పూర్తి యాడర్ సర్క్యూట్ మరియు దాని నిర్మాణం

సగం యాడర్ సర్క్యూట్ నిర్మాణం యొక్క మునుపటి ట్యుటోరియల్‌లో, కంప్యూటర్ సింగిల్ బిట్ బైనరీ సంఖ్యలను 0 మరియు 1 ను అదనంగా ఎలా ఉపయోగిస్తుందో చూశాము మరియు SUM ను సృష్టించండి మరియు క్యారీ అవుట్ చేయండి. ఈ రోజు మనం ఫుల్-అడ్డర్ సర్క్యూట్ నిర్మాణం గురించి నేర్చుకుంటాము.

బైనరీ యాడర్స్ గురించి సంక్షిప్త ఆలోచన ఇక్కడ ఉంది. ప్రధానంగా రెండు రకాల అడ్డెర్ ఉన్నాయి: హాఫ్ అడ్డెర్ మరియు ఫుల్ అడ్డెర్. సగం యాడర్‌లో మనం 2-బిట్ బైనరీ సంఖ్యలను జోడించవచ్చు కాని రెండు బైనరీ సంఖ్యలతో పాటు సగం యాడర్‌లో క్యారీ బిట్‌ను జోడించలేము. కానీ పూర్తి అడ్డెర్ సర్క్యూట్లో మనం రెండు బైనరీ సంఖ్యలతో పాటు బిట్ ఇన్ బిట్ ను జోడించవచ్చు. ఈ ట్యుటోరియల్‌లో మనం తరువాత చూసే పూర్తి యాడర్ సర్క్యూట్‌లను క్యాస్కేడ్ చేయడం ద్వారా బహుళ బిట్స్ బైనరీ సంఖ్యలను కూడా జోడించవచ్చు. పూర్తి అడ్డెర్ సర్క్యూట్‌ను ఆచరణాత్మకంగా ప్రదర్శించడానికి మేము IC 74LS283N ని కూడా ఉపయోగిస్తాము.

పూర్తి అడ్డర్ సర్క్యూట్:

కాబట్టి హాఫ్-యాడర్ సర్క్యూట్‌లో ఒక పెద్ద లోపం ఉందని మాకు తెలుసు, అదనంగా 'క్యారీ ఇన్' బిట్‌ను అందించే అవకాశం మాకు లేదు. పూర్తి యాడెర్ నిర్మాణంలో, మేము నిజంగా సర్క్యూట్లో ఇన్పుట్ను తీసుకువెళ్ళవచ్చు మరియు దానిని ఇతర రెండు ఇన్పుట్లతో A మరియు B తో జోడించవచ్చు. కాబట్టి, పూర్తి అడ్డెర్ సర్క్యూట్ విషయంలో మనకు మూడు ఇన్పుట్లు A, B మరియు క్యారీ ఇన్ ఉన్నాయి తుది అవుట్పుట్ SUM ను పొందుతుంది మరియు క్యారీ అవుట్ అవుతుంది. కాబట్టి, A + B + CARRY IN = SUM మరియు CARRY OUT.

గణితం ప్రకారం, మేము రెండు సగం సంఖ్యలను జోడిస్తే మనకు పూర్తి సంఖ్య లభిస్తుంది, పూర్తి యాడర్ సర్క్యూట్ నిర్మాణంలో ఇక్కడ అదే జరుగుతోంది. మేము OR గేట్ యొక్క అదనపు అదనంగా రెండు సగం యాడర్ సర్క్యూట్లను జోడిస్తాము మరియు పూర్తి పూర్తి యాడర్ సర్క్యూట్ పొందుతాము.

పూర్తి అడ్డర్ సర్క్యూట్ నిర్మాణం:

బ్లాక్ రేఖాచిత్రం చూద్దాం,

పూర్తి యాడర్ సర్క్యూట్నిర్మాణం పై బ్లాక్ రేఖాచిత్రంలో చూపబడింది, ఇక్కడ రెండు సగం యాడర్ సర్క్యూట్లు OR గేటుతో కలిపి ఉంటాయి. మొదటి సగం యాడర్ సర్క్యూట్ ఎడమ వైపున ఉంది, మేము రెండు సింగిల్ బిట్ బైనరీ ఇన్పుట్లను A మరియు B ఇస్తాము. మునుపటి సగం యాడర్ ట్యుటోరియల్ లో చూసినట్లుగా, ఇది SUM మరియు క్యారీ అవుట్ అనే రెండు అవుట్పుట్లను ఉత్పత్తి చేస్తుంది. ఫస్ట్ హాఫ్ యాడర్ సర్క్యూట్ యొక్క SUM అవుట్పుట్ రెండవ సగం యాడర్ సర్క్యూట్ యొక్క ఇన్పుట్కు మరింత అందించబడుతుంది. సెకండ్ హాఫ్ ఆర్డర్ సర్క్యూట్ యొక్క ఇతర ఇన్పుట్ అంతటా మేము క్యారీ ఇన్ బిట్ను అందించాము. మళ్ళీ అది SUM ను అందిస్తుంది మరియు బిట్ క్యారీ అవుట్ చేస్తుంది. ఈ SUM అవుట్పుట్ పూర్తి యాడర్ సర్క్యూట్ యొక్క తుది అవుట్పుట్. మరోవైపు, ఫస్ట్ హాఫ్ యాడర్ సర్క్యూట్ నుండి క్యారీ మరియు రెండవ యాడర్ సర్క్యూట్ నుండి క్యారీ అవుట్ లేదా లాజిక్ గేట్‌లోకి అందించబడుతుంది. రెండు క్యారీ అవుట్పుట్ యొక్క లాజిక్ OR తరువాత, మేము పూర్తి యాడర్ సర్క్యూట్ నుండి తుది పనిని పొందుతాము.

ఫైనల్ క్యారీ అవుట్ చాలా ముఖ్యమైన బిట్ లేదా MSB ని సూచిస్తుంది.

పూర్తి యాడర్ లోపల అసలు సర్క్యూట్ చూస్తే, అదనపు OR గేటుతో XOR గేట్ మరియు AND గేట్ ఉపయోగించి రెండు హాఫ్ యాడర్స్ చూస్తాము.

పై చిత్రంలో, బ్లాక్ రేఖాచిత్రానికి బదులుగా, వాస్తవ చిహ్నాలు చూపబడతాయి. మునుపటి సగం-యాడర్ ట్యుటోరియల్‌లో, రెండు లాజిక్ గేట్ల యొక్క సత్య పట్టికను చూశాము, ఇందులో రెండు ఇన్పుట్ ఎంపికలు, XOR మరియు AND గేట్లు ఉన్నాయి. ఇక్కడ సర్క్యూట్రీ, లేదా గేట్‌లో అదనపు గేట్ జోడించబడుతుంది.

లాజిక్ గేట్ల గురించి మీరు ఇక్కడ మరింత తెలుసుకోవచ్చు.

పూర్తి అడ్డర్ సర్క్యూట్ యొక్క ట్రూత్ టేబుల్:

వంటి పూర్తి కట్లపాము సర్క్యూట్ మూడు మదుపులు తో ఒప్పందం, ట్రూత్ పట్టిక కూడా మూడు ఇన్పుట్ నిలువు మరియు రెండు అవుట్పుట్ స్తంభాలతో నవీకరించబడింది.

తీసుకెళ్లండి	ఇన్పుట్ A.	ఇన్పుట్ B.	SUM	చేపట్టు
0	0	0	0	0
0	1	0	1	0
0	0	1	1	0
0	1	1	0	1
1	0	0	1	0
1	1	0	0	1
1	0	1	0	1
1	1	1	1	1

మేము బూలియన్ వ్యక్తీకరణలో పూర్తి యాడర్ సర్క్యూట్ నిర్మాణాన్ని కూడా వ్యక్తపరచవచ్చు.

SUM విషయంలో, మేము మొదట XOR A మరియు B ఇన్పుట్ తరువాత క్యారీ ఇన్ తో మళ్ళీ అవుట్పుట్ చేస్తాము. కాబట్టి, మొత్తం (A XOR B) XOR C.

మేము దానిని (A ⊕ B) with తో కూడా వ్యక్తీకరించవచ్చు.

ఇప్పుడు, క్యారీ అవుట్ కోసం, ఇది A మరియు B OR క్యారీ ఇన్ (A XOR B), ఇది AB + (A ⊕ B) చేత ప్రాతినిధ్యం వహిస్తుంది.

క్యాస్కేడింగ్ అడ్డర్ సర్క్యూట్లు

ప్రస్తుతానికి, లాజిక్ గేట్లతో సింగిల్ బిట్ యాడర్ సర్క్యూట్ నిర్మాణాన్ని మేము వివరించాము. మేము ఒకటి కంటే ఎక్కువ బిట్ సంఖ్యలను జోడించాలనుకుంటే?

పూర్తి యాడర్ సర్క్యూట్ యొక్క ప్రయోజనం ఇక్కడ ఉంది. మేము సింగిల్ బిట్ పూర్తి యాడర్ సర్క్యూట్లను క్యాస్కేడ్ చేయవచ్చు మరియు రెండు బహుళ బిట్ బైనరీ సంఖ్యలను జోడించవచ్చు. ఈ రకమైన cascaded పూర్తి కట్లపాము సర్క్యూట్ అని పిలుస్తారు తరగ కారి కట్లపాము సర్క్యూట్.

అలల క్యారీ అడ్డెర్ సర్క్యూట్ విషయంలో, ప్రతి పూర్తి యాడెర్ నుండి క్యారీ అవుట్ అనేది తదుపరి అత్యంత ముఖ్యమైన యాడర్ సర్క్యూట్ యొక్క క్యారీ ఇన్. క్యారీ బిట్ తరువాతి దశలో అలలు ఉన్నందున, దీనిని అలల క్యారీ అడ్డెర్ సర్క్యూట్ అంటారు. క్యారీ బిట్ ఎడమ నుండి కుడికి (LSB నుండి MSB వరకు) అలలు ఉంటుంది.

పై బ్లాక్ రేఖాచిత్రంలో మేము రెండు మూడు బిట్ బైనరీ సంఖ్యలను జతచేస్తున్నాము. మూడు పూర్తి యాడర్ సర్క్యూట్లు కలిసి క్యాస్కేడ్ చేయబడినట్లు మనం చూడవచ్చు. ఆ మూడు పూర్తి యాడర్ సర్క్యూట్లు తుది SUM ఫలితాన్ని ఉత్పత్తి చేస్తాయి, ఇది మూడు వేర్వేరు సగం యాడర్ సర్క్యూట్ల నుండి ఆ మూడు మొత్తం ఉత్పాదనల ద్వారా ఉత్పత్తి అవుతుంది. క్యారీ అవుట్ నేరుగా తదుపరి ముఖ్యమైన యాడర్ సర్క్యూట్‌కు అనుసంధానించబడి ఉంది. ఫైనల్ యాడర్ సర్క్యూట్ తరువాత, క్యారీ అవుట్ ఫైనల్ క్యారీ అవుట్ బిట్‌ను అందిస్తుంది.

ఈ రకమైన సర్క్యూట్కు కూడా పరిమితులు ఉన్నాయి. మేము పెద్ద సంఖ్యలో జోడించడానికి ప్రయత్నించినప్పుడు ఇది అవాంఛిత ఆలస్యాన్ని ఉత్పత్తి చేస్తుంది. ఈ ఆలస్యాన్ని ప్రచారం ఆలస్యం అంటారు. రెండు 32 బిట్ లేదా 64 బిట్ సంఖ్యల కలయిక సమయంలో, తుది అవుట్పుట్ యొక్క MSB అయిన క్యారీ అవుట్ బిట్, మునుపటి లాజిక్ గేట్లలో మార్పుల కోసం వేచి ఉండండి.

ఈ పరిస్థితిని అధిగమించడానికి, చాలా ఎక్కువ గడియార వేగం అవసరం. ఏదేమైనా, ఈ సమస్యను క్యారీ లుక్ ఫార్వర్డ్ బైనరీ యాడర్ సర్క్యూట్ ఉపయోగించి పరిష్కరించవచ్చు, ఇక్కడ A మరియు B ఇన్పుట్ నుండి బిట్ ఇన్ క్యారీని ఉత్పత్తి చేయడానికి ఒక సమాంతర యాడర్ ఉపయోగించబడుతుంది.

పూర్తి అడ్డర్ సర్క్యూట్ యొక్క ప్రాక్టికల్ ప్రదర్శన:

మేము పూర్తి యాడర్ లాజిక్ చిప్‌ను ఉపయోగిస్తాము మరియు దానిని ఉపయోగించి 4 బిట్ బైనరీ సంఖ్యలను జోడిస్తాము. మేము IC 74LS283N ఉపయోగించి TTL 4 బిట్ బైనరీ యాడర్ సర్క్యూట్‌ను ఉపయోగిస్తాము.

ఉపయోగించిన భాగాలు-

1. 4 పిన్ డిప్ 2 పిసిలను మారుస్తుంది
2. 4 పిసిలు రెడ్ ఎల్‌ఇడిలు
3. 1 పిసి గ్రీన్ ఎల్‌ఇడి
4. 8 పిసిలు 4.7 కె రెసిస్టర్లు
5. 74 ఎల్ఎస్ 283 ఎన్
6. 5 పిసిలు 1 కె రెసిస్టర్లు
7. బ్రెడ్‌బోర్డ్
8. వైర్లను కనెక్ట్ చేస్తోంది
9. 5 వి అడాప్టర్

పై చిత్రంలో 74LS283N చూపబడింది. 74LS283N అనేది 4bit పూర్తి యాడర్ TTL చిప్, క్యారీ లుక్ ఫార్వర్డ్ ఫీచర్. పిన్ రేఖాచిత్రం క్రింద ఉన్న స్కీమాటిక్‌లో చూపబడింది.

పిన్ 16 మరియు పిన్ 8 వరుసగా విసిసి మరియు గ్రౌండ్, పిన్ 5, 3, 14 మరియు 12 మొదటి 4 బిట్ సంఖ్య (పి), ఇక్కడ పిన్ 5 ఎంఎస్‌బి మరియు పిన్ 12 ఎల్‌ఎస్‌బి. మరోవైపు, పిన్ 6, 2, 15, 11 రెండవ 4 బిట్ సంఖ్య, ఇక్కడ పిన్ 6 ఎంఎస్‌బి మరియు పిన్ 11 ఎల్‌ఎస్‌బి. పిన్ 4, 1, 13 మరియు 10 లు SUM అవుట్పుట్. పిన్ 4 అనేది ఎంఎస్‌బి మరియు పిన్ 10 ఎల్‌ఎస్‌బి.

డిఐపి స్విచ్ ఆఫ్ స్థితిలో ఉన్నప్పుడు లాజిక్ 0 ను అందించడానికి అన్ని ఇన్పుట్ పిన్లలో 4.7 కె రెసిస్టర్లు ఉపయోగించబడతాయి. రెసిస్టర్ కారణంగా, మేము లాజిక్ 1 (బైనరీ బిట్ 1) నుండి లాజిక్ 0 (బైనరీ బిట్ 0) కు సులభంగా మారవచ్చు. మేము 5 వి విద్యుత్ సరఫరాను ఉపయోగిస్తున్నాము. DIP స్విచ్‌లు ఆన్‌లో ఉన్నప్పుడు, ఇన్‌పుట్ పిన్‌లు 5V తో చిన్నవి అవుతాయి; SUM బిట్‌లను సూచించడానికి మేము ఎరుపు LED లను ఉపయోగించాము మరియు కారి అవుట్ బిట్ కోసం గ్రీన్ లెడ్.

మేము రెండు 4-బిట్ బైనరీ నంబర్లను జోడించడాన్ని చూపించిన దిగువ ప్రదర్శన వీడియోను కూడా తనిఖీ చేయండి.