¿Qué es Half Subtractor: funcionamiento y sus aplicaciones, K-MAP, circuito con puerta NAND?

Para procesar la información, como la luz o el sonido, de un punto a otro, podemos utilizar circuitos analógicos proporcionando las entradas adecuadas en forma de señales analógicas. En este proceso, hay posibilidades de que las señales analógicas de entrada capten ruido y esto puede provocar una pérdida en la señal de salida, lo que significa que cualquier entrada que estemos procesando en el nivel de entrada no es igual a la etapa de salida. Para superar estos circuitos digitales se implementan. El circuito digital se puede diseñar con puertas lógicas. Las puertas lógicas son un circuito electrónico que realiza operaciones lógicas basadas en sus entradas y le da a la salida solo un bit, ya sea bajo (Lógica 0 = voltaje cero) o alto (Lógica 1 = voltaje alto). Los circuitos combinacionales se pueden diseñar con más de una puerta lógica. Estos circuitos son rápidos e independientes del tiempo, sin retroalimentación entre la entrada y la salida. Los circuitos combinacionales son útiles para operaciones aritméticas y booleanas. Los mejores ejemplos de los circuitos combinacionales incluyen Half sumador, sumador completo, mitad substractor, restador completo, multiplexores, demultiplexores, codificador y decodificador. se utiliza para restar los dos bits de la entrada. Aquí, la salida del restador depende puramente de las entradas presentes y no depende de las etapas anteriores. Las salidas del medio restador son diferencia y carretilla. Es similar a la resta artimética en la que si el sustraendo es mayor que el minuendo, obtendríamos un préstamo B = 1 o, de lo contrario, el préstamo permanecería en cero B = 0. Para entenderlo mejor, entremos en la tabla de verdad que se muestra a continuación. diagrama de bloques del medio restador La tabla de verdad La tabla de verdad del medio restador muestra los valores de salida según las entradas que se aplican en las etapas de entrada. La tabla de verdad se divide en dos partes. La parte izquierda se indica como etapa de entrada y la parte derecha como etapa de salida. En los circuitos digitales, la entrada 0 y la entrada 1 indican lógica baja y lógica alta. Según la configuración, lógica baja significa voltaje cero, lógica alta significa alto voltaje (como 5V, 7V, 12V, etc.). Entradas Salidas Entrada - A Entrada - B Diferencia -DBarrow - B 000010 1001111100 Explicación de la tabla de verdad Cuando las entradas A y B son cero, las salidas del medio restador D y B también son cero Cuando la entrada A es alta y B es cero, la diferencia es Alta, es decir, 1 y Barrow es cero Cuando la entrada A es cero y la entrada B es alta, entonces las salidas de D y B son altas con las respectivas. Cuando ambas entradas son altas, las dos salidas del medio restador son cero. De la tabla de verdad anterior, podemos encuentre la ecuación para la Diferencia (D) y Barrow (B). Ecuaciones para la Diferencia-D: La diferencia es Alta cuando las entradas A = 1, B = 0 y A = 0, B = 1. De esta declaración D = AB '+ A'B = A⊕B. Según la ecuación D, denota la puerta Ex-o. D = A⊕BEcuaciones para Barrow-B: Barro es alto solo cuando la entrada A es baja y B es alta. A partir de este punto, la ecuación para Barrow B será, B = A'BB = A'B A partir de las ecuaciones de diferencia y barrow anteriores, podemos diseñar el diagrama de circuito de medio resta usando el mapa K -MapK - MapKarnaugh simplifica la expresión del álgebra booleana para el medio circuito Subtractor. Este es el método oficial para encontrar la ecuación de álgebra de Boole para cualquier circuito. Resolvamos las expresiones booleanas para el circuito de medio resta usando K-map. K-Map for Difference (D) y Barrow (B)K-map para Diferencia (D) y Barrow (B) De acuerdo con K-map, el primer implicante es A'B y el segundo implicante es AB'.Cuando simplificamos esta ecuación de dos implicantes, obtendremos la ecuación simplificada para la Diferencia de DD = A'B + AB'Entonces, D = A⊕B. Esta ecuación simplemente indica la puerta Ex-OR. Para encontrar la expresión booleana simplificada para túmulo B, debemos seguir el mismo proceso que seguimos para la Diferencia D. Por lo tanto, B = A'B. Las puertas NOR se llaman puertas universales. Aquí, la puerta NAND se denomina puerta universal porque podemos diseñar cualquier tipo de circuito digital utilizando n combinaciones de números de puertas NAND. Debido a esta especialidad, la puerta NAND se denomina puerta universal. Ahora, diseñamos un circuito de medio substractor usando puertas NAND.Medio sustractor implementado con puertas NAND Podemos diseñar el circuito de medio sustractor con cinco puertas NAND. Considere A y B como las entradas a la primera etapa de la puerta NAND, su salida nuevamente conectada como una entrada a la segunda puerta NAND. así como la tercera puerta NAND. Según sus entradas, da la salida y en la etapa final de las puertas NAND, la salida de diferencia D y la salida de carretilla B estarán en su salida. La ecuación de salida de diferencia D final es D = A ⊕B y la ecuación de la carretilla B como B = A'B. Al usar una combinación diferente de compuertas NAND para construir el medio restador, las ecuaciones finales de diferencia y carretilla serán D = A⊕B y B = A'B solamente. de Half Subtractor Hay varias aplicaciones de estos sustractores. Prácticamente son sencillos de analizar. Algunos de ellos se enumeran de la siguiente manera: Para restar los números presentes en la posición mínima en las columnas, se prefieren estos sustractores. La Unidad Aritmética y Lógica (ALU) presente en el procesador prefiere esta unidad para la resta. Para minimizar las distorsiones en el sonido. Estos se utilizan En función de la operación requerida, el medio restador tiene la capacidad de aumentar o disminuir el número de operadores. Los medios sustractores se utilizan en el amplificador. Mientras se transmiten las señales de audio, estos se utilizan para evitar las distorsiones. Circuito medio restador. En condiciones de tiempo real, no se pueden restar varios números de bits mediante el uso de medios restadores. Este inconveniente se puede superar utilizando el Subtractor completo.

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