رفتن به محتوای اصلی
مدار منطقی درس‌نامهٔ آزاد
درس متوسط ۲۴ دقیقه

جمع‌کننده‌ها و مدارهای حسابی

نیم‌جمع‌کننده، تمام‌جمع‌کننده، جمع‌کننده/تفریق‌کننده، جمع‌کنندهٔ BCD و ضرب‌کننده؛ با چرخهٔ کامل طراحی.

هدف این درس

بتوانی تمام‌جمع‌کننده را از جدول تا مدار بسازی و ساختار جمع‌کنندهٔ چندبیتی و BCD را توضیح دهی.

در این مطلب ۴

نیم‌جمع‌کننده: جمع یک‌بیتی بدون نقلی ورودی

مسئله: دو بیت x و y را جمع کن؛ خروجی‌ها: جمع S و نقلی C. جدول چهار سطری می‌گوید و . همین — دو گیت و تمام.

تمام‌جمع‌کننده: با نقلی ورودی

مسئلهٔ واقعی‌تر: سه بیت (x، y و نقلی ورودی z). جدول هشت سطری و ساده‌سازی (با کارنو) می‌دهد:

فرمول
خروجی‌های تمام‌جمع‌کننده

شهودش را نگه دار: جمع، XOR سه‌تایی است (فرد بودن تعداد یک‌ها) و نقلی وقتی ۱ است که دست‌کم دو تا از سه ورودی ۱ باشند (رأی اکثریت!). این شهود را که بفهمی، فرمول را هم حفظی.

جمع‌کنندهٔ چندبیتی: زنجیر کردن

تمام‌جمع‌کننده‌ها را پشت سر هم بچین: نقلیِ هر مرحله به مرحلهٔ بعد می‌رود (ripple carry). برای تفریق هم همان مدار کافی است: با XORِ کنترل‌شده، بیت‌های B را (وقتی حالت تفریق است) وارونه کن و نقلی ورودی مرحلهٔ اول را ۱ بگذار — یعنی همان «مکمل دو و جمع» فصل ۱، این‌بار در سخت‌افزار.

جمع‌کنندهٔ BCD و ضرب‌کننده

  • جمع‌کنندهٔ BCD: دو رقم BCD را مثل دودویی جمع می‌کند و اگر نتیجه از ۹ گذشت (یا نقلی آمد)، ۶ واحد اصلاح می‌کند. چرا ۶؟ چون BCD شش ترکیب (۱۰ تا ۱۵) را جا انداخته و باید از روی آن‌ها پرید.
  • ضرب‌کنندهٔ دودویی: مثل ضرب دستی مدرسه است: به‌ازای هر بیتِ ضرب‌کننده یک سطرِ حاصل‌ضرب جزئی (ANDای) بساز و سطرها را با جمع‌کننده‌ها جمع کن. ضرب‌کنندهٔ ۲×۲ فقط به چهار AND و دو نیم‌جمع‌کننده نیاز دارد.

مطالب مرتبط

از همین بخش و با برچسب‌های مشترک

این مطلب را خواندید؟ آن را علامت بزنید تا پیشرفت شما روی همین دستگاه ذخیره شود.

وضعیت پیشرفت برای جمع‌کننده‌ها و مدارهای حسابی