீடு, மறுபுறம் 74LS08 இன் முள் 1 மற்றும் 2 ஆகியவை AND வாயிலின் உள்ளீடு மற்றும் முள் 3 என்பது வாயிலின் வெளியீடு ஆகும். இரு ஐ.சி.களின் முள் எண் 7 ஜி.என்.டி உடன் இணைக்கப்பட்டுள்ளது மற்றும் இரு ஐ.சி.களின் 14 ^வது முள் வி.சி.சி உடன் இணைக்கப்பட்டுள்ளது. எங்கள் விஷயத்தில் வி.சி.சி 5 வி. வெளியீட்டை அடையாளம் காண இரண்டு லெட்களைச் சேர்த்துள்ளோம். வெளியீடு 1 ஆக இருக்கும்போது, எல்.ஈ.டி ஒளிரும்.

நாம் சேர்க்கப்பட்டது டிஐபி சுவிட்ச் வட்டாரத்தில் பிட், வாயில்கள் உள்ளீடு வழங்க 1 நாங்கள் வழங்கும் 5V உள்ளீடாக மற்றும் 0 நாம் வழங்கும் நிலம் 4.7k மின்தடையின் வழியே. சுவிட்ச் ஆஃப் நிலையில் இருக்கும்போது 0 உள்ளீடுகளை வழங்க 4.7 கே மின்தடை பயன்படுத்தப்படுகிறது.

ஆர்ப்பாட்டம் வீடியோ கீழே கொடுக்கப்பட்டுள்ளது.

கணினிகளில் பிட் சேர்த்தல் மற்றும் தருக்க வெளியீடு தொடர்பான செயல்பாடுகளுக்கு அரை ஆடர் சுற்று பயன்படுத்தப்படுகிறது. மேலும், இது ஒரு பெரிய குறைபாட்டைக் கொண்டுள்ளது, இது A மற்றும் B உள்ளீட்டைக் கொண்டு சுற்றுக்கு கேரி பிட்டை வழங்க முடியாது. இந்த வரம்பு காரணமாக முழு சேர்க்கை சுற்று கட்டப்பட்டுள்ளது.