Hur man designar en 4 Bit aritmetisk krets med 4 Full Adders

In Tech
Advertisement

Hur man designar en 4 Bit aritmetisk krets med 4 Full Adders


En full huggorm är en typ av integrerad krets som tillåter två ingångsspänningsnivåer, som representeras av binära "1" eller "0" för att läggas samman. En summa av dessa två binära tal produceras vid utgången av full-adderare, även i form av en binär 1 eller 0. Skapa en 4-bitars aritmetisk krets innebär att två 4-bitars (fyra-decimaler) nummer kommer tillsättas. Varje full huggorm motsvarar en-bitars därför är fyra heltidsadderare behövs för att bygga en 4-bitars krets. Idag, fyra-bitars fulla-adderare är prefabricerade i en enda integrerad krets. Dock är arbetet med att utforma den 4-bitars krets fortfarande användbar för att förstå hur en full adderare fungerar.

Saker du behöver

Papper

Penna

4-bitars fulladderare databladet

binär referens

Full-Adder Layout

Rita fyra separata rutor i en horisontell linje. Var och en representerar en full adderare.

Märk den högra full adder "LSB." Detta står för "minst signifikanta biten." Till exempel i det binära talet 1000, LSB är den sista siffran till höger, eller 0.

Använd en binär referens såsom Grinnell College "The Binary System" (se "Resurser" avsnitt) för resten av den här guiden.

Märk längst till vänster fulladderare "MSB." Detta står för "mest signifikanta biten." I det binära talet 1000, är ​​den mest signifikanta biten den första siffran till vänster, eller en.

Märk ingångar och utgångar för varje fulladderare, med en 4-bitars full huggorm datablad som en referens. Skriv "A", "B" och "Cin" längst upp på varje full huggorm och skriva "E" och "Cout" längst ner på varje fulladderare. "A" och "B" står för de två digitala ingångar, "Cin" står för carry-ingång, "E" står för summan (huvud utgång) och "Cout" står för carry-utgång. Databladet listor bara en Cin och cout men i designstadiet, behöver varje full huggorm egen Cin och Cout.

Etikett A, B, Cin, E och Cout av varje fulladderare med ett bitnummer. Skriv en "1" på LSB (längst till höger) fulladderare för bit 1, skriv "2" på nästa full adder till vänster, skriv "3" på nästa full adder till vänster och skriv "4" på MSB (längst till vänster) full huggorm. Från vänster till höger, bör full-adderare märkas: 4 3 2 1.

Skriv formatet av de fullständiga 4-bitars tal, i ett utrymme under fulladderare Den första 4-bitars nummer, som ska läggas, motsvarar "A" ingångar och ser ut så här, från vänster till höger: A4 A3 A2 A1. Den andra 4-bitars tal som skall tillsättas, motsvarar "B" ingångar och ser ut så här: B4 B3 B2 B1. 4-bitars summa, vilket motsvarar "E" utgångar ser ut så här: E4 E3 E2 E1. Den fullständiga aritmetiska för kretsen är: A4 A3 A2 A1 + B4 B3 B2 B1 = E4 E3 E2 E1.

Anslutning av Full-Adders

Etikett CIN1 "ground". Elektriskt, kommer CIN1 (Cin på databladet) vara ansluten till kretsjord, eftersom det inte finns något nummer "genom" i LSB full huggorm. En carry kommer bara att gå ut ur denna full huggorm. Till exempel, när man lägger till 6 + 6 i decimal, "2" är placerad i den första summan kolonnen och "1" förs över till nästa kolonn. Samma princip gäller i binär addition.

Dra en linje från Cout1 till CIN2, dra en linje från Cout2 till CIN3 och dra en linje från Cout3 till Cin4. I den faktiska integrerade kretsen, är dessa anslutningar görs internt och de är utformade för att passera en carry (binär 1 eller 0) längs för korrekt tillsats.

Etikett Cout4 "Output Bit 5." På grund av en carry, kommer tillsatsen av två 4-bitars tal ibland resultera i en 5-bitars nummer. Därför finns det totalt fem möjliga utgångar i en 4-bitars aritmetiska kretsen. Vid denna punkt, kan Cout4 (Cout på databladet) placeras vid sidan av "E" utgångar, enligt följande: Cout4 E4 E3 E2 E1.

Tilldela två 4-bitars tal som ska läggas och separera varje 4-bitars tal i "AB" par, för varje fulladderare. Till exempel, A4 A3 A2 A1 = 1000 och B4 B3 B2 B1 = 1000. En bit nummer från "A4 A3 A2 A1" kommer att läggas till samma bit nummer från "B4 B3 B2 B1." Skriv "0 + 0" bredvid ingångarna A1 B1, skriver "0 + 0" bredvid A2 B2, skriv "0 + 0" bredvid A3 B3 och skriva "1 + 1" bredvid A4 B4.

Utföra tillsatsen av varje hel-adderare, inklusive carry. För A1 B1, 0 + 0 = 0 utan carry. För A2 B2, 0 + 0 = 0 utan carry. För A3 B3, 0 + 0 = 0 utan carry. För A4 B4, 1 + 1 = 0 med en carry 1. Det bär av en kommer att bli den femte bit som passerar genom Cout4. Den 5-bitars summa är binärt 10000 och de fem utgångarna är följande, från vänster till höger: Cout4 = 1, E4 = 0, E3 = 0, E2 = 0, E1 = 0. Detta är hur kretsen fungerar elektriskt.

Tips

För denna handledning är viktigt en funktionell kunskap om binära tal och binär addition. Databladet listor bara en Cin och cout för den integrerade kretsen. Överföringsbiten bringas att passera genom var och en-bitars fulladderare, i den 4-bitars kombinerad krets, men dessa anslutningar görs internt. De två carry stiften minska storleken på chipet, vilket gör kretsanslutningar lättare. Att se en Cin / Cout par för varje fulladderare ger en logisk exempel på hur den binära tillägg faktiskt fungerar.

Märk allt i utformningen, med ett nummer och en beskrivning. Binära tal kan vara förvirrande och detta kommer att hjälpa dig "spåra upp dina steg," om det finns ett problem.

You may also read!

Hur man designar en söt 16 födelsedag inbjudan med en mall

Hur man designar en söt 16 födelsedag inbjudan med en mall

Utforma inbjudningar från en mall för en sötsak 16 födelsedag händelse kan vara en kreativ och bindning upplevelse mellan förälder och ung dam. Låt din dotter hjälpa dig att designa sina inbjudningar. Hon kommer att bidra intressanta och kreativa idé

Read More...
Hur man designar en Pet Sitter Flyer

Hur man designar en Pet Sitter Flyer

Äga en pet-sammanträdet verksamhet är mycket spännande, och ett bra sätt att marknadsföra ditt företag är genom design och bokförings flygblad. Det finns flera olika sätt att utforma ett flygblad. Med hjälp av grafisk design program som InDesign elle

Read More...
Hur man koppla en enkel 120V elektrisk krets

Hur man koppla en enkel 120V elektrisk krets

Kanske du avslutat en källare eller läggas ett tillägg till ditt hus. Vad det än må vara, inte galen. Ledningar en enkel elektrisk krets är inte rocket science. I slutet av den här artikeln kommer du att veta hur man tråd en grundläggande 120 volt el

Read More...
Hur man designar en 3D lastbil

Hur man designar en 3D lastbil

Den amerikanska lastbilen är en bil som bygger på idén av robust oberoende. Lastbilar tillåter människor att dra timmer, verktyg och jordbruksutrustning för arbeten som traditionellt i isolerade områden och under bar himmel. Till exempel i den här ar

Read More...
Hur man designar en matmeny

Hur man designar en matmeny

En väl utformad meny mat är nyckeln till att driva ett framgångsrikt restaurang. Enkla menyer gör att beställa mat lättare för kunden och servern. Utarbeta tydliga, korta beskrivningar av livsmedel, och omfatta priser, specialerbjudanden och bilder p

Read More...
Hur man designar och skriva ut Club Flyers

Hur man designar och skriva ut Club Flyers

Dessa är instruktioner för hur man designar och skriva ut 4x6 klubb flygblad, men du kan formatera dina flygblad finnas någon storlek ditt hjärta önskar så länge skrivaren kan rymma. Saker du behöver Grafisk design mjukvara Öppna två nya filer i önsk

Read More...
Hur man designar en direkt Mailer

Hur man designar en direkt Mailer

Hur man designar en Direct Mailer. Människor översvämmas varje dag med e-post som går från brevlådan till papperskorgen utan så mycket som en andra blick. Ändå kan reklam via direktreklam till potentiella kunder vara ett enkelt och billigt sätt att s

Read More...
Hur man designar en Coaching Office

Hur man designar en Coaching Office

Utforma en lämplig kontor är en av nycklarna till en effektiv coachning. Den fysiska utformningen av en inlärningsmiljö spelar en viktig roll i elevens komfortnivå. I sin tur har en direkt inverkan på hur mottaglig han kommer att vara att vad som pre

Read More...
Hur man designar en husbil tak

Hur man designar en husbil tak

Författaren konstruerad och byggd denna standard hus taksystem för en befintlig husbil. Designen godkändes av inramning inspektioner av lokala stadens bygglovsavdelning. Den tillsatta tak gör värme och kyla husbil mycket mer effektiv. Ljudnivån i hem

Read More...