Volladdierer und Halbaddierer sind digitale Schaltungselemente, um Zahlen zusammenzufassen. In modernen Computern sind sie Teil der arithmetischen Logikeinheit, die für die Ausführung von Rechenoperationen zuständig ist. Addierer arbeiten mit elektrischen Signalen, die die Binärzahlen von Computern darstellen. In der Elektronik ist der Addierer eine digitale Schaltung, die Zahlen addiert. In vielen Computer- und anderen Prozessoren werden Addierer nicht nur in der arithmetisch-logischen Einheit verwendet, sondern auch in anderen Bereichen, in denen die Berechnung von Adressen, Indextabellen und ähnlichen Operationen erforderlich ist. Obwohl Addierer für verschiedene Darstellungen von Zahlen konstruiert werden können, wie zum Beispiel binär codierte Dezimalzahlen, sind sie normalerweise binär nummerierte Bitter.
Der Halbaddierer addiert zwei Bits. Der Halbaddierer hat zwei Eingangssignale, die Binärziffern (a und b) darstellen, und zwei Ausgangssignale, von denen eines das Ergebnis der Addition (en) ist und das zweite den Übertrag in höherer Klasse (C). Es ist wichtig anzumerken, dass ein Halbaddierer nicht zum Hinzufügen von mehrstelligen Binärzahlen verwendet werden kann, da kein Carry niedrigerer Ebene vorhanden ist. Der Halbaddierer ist eine Kombinationsschaltung aus XOR- und UND-Schaltungen. Ihr Zweck ist, wie der Name schon sagt, das Hinzufügen von Zahlen. Das Hinzufügen von Zahlen im Binärsystem wird auf das Hinzufügen von Ziffern reduziert, wobei wir als Ergebnis eine Summe und einen Übertrag erhalten. Da der Halbaddierer das gesamte Ergebnis nicht selbst berechnen kann, wird er mit einem anderen Halbaddierer und einer ODER-Verknüpfung zu einem Volladdierer kombiniert.
Die Wahrheitstabelle zur Beschreibung der Arbeit eines Halbaddierers lautet:
ein | b | S | C |
0 | 0 | 0 | 0 |
0 | 1 | 1 | 0 |
1 | 0 | 1 | 0 |
1 | 1 | 0 | 1 |
wobei S = a⊕b; C = a * b
Um Zahlen in einem binären System hinzuzufügen, müssen wir 3 Ziffern sammeln, indem Sie einen vorherigen Übertrag zur Summe von zwei Ziffern hinzufügen. Dies wird durch die Verwendung von zwei Halbaddierern und ODER-Schaltungen erreicht. Der Unterschied zwischen Halbaddierer und Addierer besteht darin, dass im Falle eines Addierers drei Eingänge und zwei Ausgänge vorhanden sind und der Addierer drei Ziffern zählt, während der Halbaddierer zwei Ein- und Ausgänge hat und zwei binäre Ziffern zählt. Der Volladdierer hat: drei Eingangssignale, von denen zwei die Binärziffern (a und b) darstellen, und ein dritter Eingang ist der Übertrag von der vorhergehenden Klasse (Cin); zwei Ausgangssignale, von denen eines das Ergebnis der Addition (S) ist, und das zweite Übertrag in der höheren Klasse (Cout). Da ein Volladdierer den vorherigen Übertrag als Eingangssignal hat, kann er verwendet werden, um mehrstellige Binärzahlen zu addieren. Die mehrstelligen Binärzahlen werden durch eine kaskadierende Verbindung mehrerer Volladdierer addiert. Die Anzahl der Volladdierer in der Kaskadenverbindung ist gleich der Anzahl der Ziffern, dh den Bits, für die Zahlen hinzugefügt werden müssen (ein Addierer für jedes Bit)..
Die Wahrheitstabelle zur Beschreibung der Arbeit eines Volladdierers lautet:
ein | b | Cin | S | Cou |
0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
0 | 0 | 1 | 1 | 0 |
0 | 1 | 0 | 1 | 0 |
0 | 1 | 1 | 0 | 1 |
1 | 0 | 0 | 1 | 0 |
1 | 0 | 1 | 0 | 1 |
1 | 1 | 0 | 0 | 1 |
1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
wobei S = a⊕b⊕Cin ist; Cout = (a * b) + (Cin * (a⊕b))
Sowohl Halbaddierer als auch Volladdierer sind kombinatorische Schaltungen. Das erste fügt jedoch zwei Ein-Bit-Ziffern hinzu, während das zweite drei Ziffern hinzufügt.
Der Halbaddierer hat zwei Eingangswerte - a und b, die die Datenbits darstellen. Der Volladdierer hat zusätzliche Eingabe - den Übertrag aus der unteren Klasse (Cin).
Der Halbaddierer hat zwei Ausgänge. Eine ist die Summe des Prozesses (S) und die andere ist der Übertrag der Summation (C). Der Volladdierer hat auch zwei Ausgänge (S; Cout).
Bei einem Halbaddierer wird der Übertrag aus der unteren Klasse (vorherige Iteration) nicht in der neuen Klasse hinzugefügt. Im Falle eines Volladdierers wird der Übertrag in die neue Klasse übertragen, wodurch der Addierer Zahlen summieren kann.
Der Halbaddierer besteht aus XOR und einem UND-Gatter. Der Volladdierer besteht hauptsächlich aus zwei zusammengesetzten Halbaddierern - besteht aus zwei XOR- und zwei UND-Gattern und einem ODER-Gatter.
Halbaddierer werden in Computern, Taschenrechnern, Messgeräten usw. verwendet. Volladdierer werden in der digitalen Verarbeitung verwendet.