Qu'est-ce que le demi-soustracteur : fonctionnement et ses applications, K-MAP, circuit utilisant la porte NAND

Pour traiter les informations telles que la lumière ou le son d'un point à un autre, nous pouvons utiliser des circuits analogiques en fournissant des entrées appropriées sous la forme de signaux analogiques. Dans ce processus, il y a des chances que le bruit soit capté par les signaux analogiques d'entrée et cela peut entraîner une perte du signal de sortie, cela signifie que quelle que soit l'entrée que nous traitons au niveau d'entrée n'est pas égale à l'étage de sortie. Pour pallier ces circuits numériques sont mis en œuvre. Le circuit numérique peut être conçu avec des portes logiques. Les portes logiques sont un circuit électronique qui effectue des opérations logiques en fonction de leurs entrées et ne donne à la sortie qu'un seul bit, soit bas (Logique 0 = zéro tension) soit haut (Logique 1 = haute tension). Les circuits combinatoires peuvent être conçus avec plus d'une porte logique. Ces circuits sont rapides et indépendants du temps sans retour entre l'entrée et la sortie. Les circuits combinatoires sont utiles pour les opérations arithmétiques et booléennes. Les meilleurs exemples de circuits combinatoires incluent le demi-additionneur, l'additionneur complet, le demi-soustracteur, le soustracteur complet, les multiplexeurs, les démultiplexeurs, l'encodeur et le décodeur. est utilisé pour soustraire les deux bits de l'entrée. Ici, la sortie du soustracteur dépend uniquement des entrées présentes et ne dépend pas des étapes précédentes. Les sorties du demi-soustracteur sont la différence et la brouette. C'est similaire à la soustraction arthimétique où si la soustraction est plus grande que la minuend nous opterions pour un emprunt B =1 ou bien l'emprunt resterait nul B=0. Pour mieux le comprendre, entrons dans la table de vérité ci-dessous. half-subtractor-block-diagramLa table de véritéLa table de vérité demi-soustracteur montre les valeurs de sortie selon les entrées qui sont appliquées aux étages d'entrée. La table de vérité est divisée en deux parties. La partie gauche est désignée comme l'étage d'entrée et la partie droite comme l'étage de sortie. Dans les circuits numériques, l'entrée 0 et l'entrée 1 indiquent un niveau logique bas et un niveau logique haut. Selon la configuration, logique basse signifie zéro tension, logique haute signifie haute tension (comme 5 V, 7 V, 12 V, etc.). Entrées SortiesInput - AInput - BDifference -DBarrow - B 000010 1001111100Explication de la table de vérité Lorsque les entrées A et B sont nulles, les sorties du demi-soustracteur D et B sont également nulles. Lorsque l'entrée A est élevée et B est nulle, la différence est élevée, c'est-à-dire 1 et Barrow est à zéroLorsque l'entrée A est à zéro et que l'entrée B est élevée, les sorties de D et B sont respectivement élevées. Lorsque les deux entrées sont élevées, les deux sorties du demi-soustracteur sont à zéro. À partir de la table de vérité ci-dessus, nous pouvons trouvez l'équation pour la différence (D) et Barrow (B).Équations pour la différence-D : la différence est élevée lorsque les entrées A=1, B=0 et A=0, B=1. De cette déclaration D = AB'+A'B = A⊕B. Selon l'équation D, elle désigne la porte Ex-ou.D = A⊕BEquations pour Barrow-B : Barro n'est haut que lorsque l'entrée A est basse et B est haut. À partir de ce point, l'équation pour Barrow B sera, B= A'BB=A'BFà partir des équations de différence et de brouette ci-dessus, nous pouvons concevoir le schéma de circuit du demi-soustracteur en utilisant la carte K -MapK - MapKarnaugh simplifie l'expression de l'algèbre booléenne pour le demi-circuit soustracteur. C'est la méthode officielle pour trouver l'équation de l'algèbre booléenne pour n'importe quel circuit. Résolvons les expressions booléennes pour le circuit demi-soustracteur en utilisant K-map.K-Map for Difference (D) et Barrow (B)K-map pour la différence (D) et Barrow (B)Selon K-map, le premier implicant est A'B et le deuxième implicant est AB'. Lorsque nous simplifions ces deux équations implicantes, nous obtiendrons l'équation simplifiée pour la différence de DD =A'B+AB'Alors, D=A⊕B. Cette équation indique simplement la porte Ex-OR. Pour trouver l'expression booléenne simplifiée pour la brouette B, nous devons suivre le même processus que nous avons suivi pour la différence D. Par conséquent, B = A'B. Demi soustracteur utilisant NAND GatesNAND gate et Les portes NOR sont appelées portes universelles. Ici, la porte NAND est appelée porte universelle car nous pouvons concevoir n'importe quel type de circuit numérique en utilisant n combinaisons de nombres de portes NAND. En raison de cette spécialité, la porte NAND est appelée porte universelle. Maintenant, nous concevons un circuit demi-soustracteur en utilisant des portes NAND.demi-soustracteur-implémenté-avec-portes NANDNous pouvons concevoir le circuit demi-soustracteur avec cinq portes NAND.Considérez A et B comme les entrées du premier étage de la porte NAND, sa sortie à nouveau connectée comme une entrée à la deuxième porte NAND ainsi que la troisième porte NAND. Selon leurs entrées, il donne la sortie et à l'étape finale des portes NAND, la sortie de différence D et la sortie de brouette B seront à leur sortie. L'équation de sortie de différence D finale est D = A ⊕B et l'équation B de la brouette comme B = A'B. En utilisant différentes combinaisons de portes NAND pour construire le demi-soustracteur, les équations finales de la différence et de la brouette seront D = A⊕B et B = A'B uniquement. of Half SubtractorIl existe diverses applications de ces soustracteurs. En pratique, ils sont simples à analyser. Certains d'entre eux sont répertoriés comme suit. Pour soustraire les nombres présents dans la position la plus basse des colonnes, ces soustracteurs sont préférés. L'unité arithmétique et logique (ALU) présente dans le processeur préfère cette unité pour la soustraction. Pour minimiser les distorsions du son ceux-ci sont utilisés. Sur la base de l'opération requise, le demi-soustracteur a la capacité d'augmenter ou de diminuer le nombre d'opérateurs. Des demi-soustracteurs sont utilisés dans l'amplificateur. Lors de la transmission des signaux audio, ils sont utilisés pour éviter les distorsions. Ainsi, il s'agit de Demi-circuit soustracteur. Dans des conditions de temps réel, la soustraction de plusieurs nombres de bits ne peut pas être effectuée en utilisant des demi-soustracteurs. Cet inconvénient peut être surmonté en utilisant un soustracteur complet.

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