O que é meio subtrator: funcionamento e suas aplicações, K-MAP, circuito usando a porta NAND

Para processar as informações como luz ou som de um ponto a outro, podemos usar circuitos analógicos, fornecendo entradas adequadas na forma de sinais analógicos. Neste processo, há chances de ruído ser captado pelos sinais analógicos de entrada e isso pode levar à perda do sinal de saída, isso significa que qualquer que seja a entrada que estamos processando no nível de entrada não é igual ao estágio de saída. Para superar esses circuitos digitais são implementados. O circuito digital pode ser projetado com portas lógicas. As portas lógicas são um circuito eletrônico que executa operações lógicas com base em suas entradas e fornece à saída apenas um único bit, seja baixo (Lógico 0 = tensão zero) ou alto (Lógica 1 = alta tensão). Os circuitos combinacionais podem ser projetados com mais de uma porta lógica. Esses circuitos são rápidos e independentes do tempo, sem feedback entre a entrada e a saída. Os circuitos combinacionais são úteis para operações aritméticas e booleanas. Os melhores exemplos de circuitos combinacionais incluem meio somador, somador completo, meio subtrator, subtrator completo, multiplexadores, desmultiplexadores, codificador e decodificador. O que é meio subtrator? O meio subtrator, como dito acima, é um circuito combinatório. é usado para subtrair os dois bits da entrada. Aqui, a saída do subtrator é puramente dependente das entradas presentes e não depende dos estágios anteriores. As saídas de meio subtrator são diferença e carrinho de mão. É semelhante à subtração artimética em que se o subtraendo for maior do que o minuendo, iríamos para um empréstimo B = 1 ou então o empréstimo permaneceria zero B = 0. Para entender melhor, vamos entrar na tabela verdade mostrada abaixo. diagrama de blocos do meio-subtratorA Tabela VerdadeA tabela verdade do meio-subtrator mostra os valores de saída de acordo com as entradas que são aplicadas nos estágios de entrada. A tabela verdade é dividida em duas partes. A parte esquerda é denotada como o estágio de entrada e a parte direita denotada como o estágio de saída. Em circuitos digitais, a entrada 0 e a entrada 1 indicam lógica baixa e lógica alta. De acordo com a configuração, lógica baixa significa tensão zero, lógica alta significa alta tensão (como 5 V, 7 V, 12 V etc.). Entradas SaídasInput - AInput - BDifference -DBarrow - B 000010 1001111100Truth Table ExplicaçãoQuando as entradas A e B são zero, as saídas do meio-subtrator D e B também são zero. Quando a entrada A é alta e B é zero, a diferença é alta, ou seja, 1 e Barrow é zero Quando a entrada A é zero e a entrada B é alta, então as saídas de D e B são altas com as respectivas. Quando ambas as entradas são altas, as duas saídas do meio-subtrator são zero. A partir da tabela verdade acima, podemos encontre a equação para a diferença (D) e Barrow (B) .Equações para a diferença-D: a diferença é alta quando as entradas A = 1, B = 0 e A = 0, B = 1. Desta afirmação D = AB '+ A'B = A⊕B. De acordo com a equação D, denota o Ex-or gate.D = A⊕BEquações para Barrow-B: Barro é alto apenas quando a entrada A é baixa e B é alta. A partir deste ponto, a equação para Barrow B será, B = A'BB = A'BA partir da diferença acima e das equações de carrinho de mão, podemos projetar o diagrama de circuito do meio-subtrator usando o K -MapK - mapa MapKarnaugh simplifica a expressão da álgebra booleana para o circuito meio subtrator. Este é o método oficial para encontrar a equação da álgebra booleana para qualquer circuito. Vamos resolver as expressões booleanas para o circuito meio subtrator usando K-map.K-Map for Difference (D) e Barrow (B)K-map para a diferença (D) e Barrow (B) De acordo com o K-map, o primeiro implicante é A'B e o segundo implicante é AB'. Quando simplificarmos essas duas equações implicantes, obteremos a equação simplificada para a diferença de DD = A'B + AB'Então, D = A⊕B. Esta equação está simplesmente indicando a porta Ex-OR. Para encontrar a expressão booleana simplificada para o carrinho B, precisamos seguir o mesmo processo que seguimos para a diferença D. Portanto, B = A'B. Metade do subtrator usando a porta NAND GatesNAND e As portas NOR são chamadas de portas universais. Aqui, a porta NAND é chamada de porta universal porque podemos projetar qualquer tipo de circuito digital com o uso de n combinações de números de portas NAND. Devido a essa especialidade, a porta NAND é chamada de porta universal. Agora, projetamos um circuito meio-subtrator usando portas NAND.meio-subtrator-implementado-com-portas NAND Podemos projetar o circuito meio-subtrator com cinco portas NAND. Considere A e B como as entradas para o primeiro estágio da porta NAND, sua saída novamente conectada como uma entrada para a segunda porta NAND bem como a terceira porta NAND. De acordo com suas entradas, ele fornece a saída e, no estágio final das portas NAND, a diferença de saída D e a saída do carrinho de mão B estarão em sua saída. A diferença final de equação de saída de D é D = A ⊕B e a equação B do carrinho de mão como B = A'B. Ao usar diferentes combinações de portas NAND para construir o meio-subtrator, as equações finais de diferença e carrinho de mão serão D = A⊕B e B = A'B apenas. de meio subtratorHá várias aplicações desses subtratores. Praticamente são simples de analisar. Alguns deles são listados a seguir. Para subtrair os números presentes na posição mínima nas colunas, esses subtratores são preferidos. A Unidade Aritmética e Lógica (ALU) presente no processador prefere esta unidade para a subtração. Para minimizar as distorções no som estes são usados. Com base na operação necessária, o meio subtrator tem a capacidade de aumentar ou diminuir o número de operadores. Metade dos subtratores são usados ​​no amplificador. Enquanto transmitem os sinais de áudio, eles são usados ​​para evitar as distorções. Circuito de meio subtrator. Em condições de tempo real, a subtração de vários números de bits não pode ser feita usando meio-subtratores. Esta desvantagem pode ser superada usando o Subtractor completo.

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