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Sommatore completo in logica digitale

Full Adder è il sommatore che aggiunge tre input e produce due output. I primi due ingressi sono A e B e il terzo ingresso è un ingresso riportato come C-IN. Il riporto di uscita è designato come C-OUT e l'uscita normale è designata come S che è SUM. Il C-OUT è anche noto come rilevatore della maggioranza 1, la cui uscita diventa alta quando più di un ingresso è alto. Una logica del sommatore completo è progettata in modo tale da poter prendere otto input insieme per creare un sommatore a livello di byte e mettere in cascata il bit di riporto da un sommatore a un altro. utilizziamo un sommatore completo perché quando è disponibile un bit di riporto, è necessario utilizzare un altro sommatore di 1 bit poiché un mezzo sommatore di 1 bit non accetta un bit di riporto. Un sommatore completo a 1 bit aggiunge tre operandi e genera risultati a 2 bit.

Tabella della verità del sommatore completo:



Espressione logica per SOMMA: = A' B' C-IN + A' B C-IN' + A B' C-IN' + A B C-IN = C-IN (A' B' + A B) + C-IN' (A' B + A B') = C-IN XOR (A XOR B) = (1,2,4,7)

Espressione logica per C-OUT: = A’ B C-IN + A B’ C-IN + A B C-IN’ + A B C-IN = A B + B C-IN + A C-IN = (3,5,6,7)

Un'altra forma in cui è possibile implementare C-OUT: = A B + A C-IN + B C-IN (A + A') = A B C-IN + A B + A C-IN + A' B C-IN = A B (1 +C-IN) + A C- IN + A' B C-IN = A B + A C-IN + A' B C-IN = A B + A C-IN (B + B') + A' B C-IN = A B C-IN + A B + A B' C-IN + A' B C-IN = A B (C-IN + 1) + A B' C-IN + A' B C-IN = A B + A B' C-IN + A' B C -IN = AB + C-IN (A' B + A B')



Pertanto COUT = AB + C-IN (A EX – OR B)

Circuito logico sommatore completo.



Implementazione del Full Adder utilizzando Half Adder:

Per implementare un sommatore completo sono necessari 2 mezzi sommatori e un cancello OR.

Con questo circuito logico, è possibile sommare due bit, prendendo un riporto dall'ordine di grandezza immediatamente inferiore e inviando un riporto all'ordine di grandezza immediatamente superiore.

Implementazione del Full Adder utilizzando porte NAND: Implementazione del Full Adder utilizzando porte NOR:

Per implementare un Full Adder sono necessarie 9 porte NOR in totale. Nell'espressione logica sopra, si riconoscerebbero le espressioni logiche di un semisommatore da 1 bit. Un sommatore completo da 1 bit può essere ottenuto collegando in cascata due mezzi sommatori da 1 bit.

Vantaggi e svantaggi del Full Adder nella logica digitale

Vantaggi del sommatore completo nella logica digitale:

1.Flessibilità: Un serpente intero può aggiungere tre bit di informazione, rendendolo più flessibile di una mezza vipera. Può anche essere utilizzato per sommare numeri multi-bit legando insieme diversi sommatori completi.

2. Informazioni sul trasporto: Il viper completo ha un ingresso di trasporto, che gli consente di eseguire l'espansione di numeri multi-bit e di concatenare diversi sommatori.

3.Velocità: Il serpente completo funziona a una velocità estremamente elevata, rendendolo ragionevole per l'uso in circuiti computerizzati rapidi.

Svantaggi del sommatore completo nella logica digitale:

1.Complessità: Il serpente completo è più sconcertante di una mezza vipera e richiede più parti come XOR, AND o potenzialmente ingressi. Allo stesso modo è più difficile da eseguire e pianificare.

2.Rinvio della propagazione: L'intero circuito Viper ha un ritardo di proliferazione, ovvero il tempo necessario affinché il risultato cambi alla luce di una modifica delle informazioni. Ciò può causare problemi di temporizzazione nei circuiti computerizzati, in particolare nei sistemi veloci.

Applicazione del sommatore completo nella logica digitale:

1.Circuiti aritmetici: I sommatori completi vengono utilizzati nei circuiti matematici per aggiungere numeri doppi. Nel momento in cui diversi sommatori completi sono associati in una catena, possono aggiungere numeri accoppiati a più bit.

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2.Trattamento dei dati: I sommatori completi vengono utilizzati in applicazioni di gestione delle informazioni come la gestione avanzata dei segnali, la crittografia delle informazioni e la rettifica degli errori.

3.Contatori: I sommatori completi vengono utilizzati nei contatori per addizionare o diminuire il conteggio di uno.

4.Multiplexer e demultiplexer: I sommatori completi vengono utilizzati nei multiplexer e demultiplexer per scegliere e informazioni sul corso.

5.Memoria tendente a: I sommatori completi vengono utilizzati nei circuiti di indirizzamento della memoria per produrre la posizione di una particolare area di memoria.

6.ALU: I sommatori completi sono una parte fondamentale delle unità logiche di giocoleria numerica (ALU) utilizzate nei chip e nei processori di segnali computerizzati.