วงจรบวกเต็ม (Full Adder)

ตัวบวกแบบเต็มคือวงจรดิจิทัลที่เพิ่มบิตอินพุตสามบิตเพื่อสร้างผลรวมและการดําเนินการ

วงจรบวกเต็ม (Full Adder)

Full Adder เป็นวงจรรวมที่เพิ่มอินพุตสามตัวและสร้างเอาต์พุตสองตัว อินพุตสองตัวแรกคือ A และ B และอินพุตที่สามคืออินพุตที่ถือเป็น C-IN เอาต์พุตถูกกําหนดเป็น C-OUT และเอาต์พุตปกติถูกกําหนดเป็น S ซึ่งเป็น SUM

  • C-OUT เรียกอีกอย่างว่าเครื่องตรวจจับของส่วนใหญ่ 1 ซึ่งเอาต์พุตจะสูงเมื่ออินพุตมากกว่าหนึ่งตัวสูง
  • ตรรกะแอดเดอร์เต็มรูปแบบได้รับการออกแบบในลักษณะที่สามารถนําอินพุตแปดตัวมารวมกันเพื่อสร้างแอดเดอร์แบบไบต์และเรียงซ้อนบิตพกพาจากแอดเดอร์หนึ่งไปยังอีกตัวหนึ่ง
  • เราใช้แอดเดอร์แบบเต็มเพราะเมื่อมีบิตแบบพกพา จะต้องใช้แอดเดอร์ 1 บิตอีกตัวหนึ่ง เนื่องจากแอดเดอร์ครึ่งหนึ่ง 1 บิตจะไม่ใช้บิตแบบพกพา
  • ตัวบวกแบบเต็ม 1 บิตจะเพิ่มตัวถูกดําเนินการสามตัวและสร้างผลลัพธ์แบบ 2 บิต

ตารางความจริง Adder แบบเต็ม

Full Adder ใช้อินพุตไบนารีสามรายการ:

  • A (บิตแรก)
  • B (บิตที่สอง)
  • C-IN (อินพุตพกพา)

และสร้างสองเอาต์พุต:

  • ผลรวม (S)
  • ดําเนินการ (C-OUT)
แอดเดอร์เต็ม

นี่คือตารางความจริงสําหรับตัวบวกแบบเต็ม:

นิพจน์เชิงตรรกะสําหรับ SUM

จากตารางความจริงนิพจน์เชิงตรรกะสําหรับผลรวม (S) ในการบวกเต็มคือ:

S = A'B'C-IN + A'BC-IN' + AB'C-IN' + ABC-IN

เนื่องจาก A'B + AB' = A ⊕ B สิ่งนี้ทําให้ง่ายขึ้นเพื่อ:

S = C-IN(A ⊕ B)' + C-IN'(A ⊕ B)

นิพจน์ตัวย่อสุดท้ายคือ:

S = A ⊕ B ⊕ C-IN

ดังนั้นผลรวมที่ส่งออกคือ XOR ของ A, Bและ C-IN

นิพจน์เชิงตรรกะสําหรับ C-OUT

จากตารางความจริงนิพจน์เชิงตรรกะสําหรับ C-OUT (ดําเนินการออก) ในตัวบวกแบบเต็มคือ:

C-OUT = A' B C-IN + A B' C-IN + A B C-IN' + A B C-IN

สิ่งนี้ทําให้ง่ายขึ้นเพื่อ:

C-OUT = A, B(C-IN'+C-IN) + C-IN(A'B+AB')

เนื่องจาก C-IN' + C-IN =1 และ A'B + AB' =A ⊕ B ดังนั้นนิพจน์ตัวง่ายสุดท้ายคือ:

C-OUT = AB + C-IN (ก⊕ B)

วงจรลอจิกของ Full Adder

ในการใช้ Full Adder โดยใช้ลอจิกเกตพื้นฐาน:

ผลรวม (S) ถูกนําไปใช้โดยใช้เกต XOR:

ใช้ประตู XOR สองประตู:

  • ประตู XOR แรก: A ⊕ B
  • ประตู XOR ที่สอง: (A ⊕ B) ⊕ C-IN เพื่อรับผลรวมสุดท้าย S

Carry (C-Out) ถูกนํามาใช้โดยใช้เกต XOR, AND และ OR: สุดท้าย เอาต์พุตทั้งสองจากเกต AND จะถูกรวมเข้าด้วยกันโดยใช้เกต OR เพื่อสร้างเอาต์พุต C-OUT ขั้นสุดท้าย

ประตู AND แรก: ประตูนี้คํานวณ A และ B

ประตู AND ที่สอง: ประตูนี้คํานวณ C-IN AND (A ⊕ B) ในการทําเช่นนี้ คุณต้องมีผลลัพธ์ของเกต XOR แรก (A ⊕ B) เป็นอินพุตไปยังเกต AND ที่สอง

วงจรลอจิก Adder เต็มรูปแบบ

การใช้งาน Full Adder โดยใช้ Half Adders

ต้องใช้ 2 Half Adders และ OR gate เพื่อใช้ Full Adder

แอดเดอร์เต็มโดยใช้ Half Adders

ด้วยวงจรลอจิกนี้สามารถเพิ่มสองบิตเข้าด้วยกันโดยนําการพกพาจากลําดับความสําคัญที่ต่ํากว่าถัดไปและส่งการพกพาไปยังลําดับความสําคัญที่สูงขึ้นถัดไป

การใช้งาน Full Adder โดยใช้เกต NAND

ต้องใช้เกต NAND ทั้งหมด 9 ประตูเพื่อใช้ Full Adder

แอดเดอร์เต็มรูปแบบโดยใช้เกต NAND

การใช้งาน Full Adder โดยใช้เกต NOR

ต้องใช้เกต NOR ทั้งหมด 9 ประตูเพื่อใช้ Full Adder

แอดเดอร์เต็มรูปแบบโดยใช้ NOR Gates

การประยุกต์ใช้ Full Adder ในลอจิกดิจิทัล

  • วงจรเลขคณิต: ตัวบวกแบบเต็มถูกนํามาใช้ในวงจรคณิตศาสตร์เพื่อเพิ่มตัวเลขสองเท่า เมื่อมีการเชื่อมโยงตัวบวกแบบเต็มที่แตกต่างกันในห่วงโซ่ พวกเขาสามารถเพิ่มหมายเลขคู่แบบหลายบิตได้
  • การจัดการข้อมูล: ตัวเพิ่มเต็มรูปแบบถูกนํามาใช้ในแอปพลิเคชันการจัดการข้อมูล เช่น การจัดการสัญญาณขั้นสูง การเข้ารหัสข้อมูล และการแก้ไขข้อผิดพลาด
  • เคาน์เตอร์: ตัวบวกแบบเต็มถูกนํามาใช้ในการนับเพื่อเพิ่มหรือลดจํานวนลงหนึ่ง
  • มัลติเพล็กเซอร์และดีมัลติเพล็กเซอร์: ตัวเพิ่มแบบเต็มถูกนํามาใช้ในมัลติเพล็กเซอร์และดีมัลติเพล็กเซอร์เพื่อเลือกและข้อมูลหลักสูตร
  • หน่วยความจํามีแนวโน้มที่จะ: ตัวบวกแบบเต็มถูกนํามาใช้ในวงจรแอดเดรสหน่วยความจําเพื่อสร้างตําแหน่งของพื้นที่หน่วยความจําเฉพาะ
  • ALU: ตัวบวกแบบเต็มเป็นส่วนพื้นฐานของ Number juggling Rationale Units (ALUs) ที่ใช้ในชิปและตัวประมวลผลสัญญาณคอมพิวเตอร์

บทความที่เกี่ยวข้อง

วงจรบวกเต็ม (Full Adder)

ตัวบวกแบบเต็มคือวงจรดิจิทัลที่เพิ่มบิตอินพุตสามบิตเพื่อสร้างผลรวมและการดําเนินการ

นักเขียนบทความ
by 
นักเขียนบทความ
วงจรบวกเต็ม (Full Adder)

วงจรบวกเต็ม (Full Adder)

ตัวบวกแบบเต็มคือวงจรดิจิทัลที่เพิ่มบิตอินพุตสามบิตเพื่อสร้างผลรวมและการดําเนินการ

Full Adder เป็นวงจรรวมที่เพิ่มอินพุตสามตัวและสร้างเอาต์พุตสองตัว อินพุตสองตัวแรกคือ A และ B และอินพุตที่สามคืออินพุตที่ถือเป็น C-IN เอาต์พุตถูกกําหนดเป็น C-OUT และเอาต์พุตปกติถูกกําหนดเป็น S ซึ่งเป็น SUM

  • C-OUT เรียกอีกอย่างว่าเครื่องตรวจจับของส่วนใหญ่ 1 ซึ่งเอาต์พุตจะสูงเมื่ออินพุตมากกว่าหนึ่งตัวสูง
  • ตรรกะแอดเดอร์เต็มรูปแบบได้รับการออกแบบในลักษณะที่สามารถนําอินพุตแปดตัวมารวมกันเพื่อสร้างแอดเดอร์แบบไบต์และเรียงซ้อนบิตพกพาจากแอดเดอร์หนึ่งไปยังอีกตัวหนึ่ง
  • เราใช้แอดเดอร์แบบเต็มเพราะเมื่อมีบิตแบบพกพา จะต้องใช้แอดเดอร์ 1 บิตอีกตัวหนึ่ง เนื่องจากแอดเดอร์ครึ่งหนึ่ง 1 บิตจะไม่ใช้บิตแบบพกพา
  • ตัวบวกแบบเต็ม 1 บิตจะเพิ่มตัวถูกดําเนินการสามตัวและสร้างผลลัพธ์แบบ 2 บิต

ตารางความจริง Adder แบบเต็ม

Full Adder ใช้อินพุตไบนารีสามรายการ:

  • A (บิตแรก)
  • B (บิตที่สอง)
  • C-IN (อินพุตพกพา)

และสร้างสองเอาต์พุต:

  • ผลรวม (S)
  • ดําเนินการ (C-OUT)
แอดเดอร์เต็ม

นี่คือตารางความจริงสําหรับตัวบวกแบบเต็ม:

นิพจน์เชิงตรรกะสําหรับ SUM

จากตารางความจริงนิพจน์เชิงตรรกะสําหรับผลรวม (S) ในการบวกเต็มคือ:

S = A'B'C-IN + A'BC-IN' + AB'C-IN' + ABC-IN

เนื่องจาก A'B + AB' = A ⊕ B สิ่งนี้ทําให้ง่ายขึ้นเพื่อ:

S = C-IN(A ⊕ B)' + C-IN'(A ⊕ B)

นิพจน์ตัวย่อสุดท้ายคือ:

S = A ⊕ B ⊕ C-IN

ดังนั้นผลรวมที่ส่งออกคือ XOR ของ A, Bและ C-IN

นิพจน์เชิงตรรกะสําหรับ C-OUT

จากตารางความจริงนิพจน์เชิงตรรกะสําหรับ C-OUT (ดําเนินการออก) ในตัวบวกแบบเต็มคือ:

C-OUT = A' B C-IN + A B' C-IN + A B C-IN' + A B C-IN

สิ่งนี้ทําให้ง่ายขึ้นเพื่อ:

C-OUT = A, B(C-IN'+C-IN) + C-IN(A'B+AB')

เนื่องจาก C-IN' + C-IN =1 และ A'B + AB' =A ⊕ B ดังนั้นนิพจน์ตัวง่ายสุดท้ายคือ:

C-OUT = AB + C-IN (ก⊕ B)

วงจรลอจิกของ Full Adder

ในการใช้ Full Adder โดยใช้ลอจิกเกตพื้นฐาน:

ผลรวม (S) ถูกนําไปใช้โดยใช้เกต XOR:

ใช้ประตู XOR สองประตู:

  • ประตู XOR แรก: A ⊕ B
  • ประตู XOR ที่สอง: (A ⊕ B) ⊕ C-IN เพื่อรับผลรวมสุดท้าย S

Carry (C-Out) ถูกนํามาใช้โดยใช้เกต XOR, AND และ OR: สุดท้าย เอาต์พุตทั้งสองจากเกต AND จะถูกรวมเข้าด้วยกันโดยใช้เกต OR เพื่อสร้างเอาต์พุต C-OUT ขั้นสุดท้าย

ประตู AND แรก: ประตูนี้คํานวณ A และ B

ประตู AND ที่สอง: ประตูนี้คํานวณ C-IN AND (A ⊕ B) ในการทําเช่นนี้ คุณต้องมีผลลัพธ์ของเกต XOR แรก (A ⊕ B) เป็นอินพุตไปยังเกต AND ที่สอง

วงจรลอจิก Adder เต็มรูปแบบ

การใช้งาน Full Adder โดยใช้ Half Adders

ต้องใช้ 2 Half Adders และ OR gate เพื่อใช้ Full Adder

แอดเดอร์เต็มโดยใช้ Half Adders

ด้วยวงจรลอจิกนี้สามารถเพิ่มสองบิตเข้าด้วยกันโดยนําการพกพาจากลําดับความสําคัญที่ต่ํากว่าถัดไปและส่งการพกพาไปยังลําดับความสําคัญที่สูงขึ้นถัดไป

การใช้งาน Full Adder โดยใช้เกต NAND

ต้องใช้เกต NAND ทั้งหมด 9 ประตูเพื่อใช้ Full Adder

แอดเดอร์เต็มรูปแบบโดยใช้เกต NAND

การใช้งาน Full Adder โดยใช้เกต NOR

ต้องใช้เกต NOR ทั้งหมด 9 ประตูเพื่อใช้ Full Adder

แอดเดอร์เต็มรูปแบบโดยใช้ NOR Gates

การประยุกต์ใช้ Full Adder ในลอจิกดิจิทัล

  • วงจรเลขคณิต: ตัวบวกแบบเต็มถูกนํามาใช้ในวงจรคณิตศาสตร์เพื่อเพิ่มตัวเลขสองเท่า เมื่อมีการเชื่อมโยงตัวบวกแบบเต็มที่แตกต่างกันในห่วงโซ่ พวกเขาสามารถเพิ่มหมายเลขคู่แบบหลายบิตได้
  • การจัดการข้อมูล: ตัวเพิ่มเต็มรูปแบบถูกนํามาใช้ในแอปพลิเคชันการจัดการข้อมูล เช่น การจัดการสัญญาณขั้นสูง การเข้ารหัสข้อมูล และการแก้ไขข้อผิดพลาด
  • เคาน์เตอร์: ตัวบวกแบบเต็มถูกนํามาใช้ในการนับเพื่อเพิ่มหรือลดจํานวนลงหนึ่ง
  • มัลติเพล็กเซอร์และดีมัลติเพล็กเซอร์: ตัวเพิ่มแบบเต็มถูกนํามาใช้ในมัลติเพล็กเซอร์และดีมัลติเพล็กเซอร์เพื่อเลือกและข้อมูลหลักสูตร
  • หน่วยความจํามีแนวโน้มที่จะ: ตัวบวกแบบเต็มถูกนํามาใช้ในวงจรแอดเดรสหน่วยความจําเพื่อสร้างตําแหน่งของพื้นที่หน่วยความจําเฉพาะ
  • ALU: ตัวบวกแบบเต็มเป็นส่วนพื้นฐานของ Number juggling Rationale Units (ALUs) ที่ใช้ในชิปและตัวประมวลผลสัญญาณคอมพิวเตอร์

Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipiscing elit. Suspendisse varius enim in eros elementum tristique. Duis cursus, mi quis viverra ornare, eros dolor interdum nulla, ut commodo diam libero vitae erat. Aenean faucibus nibh et justo cursus id rutrum lorem imperdiet. Nunc ut sem vitae risus tristique posuere.

วงจรบวกเต็ม (Full Adder)

วงจรบวกเต็ม (Full Adder)

ตัวบวกแบบเต็มคือวงจรดิจิทัลที่เพิ่มบิตอินพุตสามบิตเพื่อสร้างผลรวมและการดําเนินการ

Lorem ipsum dolor amet consectetur adipiscing elit tortor massa arcu non.

Full Adder เป็นวงจรรวมที่เพิ่มอินพุตสามตัวและสร้างเอาต์พุตสองตัว อินพุตสองตัวแรกคือ A และ B และอินพุตที่สามคืออินพุตที่ถือเป็น C-IN เอาต์พุตถูกกําหนดเป็น C-OUT และเอาต์พุตปกติถูกกําหนดเป็น S ซึ่งเป็น SUM

  • C-OUT เรียกอีกอย่างว่าเครื่องตรวจจับของส่วนใหญ่ 1 ซึ่งเอาต์พุตจะสูงเมื่ออินพุตมากกว่าหนึ่งตัวสูง
  • ตรรกะแอดเดอร์เต็มรูปแบบได้รับการออกแบบในลักษณะที่สามารถนําอินพุตแปดตัวมารวมกันเพื่อสร้างแอดเดอร์แบบไบต์และเรียงซ้อนบิตพกพาจากแอดเดอร์หนึ่งไปยังอีกตัวหนึ่ง
  • เราใช้แอดเดอร์แบบเต็มเพราะเมื่อมีบิตแบบพกพา จะต้องใช้แอดเดอร์ 1 บิตอีกตัวหนึ่ง เนื่องจากแอดเดอร์ครึ่งหนึ่ง 1 บิตจะไม่ใช้บิตแบบพกพา
  • ตัวบวกแบบเต็ม 1 บิตจะเพิ่มตัวถูกดําเนินการสามตัวและสร้างผลลัพธ์แบบ 2 บิต

ตารางความจริง Adder แบบเต็ม

Full Adder ใช้อินพุตไบนารีสามรายการ:

  • A (บิตแรก)
  • B (บิตที่สอง)
  • C-IN (อินพุตพกพา)

และสร้างสองเอาต์พุต:

  • ผลรวม (S)
  • ดําเนินการ (C-OUT)
แอดเดอร์เต็ม

นี่คือตารางความจริงสําหรับตัวบวกแบบเต็ม:

นิพจน์เชิงตรรกะสําหรับ SUM

จากตารางความจริงนิพจน์เชิงตรรกะสําหรับผลรวม (S) ในการบวกเต็มคือ:

S = A'B'C-IN + A'BC-IN' + AB'C-IN' + ABC-IN

เนื่องจาก A'B + AB' = A ⊕ B สิ่งนี้ทําให้ง่ายขึ้นเพื่อ:

S = C-IN(A ⊕ B)' + C-IN'(A ⊕ B)

นิพจน์ตัวย่อสุดท้ายคือ:

S = A ⊕ B ⊕ C-IN

ดังนั้นผลรวมที่ส่งออกคือ XOR ของ A, Bและ C-IN

นิพจน์เชิงตรรกะสําหรับ C-OUT

จากตารางความจริงนิพจน์เชิงตรรกะสําหรับ C-OUT (ดําเนินการออก) ในตัวบวกแบบเต็มคือ:

C-OUT = A' B C-IN + A B' C-IN + A B C-IN' + A B C-IN

สิ่งนี้ทําให้ง่ายขึ้นเพื่อ:

C-OUT = A, B(C-IN'+C-IN) + C-IN(A'B+AB')

เนื่องจาก C-IN' + C-IN =1 และ A'B + AB' =A ⊕ B ดังนั้นนิพจน์ตัวง่ายสุดท้ายคือ:

C-OUT = AB + C-IN (ก⊕ B)

วงจรลอจิกของ Full Adder

ในการใช้ Full Adder โดยใช้ลอจิกเกตพื้นฐาน:

ผลรวม (S) ถูกนําไปใช้โดยใช้เกต XOR:

ใช้ประตู XOR สองประตู:

  • ประตู XOR แรก: A ⊕ B
  • ประตู XOR ที่สอง: (A ⊕ B) ⊕ C-IN เพื่อรับผลรวมสุดท้าย S

Carry (C-Out) ถูกนํามาใช้โดยใช้เกต XOR, AND และ OR: สุดท้าย เอาต์พุตทั้งสองจากเกต AND จะถูกรวมเข้าด้วยกันโดยใช้เกต OR เพื่อสร้างเอาต์พุต C-OUT ขั้นสุดท้าย

ประตู AND แรก: ประตูนี้คํานวณ A และ B

ประตู AND ที่สอง: ประตูนี้คํานวณ C-IN AND (A ⊕ B) ในการทําเช่นนี้ คุณต้องมีผลลัพธ์ของเกต XOR แรก (A ⊕ B) เป็นอินพุตไปยังเกต AND ที่สอง

วงจรลอจิก Adder เต็มรูปแบบ

การใช้งาน Full Adder โดยใช้ Half Adders

ต้องใช้ 2 Half Adders และ OR gate เพื่อใช้ Full Adder

แอดเดอร์เต็มโดยใช้ Half Adders

ด้วยวงจรลอจิกนี้สามารถเพิ่มสองบิตเข้าด้วยกันโดยนําการพกพาจากลําดับความสําคัญที่ต่ํากว่าถัดไปและส่งการพกพาไปยังลําดับความสําคัญที่สูงขึ้นถัดไป

การใช้งาน Full Adder โดยใช้เกต NAND

ต้องใช้เกต NAND ทั้งหมด 9 ประตูเพื่อใช้ Full Adder

แอดเดอร์เต็มรูปแบบโดยใช้เกต NAND

การใช้งาน Full Adder โดยใช้เกต NOR

ต้องใช้เกต NOR ทั้งหมด 9 ประตูเพื่อใช้ Full Adder

แอดเดอร์เต็มรูปแบบโดยใช้ NOR Gates

การประยุกต์ใช้ Full Adder ในลอจิกดิจิทัล

  • วงจรเลขคณิต: ตัวบวกแบบเต็มถูกนํามาใช้ในวงจรคณิตศาสตร์เพื่อเพิ่มตัวเลขสองเท่า เมื่อมีการเชื่อมโยงตัวบวกแบบเต็มที่แตกต่างกันในห่วงโซ่ พวกเขาสามารถเพิ่มหมายเลขคู่แบบหลายบิตได้
  • การจัดการข้อมูล: ตัวเพิ่มเต็มรูปแบบถูกนํามาใช้ในแอปพลิเคชันการจัดการข้อมูล เช่น การจัดการสัญญาณขั้นสูง การเข้ารหัสข้อมูล และการแก้ไขข้อผิดพลาด
  • เคาน์เตอร์: ตัวบวกแบบเต็มถูกนํามาใช้ในการนับเพื่อเพิ่มหรือลดจํานวนลงหนึ่ง
  • มัลติเพล็กเซอร์และดีมัลติเพล็กเซอร์: ตัวเพิ่มแบบเต็มถูกนํามาใช้ในมัลติเพล็กเซอร์และดีมัลติเพล็กเซอร์เพื่อเลือกและข้อมูลหลักสูตร
  • หน่วยความจํามีแนวโน้มที่จะ: ตัวบวกแบบเต็มถูกนํามาใช้ในวงจรแอดเดรสหน่วยความจําเพื่อสร้างตําแหน่งของพื้นที่หน่วยความจําเฉพาะ
  • ALU: ตัวบวกแบบเต็มเป็นส่วนพื้นฐานของ Number juggling Rationale Units (ALUs) ที่ใช้ในชิปและตัวประมวลผลสัญญาณคอมพิวเตอร์

Related articles