పూర్తి వ్యవకలన సర్క్యూట్ మరియు దాని నిర్మాణం

మునుపటి హాఫ్ సబ్‌ట్రాక్టర్ సర్క్యూట్ యొక్క ట్యుటోరియల్‌లో, కంప్యూటర్ వ్యవకలనం కోసం సింగిల్ బిట్ బైనరీ సంఖ్యలను 0 మరియు 1 ను ఎలా ఉపయోగిస్తుందో చూశాము మరియు తేడా మరియు బారో బిట్‌ను సృష్టిస్తాము. ఈ రోజు మనం పూర్తి-వ్యవకలన సర్క్యూట్ నిర్మాణం గురించి నేర్చుకుంటాము.

పూర్తి వ్యవకలన సర్క్యూట్

హాఫ్-సబ్‌ట్రాక్టర్ సర్క్యూట్‌కు ప్రధాన లోపం ఉంది; హాఫ్-సబ్‌ట్రాక్టర్‌లో వ్యవకలనం కోసం బిరో ఇన్ బిట్‌ను అందించే అవకాశం మాకు లేదు. పూర్తి సబ్‌ట్రాక్టర్ నిర్మాణం విషయంలో, మేము వాస్తవానికి సర్క్యూట్‌లో ఇన్‌పుట్‌లో రుణం చేయవచ్చు మరియు దానిని ఇతర రెండు ఇన్‌పుట్‌లతో A మరియు B తో తీసివేయవచ్చు. కాబట్టి, పూర్తి సబ్‌ట్రాక్టర్ సర్క్యూట్ విషయంలో మనకు మూడు ఇన్‌పుట్‌లు ఉన్నాయి, A ఇది మినియుండ్, B ఇది సబ్‌ట్రాహెండ్ మరియు బారో ఇన్. మరొక వైపు మనకు రెండు తుది అవుట్పుట్, తేడా (తేడా) మరియు బారో అవుట్.

మేము OR గేట్ యొక్క అదనపు చేరికతో రెండు సగం సబ్‌ట్రాక్టర్ సర్క్యూట్‌లను ఉపయోగిస్తాము మరియు మేము ఇంతకు ముందు చూసిన పూర్తి అడ్డెర్ సర్క్యూట్ మాదిరిగానే పూర్తి పూర్తి సబ్‌ట్రాక్టర్ సర్క్యూట్‌ను పొందుతాము.

బ్లాక్ రేఖాచిత్రం చూద్దాం,

పై చిత్రంలో, బ్లాక్ రేఖాచిత్రానికి బదులుగా, వాస్తవ చిహ్నాలు చూపబడతాయి. మునుపటి సగం-వ్యవకలన ట్యుటోరియల్‌లో, రెండు లాజిక్ గేట్ల యొక్క సత్య పట్టికను చూశాము, ఇందులో రెండు ఇన్పుట్ ఎంపికలు, XOR మరియు NAND గేట్లు ఉన్నాయి. ఇక్కడ సర్క్యూట్రీ, లేదా గేట్‌లో అదనపు గేట్ జోడించబడుతుంది. ఈ సర్క్యూట్ NOT గేట్ లేకుండా పూర్తి-యాడర్ సర్క్యూట్‌తో చాలా పోలి ఉంటుంది.

పూర్తి వ్యవకలన సర్క్యూట్ యొక్క ట్రూత్ టేబుల్

ఫుల్ సబ్‌ట్రాక్టర్ సర్క్యూట్ మూడు ఇన్‌పుట్‌లతో వ్యవహరించేటప్పుడు, ట్రూత్ టేబుల్ మూడు ఇన్‌పుట్ కాలమ్‌లు మరియు రెండు అవుట్పుట్ కాలమ్‌లతో కూడా నవీకరించబడింది.

లోకి రుణాలు	ఇన్పుట్ A.	ఇన్పుట్ B.	DIFF	రుణం తీసుకోండి
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

మేము బూలియన్ వ్యక్తీకరణలో పూర్తి సబ్‌ట్రాక్టర్ సర్క్యూట్ నిర్మాణాన్ని కూడా వ్యక్తపరచవచ్చు .

DIFF విషయంలో, మేము మొదట A మరియు B ఇన్పుట్ను XOR చేసాము, తరువాత మనం మళ్ళీ బారో ఇన్ తో అవుట్పుట్ ను XOR చేస్తాము. కాబట్టి, తేడా (A XOR B) XOR Brow in. మేము దీన్ని కూడా వ్యక్తీకరించవచ్చు:

(A ⊕ B) orrow రుణాలు తీసుకోండి.

ఇప్పుడు, బారో అవుట్ కోసం, ఇది:

దీని ద్వారా మరింత ప్రాతినిధ్యం వహించవచ్చు

క్యాస్కేడింగ్ వ్యవకలన సర్క్యూట్లు

ప్రస్తుతానికి, లాజిక్ గేట్లతో సింగిల్ బిట్ ఫుల్-సబ్‌ట్రాక్టర్ సర్క్యూట్ నిర్మాణాన్ని మేము వివరించాము. మేము రెండు, ఒకటి కంటే ఎక్కువ బిట్ సంఖ్యలను తీసివేయాలనుకుంటే?

పూర్తి సబ్‌ట్రాక్టర్ సర్క్యూట్ యొక్క ప్రయోజనం ఇక్కడ ఉంది. మేము సింగిల్ బిట్ పూర్తి సబ్‌ట్రాక్టర్ సర్క్యూట్‌లను క్యాస్కేడ్ చేయవచ్చు మరియు రెండు బహుళ బిట్ బైనరీ సంఖ్యలను తీసివేయవచ్చు.

అటువంటి సందర్భాలలో క్యాస్కేడ్ ఫుల్-అడ్డెర్ సర్క్యూట్ NOT గేట్లతో ఉపయోగించవచ్చు. మేము 2 యొక్క అభినందన పద్ధతిని ఉపయోగించగలము మరియు పూర్తి యాడెర్ సర్క్యూట్‌ను పూర్తి సబ్‌ట్రాక్టర్‌గా మార్చడం ప్రసిద్ధ పద్ధతి. అటువంటప్పుడు, మేము సాధారణంగా ఇన్వర్టర్ లేదా నాట్ గేట్ ద్వారా పూర్తి యాడర్ యొక్క సబ్‌ట్రాహెండ్ ఇన్‌పుట్‌ల లాజిక్‌ను విలోమం చేస్తాము. ఈ విలోమ కాని ఇన్పుట్ (మిన్యూండ్) మరియు విలోమ ఇన్పుట్ (సబ్‌ట్రాహెండ్) ను జోడించడం ద్వారా, పూర్తి యాడర్ సర్క్యూట్ యొక్క క్యారీ ఇన్‌పుట్ (ఎల్‌ఎస్‌బి) లాజిక్ హై లేదా 1 లో ఉన్నప్పుడు, మేము ఆ రెండు బైనరీలను 2 యొక్క పూరక పద్ధతిలో తీసివేస్తాము. పూర్తి-యాడెర్ (ఇప్పుడు పూర్తి సబ్‌ట్రాక్టర్) నుండి అవుట్‌పుట్ డిఫ్ బిట్ మరియు మేము క్యారీ అవుట్‌ను విలోమం చేస్తే మనకు బారో బిట్ లేదా ఎంఎస్‌బి లభిస్తుంది. మేము నిజంగా సర్క్యూట్ను నిర్మించవచ్చు మరియు అవుట్పుట్ను గమనించవచ్చు.

పూర్తి వ్యవకలన సర్క్యూట్ యొక్క ప్రాక్టికల్ ప్రదర్శన

మేము పూర్తి అడ్డర్ లాజిక్ చిప్ 74LS283N మరియు NOT గేట్ IC 74LS04 ను 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. 74LS04
7. 13 పిసిలు 1 కె రెసిస్టర్లు
8. బ్రెడ్‌బోర్డ్
9. వైర్లను కనెక్ట్ చేస్తోంది
10. 5 వి అడాప్టర్

పై చిత్రంలో, 74LS283N ఎడమ వైపున మరియు 74LS04 కుడి వైపున చూపబడింది. 74LS283N అనేది క్యారీ లుక్ ఫార్వర్డ్ ఫీచర్‌తో 4 బిట్ ఫుల్ సబ్‌ట్రాక్టర్ టిటిఎల్ చిప్. మరియు 74LS04 ఒక NOT గేట్ IC, దాని లోపల ఆరు NOT గేట్లు ఉన్నాయి. వాటిలో ఐదుంటిని ఉపయోగిస్తాము.

పిన్ రేఖాచిత్రం సాధారణ చూపబడింది.

ఈ IC లను పూర్తి-వ్యవకలన సర్క్యూట్‌గా ఉపయోగించడానికి సర్క్యూట్ రేఖాచిత్రం-

• IC 74LS283N మరియు 74LS04 యొక్క పిన్ రేఖాచిత్రం కూడా స్కీమాటిక్‌లో చూపబడింది. పిన్ 16 మరియు పిన్ 8 వరుసగా విసిసి మరియు గ్రౌండ్,
• పిన్ 5, 3, 14 మరియు 12 లలో ఇన్వర్టర్ గేట్లు లేదా నాట్ గేట్లు అనుసంధానించబడి ఉన్నాయి. ఆ పిన్స్ 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 డిఐఎఫ్ఎఫ్ అవుట్పుట్. బారో అవుట్ లేనప్పుడు పిన్ 4 ఎంఎస్‌బి మరియు పిన్ 10 ఎల్‌ఎస్‌బి.
• SW1 సబ్‌ట్రాహెండ్ మరియు SW2 మినియెండ్. లాజిక్ హైగా చేయడానికి మేము క్యారీ ఇన్ పిన్ (పిన్ 7) ను 5V కి కనెక్ట్ చేసాము. ఇది 2 యొక్క పూరకానికి అవసరం.
• DIP స్విచ్ ఆఫ్‌లో ఉన్నప్పుడు లాజిక్ 0 ను అందించడానికి అన్ని ఇన్పుట్ పిన్‌లలో 1 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, ఆ DIP స్విచ్‌లు లాజిక్ హైగా ఉంటాయి; మేము DIFF బిట్‌లను సూచించడానికి రెడ్ LED లను మరియు బారో అవుట్ బిట్ కోసం గ్రీన్ లెడ్‌ను ఉపయోగించాము.
• 74LS04 కారణంగా పుల్ అప్ కోసం ఉపయోగించే R12 రెసిస్టర్ LED ని నడపడానికి తగినంత కరెంట్ ఇవ్వలేకపోయింది. అలాగే, పిన్ 7 మరియు పిన్ 14 వరుసగా గ్రౌండ్ మరియు 74 ఎల్ఎస్ 04 యొక్క 5 వి పిన్. మేము పూర్తి-యాడర్ 74LS283N నుండి వచ్చే బారో అవుట్ బిట్‌ను కూడా మార్చాలి.

దిగువ మరింత అవగాహన కోసం ప్రదర్శన వీడియోను తనిఖీ చేయండి, ఇక్కడ మేము రెండు 4-బిట్ బైనరీ సంఖ్యలను తీసివేయడాన్ని చూపించాము.

అలాగే, మా మునుపటి కాంబినేషన్ లాజిక్ సర్క్యూట్‌ను తనిఖీ చేయండి:

1. హాఫ్ అడ్డర్ సర్క్యూట్
2. పూర్తి అడ్డర్ సర్క్యూట్
3. హాఫ్ సబ్‌ట్రాక్టర్ సర్క్యూట్