Dalam tutorial sebelumnya tentang Half Subtractor Circuit, kita telah melihat bagaimana komputer menggunakan nombor binari bit tunggal 0 dan 1 untuk pengurangan dan membuat bit Diff and Borrow. Hari ini kita akan belajar mengenai pembinaan litar Full-Subtractor.
Litar Penolak Penuh
Litar Half-Subtractor mempunyai kelemahan utama; kami tidak mempunyai ruang untuk memberikan Pinjaman sedikit demi sedikit untuk pengurangan dalam Half-Subtractor. Sekiranya pembinaan Subtraktor penuh, kita benar-benar dapat membuat Pinjaman dalam input litar dan dapat mengurangkannya dengan dua input lain A dan B. Jadi, dalam kes Litar Subtraktor Penuh kita mempunyai tiga input, A yang minuend, B yang merupakan subtrahend dan Pinjam Di. Di sisi lain kami mendapat dua output akhir, Diff (Difference) dan Borrow out.
Kami menggunakan dua litar Subtractor separuh dengan tambahan pintu OR dan mendapatkan litar Subtractor penuh lengkap, sama seperti Litar Penambah Penuh yang kita lihat sebelumnya.
Mari lihat gambarajah blok,
Dalam gambar di atas, bukannya gambarajah blok, simbol sebenar ditunjukkan. Dalam tutorial half-Subtractor sebelumnya, kita telah melihat jadual kebenaran dari dua pintu logik yang mempunyai dua pilihan input, gerbang XOR dan NAND. Di sini pintu tambahan ditambahkan dalam litar, ATAU gerbang. Litar ini sangat serupa dengan litar penambah penuh tanpa gerbang NOT.
Jadual Kebenaran Litar Penolak Penuh
Oleh kerana litar Subtraktor Penuh berurusan dengan tiga input, jadual Kebenaran juga dikemas kini dengan tiga lajur input dan dua lajur output.
| Pinjam Di | Input A | Input B | DIFF | Pinjam Keluar |
| 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 |
Kami juga dapat menyatakan pembinaan litar Subtraktor penuh dalam ungkapan Boolean.
Bagi kes DIFF, Kami XOR pertama A dan input B maka kita sekali lagi XOR output dengan Borrow dalam . Jadi, Diff adalah (A XOR B) XOR Meminjam. Kami juga boleh menyatakannya dengan:
(A ⊕ B) ⊕ Pinjam masuk.
Sekarang, untuk Pinjam, ia adalah:
yang selanjutnya dapat diwakili oleh
Litar Subtraktor Bertingkat
Setakat ini, kami menerangkan pembinaan litar Subtractor penuh bit tunggal dengan pintu logik. Tetapi bagaimana jika kita mahu mengurangkan dua, lebih daripada satu nombor bit?
Inilah kelebihan litar Subtraktor penuh. Kita dapat merangkum litar Subtraktor penuh satu bit dan dapat mengurangkan dua nombor perduaan bit ganda.
Dalam kes sedemikian, litar Penambah penuh lata boleh digunakan dengan pintu TIDAK. Kita boleh menggunakan kaedah pujian 2 dan kaedah yang popular untuk menukar litar penambah penuh menjadi Penolak penuh. Dalam kes seperti ini, kita secara amnya membalikkan Logik input subtrahend penambah penuh dengan penyongsang atau pintu TIDAK. Dengan menambahkan input tidak terbalik ini (Minuend) dan Input terbalik (Subtrahend), sementara input bawa (LSB) litar penambah penuh berada dalam Logik Tinggi atau 1, kita tolak kedua-dua binari tersebut dalam kaedah pelengkap 2. Keluaran dari Penambah Penuh (yang sekarang adalah Penolak penuh) adalah bit Diff dan jika kita membalikkan pelaksanaan, kita akan mendapat bit Pinjaman atau MSB. Kita sebenarnya boleh membina litar dan memerhatikan outputnya.
Demonstrasi Praktikal Litar Subtraktor Penuh
Kami akan menggunakan cip logik Penambah Penuh 74LS283N dan TIDAK gerbang IC 74LS04. Komponen yang digunakan-
- Suis dip 4pin 2 pcs
- LED Merah 4pcs
- LED hijau 1pc
- Perintang 8pcs 4.7k
- 74LS283N
- 74LS04
- 13 pcs perintang 1k
- Papan roti
- Menyambung wayar
- Penyesuai 5V
Pada gambar di atas, 74LS283N ditunjukkan di sebelah kiri dan 74LS04 di sebelah kanan. 74LS283N adalah cip TTL Subtractor penuh 4bit dengan ciri Carry look forward. Dan 74LS04 adalah IC pintu TIDAK, Ia mempunyai enam pintu TIDAK di dalamnya. Kami akan menggunakan lima daripadanya.
The rajah pin ditunjukkan dalam skema.
Litar Diagram untuk menggunakan IC ini sebagai litar Subtraktor Penuh-
- Gambarajah pin IC 74LS283N dan 74LS04 juga ditunjukkan dalam skema. Pin 16 dan Pin 8 masing-masing adalah VCC dan Ground,
- 4 gerbang penyongsang atau gerbang TIDAK dihubungkan di Pin 5, 3, 14 dan 12. Pin tersebut adalah nombor 4-bit pertama (P) di mana Pin 5 adalah MSB dan pin 12 adalah LSB.
- Sebaliknya, Pin 6, 2, 15, 11 adalah nombor 4-bit kedua di mana Pin 6 adalah MSB dan pin 11 adalah LSB.
- Pin 4, 1, 13 dan 10 adalah output DIFF. Pin 4 adalah MSB dan pin 10 adalah LSB apabila tidak ada Pinjaman.
- SW1 adalah subtrahend dan SW2 adalah Minuend. Kami menghubungkan Carry in pin (Pin 7) ke 5V untuk menjadikannya Logic High. Ia diperlukan untuk pelengkap 2.
- Perintang 1k digunakan di semua pin input untuk memberikan logik 0 apabila suis DIP berada dalam keadaan MATI. Oleh kerana perintang, kita boleh beralih dari logik 1 (bit binari 1) ke logik 0 (bit binari 0) dengan mudah. Kami menggunakan bekalan kuasa 5V.
- Apabila suis DIP AKTIF, pin input dipendekkan dengan 5V menjadikan suis DIP tersebut Logik Tinggi; kami menggunakan LED Merah untuk mewakili bit DIFF dan Green Led for Borrow out bit.
- Perintang R12 yang digunakan untuk penarik kerana 74LS04 tidak dapat memberikan arus yang mencukupi untuk menggerakkan LED. Juga, Pin 7 dan Pin 14 masing-masing adalah Ground dan pin 5V 74LS04. Kita juga perlu menukar bit Pinjaman keluar dari Penambah 74LS283N Penuh.
Lihat Video Demonstrasi untuk pemahaman lebih lanjut di bawah, di mana kami telah menunjukkan mengurangkan dua Nombor binari 4-bit.
Juga, Periksa Litar Logik Gabungan Sebelumnya:
- Litar Separuh Penambah
- Litar Penambah Penuh
- Litar Pengurangan Setengah