ایک مکمل ذیلی ٹریکٹر کیا ہے: منطق کے دروازوں کا استعمال کرتے ہوئے تعمیر

عام طور پر ، مکمل سبکٹیکٹر سب سے زیادہ استعمال ہونے والا اور ہے ضروری مشترکہ منطق سرکٹس . یہ ایک بنیادی الیکٹرانک ڈیوائس ہے ، جو دو بائنری نمبروں کو گھٹا دینے کے لئے استعمال ہوتا ہے۔ پچھلے مضمون میں ، ہم پہلے ہی اس کا بنیادی نظریہ دے چکے ہیں آدھا جوڑنے والا اور ایک مکمل شامل کنندہ جو حساب کے لئے بائنری ہندسوں کا استعمال کرتا ہے۔ اسی طرح ، پورا گھٹا دینے والا بائنری ہندسوں کو 0،1 جیسے گھٹاوٹ کے لئے استعمال کرتا ہے۔ اس کا سرکٹ منطقی دروازوں جیسے OR ، سابق- OR ، نند گیٹ کے ساتھ بنایا جاسکتا ہے۔ اس سبکٹرکٹر کے آدانوں میں اے ، بی ، بن اور آؤٹ پٹس ڈی ، باؤٹ ہیں۔

یہ مضمون ایک مکمل ذیلی ٹریکٹر تھیوری آئیڈیا دیتا ہے جس میں احاطے پر مشتمل ہے جیسے سبکٹیکٹر کیا ہے ، منطق کے دروازوں سے ڈیزائن ، ٹیوٹی ٹیبل وغیرہ۔ یہ مضمون انجینئرنگ طلبہ کے لئے مفید ہے جو ان عنوانات کو ایچ ڈی ایل پریکٹیکل لیب میں جاسکتے ہیں۔

سبکٹیکٹر کیا ہے؟

بائنری ہندسوں کو گھٹانا سبٹریکٹر سرکٹ کی مدد سے کیا جاسکتا ہے۔ یہ ایک قسم کا مشترکہ منطق سرکٹ ہے ، جو دو بائنری ہندسوں جیسے 0s اور 1s کے گھٹاؤ کو انجام دینے کے لئے استعمال ہوتا ہے۔ بائنری ہندسوں کا 0 سے 0 یا 0 سے 1 تک کے جڑنا نتیجہ کو تبدیل نہیں کرتا ہے ، 1 سے 1 کی گھٹاؤ 0 کے نتیجے میں ہوگی لیکن 1 سے 0 کے گھٹاؤ کو قرض لینے کی ضرورت ہے۔

مثال کے طور پر ، دو بٹ ​​سبٹریکٹر سرکٹ میں A & B جیسے دو آدان شامل ہیں جبکہ آؤٹ پٹ فرق اور قرض ہیں۔ اس سرکٹ کو انورٹرز کے ساتھ جوڑنے والوں کے ساتھ بھی بنایا جاسکتا ہے جو ایف اے کے پہلے مرحلے کے ہر ڈیٹا ان پٹ کے ساتھ ساتھ قرض (بن) ان پٹ کے درمیان واقع ہوتا ہے۔

ذیلی ٹریکٹروں کو دو قسموں میں درجہ بندی کیا جاتا ہے جیسے آدھے سبکٹیکٹر اور مکمل سب ٹریکٹر۔ یہاں ہم مکمل ذیلی ٹریکٹر پر تبادلہ خیال کر رہے ہیں۔

فل سبکٹیکٹر کیا ہے؟

یہ ایک الیکٹرانک ڈیوائس ہے یا منطق سرکٹ جو دو بائنری ہندسوں کا گھٹاؤ کرتا ہے۔ یہ ایک مشترکہ منطق سرکٹ ہے جو ڈیجیٹل الیکٹرانکس میں استعمال ہوتا ہے۔ بہت سے مشترکہ سرکٹس میں دستیاب ہیں مربوط سرکٹ ٹیکنالوجی یعنی ایڈڈر ، انکوڈرز ، ڈیکوڈرز ، اور ملٹی پلیکسرز۔ اس آرٹیکل میں ، ہم آدھے سبکٹیکٹر اور سچ ٹیبل جیسی اصطلاحات کا استعمال کرتے ہوئے اس کی تعمیر پر تبادلہ خیال کرنے جارہے ہیں۔

مکمل ذیلی ٹریکٹر

اس کی ڈیزائننگ دو آدھے ذیلی ٹریکٹرز کے ذریعہ کی جاسکتی ہے ، جس میں تین آدانوں جیسے منیونڈ ، سب ٹہند ، اور قرض لینا شامل ہیں ، دو بائنری ہندسوں کے گھٹاؤ سے حاصل کیا جاتا ہے اور اگلے اعلی آرڈر کی جوڑی سے منہا کیا جاتا ہے۔ بٹس ، فرق اور قرض کے طور پر آؤٹ پٹ.

مکمل ذیلی ٹریکٹر بلاک آریھ نیچے دکھایا گیا ہے آدھے سبکٹیکٹر کا سب سے اہم نقصان یہ ہے کہ ہم اس ذیلی ٹریکٹر میں کوئی قرض نہیں لے سکتے ہیں۔ جب کہ اس کے ڈیزائن میں ، دراصل ہم سرکٹ میں ایک بون بٹ بنا سکتے ہیں اور باقی دو آئی / پی ایس کے ساتھ گھٹا سکتے ہیں۔ یہاں A منueنڈ ہے ، بی سبٹ ہینڈ ہے اور بن ادھار ہے۔ آؤٹ پٹ فرق (ڈف) اور باؤٹ (آؤٹ آئوٹ) ہیں۔ مکمل ذیلی ٹریکٹر سرکٹ ایک اضافی OR گیٹ والے دو آدھے ذیلی ٹریکٹرز کا استعمال کرکے حاصل کرسکتا ہے۔

لاجک گیٹس کے ساتھ مکمل ذیلی ٹریکٹر سرکٹ ڈایاگرام

بنیادی گیٹ کا استعمال کرکے مکمل ذیلی ٹریکٹر کا سرکٹ ڈایاگرام s مندرجہ ذیل بلاک آریھ میں دکھایا گیا ہے۔ یہ سرکٹ دو آدھے سبکٹیکٹر سرکٹس کے ساتھ کی جاسکتی ہے۔

ابتدائی نصف سبکٹرکٹر سرکٹ میں ، بائنری آدان A اور B. ہیں جیسا کہ ہم نے پچھلے نصف سبکٹرکور مضمون میں بحث کی ہے ، اس سے دو آؤٹ پٹ پیدا ہوں گے یعنی فرق (فرق) اور قرض۔

لاجک گیٹس کا استعمال کرتے ہوئے مکمل سبکٹر

بائیں ضمنی ٹریکٹر کا فرق o / p بائیں نصف ذیلی ٹریکٹر سرکٹ کو دیا جاتا ہے۔ دائیں نصف ذیلی ٹریکٹر سرکٹ کے ان پٹ کو مزید مختلف پیداوار فراہم کی جاتی ہے۔ ہم نے اگلے دوسرے i / p میں تھوڑا سا قرضے کی پیش کش کی آدھا گھسنے والا سرکٹ . ایک بار پھر یہ ڈف کو آؤٹ کرنے کے ساتھ ساتھ تھوڑا سا قرض بھی لے گا۔ اس سبکٹرکٹر کی حتمی پیداوار ڈف آؤٹ پٹ ہے۔

دوسری طرف ، نصف سب ٹریکٹر سرکٹس دونوں میں سے قرض لینا OR منطقی گیٹ سے منسلک ہے۔ بعد میں ذیلی ٹریکٹر کے دو آؤٹ پٹ بٹس کیلئے یا منطق دینے کے بجائے ، ہم ذیلی ٹریکٹر سے حتمی قرض لے لیتے ہیں۔ MSB کی نشاندہی کرنے کے لئے آخری قرض (ایک سب سے اہم سا)

اگر ہم اس کے اندرونی سرکٹ کا مشاہدہ کرتے ہیں تو ، ہم ناند گیٹ کے ساتھ دو نصف ذیلی عہدیداروں اور ایک او آر گیٹ کے ساتھ XOR گیٹ دیکھ سکتے ہیں۔

مکمل ذیلی ٹھیکیدار ٹیبل

یہ subtractor سرکٹ دو بٹس کے درمیان ایک گھٹاؤ کو انجام دیتا ہے ، جس میں 3- آؤٹس (A ، B ، اور بن) اور دو آؤٹ پٹ (D اور Bout) ہوتے ہیں۔ یہاں آدانوں سے منیئنڈ ، سب ٹرینڈ ، اور پچھلے قرضے کی نشاندہی ہوتی ہے ، جبکہ دو آؤٹس کو بون / پی اور فرق کے بطور ظاہر کیا جاتا ہے۔ مندرجہ ذیل تصویر مکمل ذیلی ٹریکٹر کی سچائی ٹیبل دکھاتی ہے۔

K- نقشہ

کی سادگی مکمل ذیلی ٹریکٹر K- نقشہ مندرجہ بالا فرق اور قرض کے لئے نیچے دکھایا گیا ہے۔

بن کے ساتھ ساتھ فرق کے مساوات کا بھی ذکر ذیل میں ہے۔

فرق کے لئے اظہار رائے یہ ہے ،

D = A’B’Bin + AB’Bin ’+ A’BBin’ + ABBin

قرض کے لئے اظہار رائے یہ ہے ،

آؤٹ = A’Bin + A’B + BBin

مکمل ذیلی ٹریکٹر سرکٹ کا جھڑپ

اس سے پہلے ، ہم اس طرح کے تعمیر ، منطقی دروازوں کے ساتھ سرکٹ آریھ کے جائزہ پر بات چیت کر چکے ہیں۔ لیکن اگر ہم دو دوسری صورت میں 1 بٹ نمبروں کو کم کرنا چاہتے ہیں تو ، یہ سبٹریکٹر سرکٹ سنگل بٹ نمبر جھرن کرنے میں بہت مددگار ہے اور دو بائنری نمبروں کو بھی گھٹاتا ہے۔ ایسے معاملات میں ، نو منطق کے دروازے کی مدد سے ایک مکمل ایڈیسر کاسکیڈ سرکٹ استعمال ہوتا ہے۔ سرکٹ کو مکمل جوڑنے والے سے مکمل ذیلی ٹریکٹر میں تبدیل کرنا 2 کی تکمیلی تکنیک کا استعمال کرکے کیا جاسکتا ہے۔

عام طور پر ، نو گیٹ نہیں تو ایک inverter کا استعمال کرتے ہوئے مکمل شامل کنندہ کے لئے subtrahend آدانوں کو الٹ دیں۔ اس منونڈ (نان انورٹیٹڈ ان پٹ) اور سب ٹہند (الٹی ان پٹ) کو شامل کرکے ، ایف اے سرکٹ کا ایل ایس بی (کیری ان پٹ) 1 ہے ، جس کا مطلب لاجک ہائی ہے ورنہ ہم 2 کی تکمیلی تکنیک کا استعمال کرتے ہوئے دو بائنری ہندسوں کو گھٹاتے ہیں۔ ایف اے کی آؤٹ پٹ ڈفٹ بٹ ہے اور اگر ہم اس کو آگے بڑھا دیتے ہیں تو ہم ایم ایس بی کو حاصل کرسکتے ہیں بصورت دیگر ادھار ادھار۔ دراصل ، ہم سرکٹ ڈیزائن کرسکتے ہیں تاکہ آؤٹ پٹ کا مشاہدہ کیا جاسکے۔

وریلوگ کوڈ

کوڈنگ حصے کے لئے ، سب سے پہلے ، ہمیں منطق سرکٹ ڈایاگرام کی ماڈلنگ کے ساختی طریقے کی جانچ پڑتال کرنے کی ضرورت ہے۔ اس کا منطق خاکہ ایک اینڈ گیٹ ، آدھے ذیلی ٹریکٹر سرکٹس اور اینڈ ، اور ، نہیں ، ایکس او آر دروازوں جیسے منطق کے دروازوں کا امتزاج بنا کر بنایا جاسکتا ہے۔ ساختی ماڈلنگ کی طرح ، ہم ہر بنیادی بنیادی انتظامات کے ل arrangement مختلف ماڈیولز کی وضاحت کرتے ہیں۔ مندرجہ ذیل کوڈ میں ، ہر دروازے کے لئے مختلف ماڈیولز کی وضاحت کی جاسکتی ہے۔

یہ ماڈیول OR گیٹ کے لئے ہے۔

ان پٹ: a0 ، b0

آؤٹ پٹ: سی 0

آخر میں ، ہم ان گیٹ عین مطابق ماڈیولز کو صرف ایک ماڈیول میں متحد کریں گے۔ اس کے ل here ، ہم یہاں ماڈیول کی انسٹیٹیشن استعمال کرتے ہیں۔ اب جب ہم متنوع ان پٹ سیٹ کے لئے عین مطابق ماڈیول یا فنکشن کی نقل تیار کرنا چاہتے ہیں تو اس انسٹیٹیشن کا استعمال کیا جاسکتا ہے۔ پہلے ، ہم ایک آدھے ذیلی ٹریکٹر کو ڈیزائن کرتے ہیں پھر اس ماڈیول کا استعمال ایک مکمل ذیلی ٹریکٹر کو نافذ کرنے کے لئے کیا جاتا ہے۔ اس کے نفاذ کے ل we ، ہم باؤٹ کے متغیر کے لئے o / PS کو یکجا کرنے کے لئے OR گیٹ کا استعمال کرتے ہیں۔ مکمل ذیلی ٹریکٹر کے لئے verilog کوڈ نیچے دکھایا گیا ہے

ماڈیول یا_ گیٹ (a0 ، b0 ، c0)

ان پٹ a0 ، b0

آؤٹ پٹ c0

تفویض کریں c0 = a0 | b0

endmodule

ماڈیول xor_ گیٹ (a1 ، b1 ، c1)

ان پٹ a1 ، b1

آؤٹ پٹ سی 1

سی 1 = a1 ^ b1 تفویض کریں

endmodule

ماڈیول اور_ گیٹ (a2 ، b2 ، c2)

ان پٹ a2 ، b2

آؤٹ پٹ سی 2

سی 2 = a2 اور b2 تفویض کریں

endmodule

ماڈیول not_gate (a3 ، b3)

ان پٹ a3

آؤٹ پٹ بی 3

تفویض B3 = ~ a3

endmodule

ماڈیول نصف_صبرکٹر (a4 ، b4 ، c4 ، d4)

ان پٹ a4 ، b4

آؤٹ پٹ سی 4 ، ڈی 4

تار x

xor_gate u1 (a4 ، b4 ، c4)

اور_ گیٹ u2 (x ، b4 ، d4)

not_gate u3 (a4 ، x)

endmodule

ماڈیول فل_صبیکٹر (A، B، بن، D، Bout)

ان پٹ اے ، بی ، بن

آؤٹ پٹ ڈی ، باؤٹ

تار پی ، کیو ، آر

نصف_صبرکٹر U4 (A، B، p، q)

نصف_صبرکٹر u5 (پی ، بن ، ڈی ، ر)

or_ گیٹ u6 (کیو ، آر ، آؤٹ)

endmodule

4X1 ملٹی پلیکسر استعمال کرتے ہوئے مکمل سبکٹر

تفریق کا عمل دونوں کے تکمیلی طریقہ کے ذریعہ کیا جاسکتا ہے۔ اس طرح ہمیں 1-XOR گیٹ کو استعمال کرنے کی ضرورت ہے جو 1 بٹ کو تبدیل کرنے اور ایک کو لے جانے والے بٹ میں شامل کرنے کے لئے استعمال ہوتا ہے۔ DIFFERENCE کا آؤٹ پٹ مکمل شامل کرنے والے سرکٹ میں SUM کے آؤٹ پٹ سے ملتا جلتا ہے تاہم BARROW o / p مکمل ایڈڈر کے کیری آؤٹ پٹ سے ملتا جلتا نہیں ہے البتہ یہ A - B = A + (-B) کی طرح الٹا ہے اور اس کی تعریف بھی ہے۔ = A + two کا B کی تکمیل

4X1 ملٹی پلیکر کا استعمال کرتے ہوئے اس کے ڈیزائن کو مندرجہ ذیل منطقی آریگرام میں دکھایا گیا ہے۔ یہ ڈیزائن مندرجہ ذیل مراحل کا استعمال کرتے ہوئے کیا جاسکتا ہے۔

4 ایکس 1 ملٹیپلیکسر

• مرحلہ 1 میں ، دو آؤٹ پٹ جیسے سب اور بون ہیں۔ لہذا ہمیں 2 ملٹی پلرز منتخب کرنا ہوں گے۔
• مرحلہ 2 میں ، کے ٹیپس کے ساتھ ساتھ ٹیوچ ٹیبل کو بھی لاگو کیا جاسکتا ہے
• اسٹیپ 3 میں ، دو متغیرات کو آپ کی منتخب لائن کی حیثیت سے منتخب کیا جاسکتا ہے۔ مثال کے طور پر ، B & C اس معاملے میں ہیں۔

حقیقت ٹیبل

مکمل ذیلی ٹریکٹر کی سچائی ٹیبل 4X1 ملٹی پلیکسر استعمال کرنے والے سرکٹ میں مندرجہ ذیل شامل ہیں

ڈیکوڈر کا استعمال کرتے ہوئے مکمل سبکٹر

فعال کم آؤٹ پٹس کا استعمال کرتے ہوئے 3-8 ڈیکوڈرس کا استعمال کرتے ہوئے مکمل سب ٹریکٹر کی ڈیزائننگ کی جاسکتی ہے۔ آئیے مندرجہ ذیل منطقی آریھ کا استعمال کرکے ڈویکڈر کے کام کاج فرض کرتے ہیں۔ کوٹواچک میں 3-8 ڈویکڈر میں تین آدان شامل ہیں۔ سچائی میز پر مبنی ، ہم فرق اور قرض لینے کے نتائج کے ل the منسٹرز لکھ سکتے ہیں۔

مذکورہ حق میز سے ،

سچ ٹیبل میں مختلف افعال کے ل the ، منٹروں کو 1،2،4،7 لکھا جاسکتا ہے ، اور اسی طرح ، قرض کے لئے ، منٹروں کو 1،2،3،7 لکھا جاسکتا ہے۔ 3-8 ڈیکوڈرز میں تین آدانوں کے ساتھ ساتھ 8 آؤٹ پٹ بھی شامل ہیں جن کی تعداد 0 سے 7 ہے۔

3-to-8 کوٹواچک

اگر سبکٹیکٹر کا ان پٹ 000 ہے ، تو آؤٹ پٹ ‘0’ فعال ہوگا اور اگر ان پٹ 001 ہے تو آؤٹ پٹ ‘1’ فعال ہوگا۔

اب اس کو نینڈر پھاٹک سے جوڑنے کے لئے سبکٹرکٹر کے آؤٹ پٹس کو 1 ، 2 ، 4 اور 7 سے لیا جاسکتا ہے ، تب آؤٹ پٹ میں فرق ہوگا۔ یہ آؤٹ پٹس دوسرے ناند منطق کے دروازوں سے منسلک ہوسکتے ہیں جہاں آؤٹ پٹ قرضے میں تبدیل ہوجاتا ہے۔

مثال کے طور پر ، اگر ان پٹ 001 ہے تو آؤٹ پٹ 1 ہوگا جس کا مطلب ہے کہ یہ متحرک ہے۔ تو آؤٹ پٹ ایکٹو کم ہے اور آؤٹ پٹ نینڈ گیٹ سے حاصل کیا جاسکتا ہے جسے ڈرنٹ فنکشن کہا جاتا ہے جیسے ہائی اینڈ بورن فنکشن بھی اعلی میں تبدیل ہوجاتا ہے۔ لہذا ہمیں ترجیحی پیداوار ملتی ہے۔ تو آخر میں ، ڈیکوڈر ایک مکمل سب ٹریکٹر کی طرح کام کرتا ہے۔

فوائد اور نقصانات

سبکٹرکٹر کے فوائد مندرجہ ذیل شامل کریں.

• نافذ کرنے کے ساتھ ساتھ سب ٹریکٹر کا ڈیزائننگ بہت آسان ہے
• ڈی ایس پی کے اندر بجلی کی کٹوتی (ڈیجیٹل سگنل پروسیسنگ)
• کمپیوٹیشنل کام تیز رفتار سے انجام دیئے جاسکتے ہیں۔

سبکٹکٹر کے نقصانات مندرجہ ذیل شامل کریں.

• آدھے سبکٹیکٹر میں ، پہلے مرحلے سے قرض کی طرح ان پٹ قبول کرنے کی کوئی شرط نہیں ہے۔
• سرکٹ میں ہونے والی تاخیر کے بعد سبکٹیکٹر کی رفتار جزوی ہوسکتی ہے۔

درخواستیں

میں سے کچھ مکمل ذیلی ٹریکٹر کی درخواستیں مندرجہ ذیل شامل کریں

• سرکٹ کی دشواری کو کم کرنے کے لئے گرافکس کی ایپلی کیشنز کیلئے سی پی یو اور جی پی یو کے طور پر منہا کرنے کے ل These یہ عام طور پر ALU (ریاضیاتی منطق یونٹ) کو کمپیوٹر میں ملازم رکھتے ہیں۔
• ذیلی تراکیب زیادہ تر ریاضی کے افعال جیسے گھٹائو ، الیکٹرانک کیلکولیٹرز کے ساتھ ساتھ ڈیجیٹل آلات میں بھی انجام دینے کے لئے استعمال ہوتے ہیں۔
• یہ بھی قابل اطلاق ہیں مختلف مائکروکانٹرولرز حسابی گراوٹ ، ٹائمر ، اور پروگرام کاؤنٹر (پی سی) کے لئے
• پروسیسرز میں جدولوں ، پتوں وغیرہ کی گنتی کے لئے سبکٹکٹرز استعمال ہوتے ہیں۔
• یہ ڈی ایس پی اور نیٹ ورکنگ پر مبنی نظام کے لئے بھی مفید ہے۔
• سرکٹ کی پیچیدگی کو کم کرنے کے لئے گرافکس ایپلی کیشنز کیلئے سی پی یو اور جی پی یو جیسے گھٹانے کے لئے یہ بنیادی طور پر کمپیوٹرز کے اندر ALU کے لئے استعمال ہوتے ہیں۔
• یہ بنیادی طور پر ریاضی کے افعال کو انجام دینے کے لئے استعمال ہوتے ہیں جیسے ڈیجیٹل ڈیوائسز ، کیلکولیٹرز ، وغیرہ میں گھٹائو۔
• ٹائمر ، پی سی (پروگرام کاؤنٹر) اور ریاضی کے سب نکالنے کے ل various یہ ذیلی ٹریکٹرز مختلف مائکروکانٹرولرز کے لئے بھی مناسب ہیں
• یہ پروسیسروں کے ل addresses پتے ، میزیں ، وغیرہ کا حساب کتاب کرنے کے لئے استعمال کیے جاتے ہیں۔
• نینڈ اینڈ این او آر جیسے منطق کے دروازوں کے ساتھ اس کا نفاذ کسی بھی مکمل ذیلی ٹریکٹر منطق سرکٹ کے ساتھ کیا جاسکتا ہے کیونکہ NOR اور NAND دونوں ہی دروازے آفاقی دروازے کہلاتے ہیں۔

مندرجہ بالا معلومات سے ، دو نصف ذیلی ٹریکٹر سرکٹس اور اس کے ٹیبلر فارموں کا استعمال کرتے ہوئے شامل کرنے والے ، مکمل سب ٹریکٹر ، اور اس کے ٹیبلولر فارموں کا اندازہ کرکے ، آپ محسوس کرسکتے ہیں کہ فل-سبکٹیکٹر میں ڈاؤٹ بالکل درست طرح کے جیسے ایڈلٹر کی طرح ہے۔ صرف مختلف حالت یہ ہے کہ A (ان پٹ متغیر) پورے ذیلی ٹریکٹر میں پورا ہے۔ لہذا ، یہ صرف ای / پی اے کی تکمیل کرکے فل ایڈیٹر سرکٹ کو ایک مکمل ذیلی ٹریکٹر میں تبدیل کرنا قابل حصول ہے۔ منطق کے دروازے آخری بٹ بٹ آؤٹ پٹ (باؤٹ) پیدا کرنے کیلئے۔

کسی بھی مکمل سب ٹریکٹر لاجک سرکٹ کا استعمال کرتے ہوئے ، نینڈ گیٹس اور نہ ہی گیٹس کا استعمال کرتے ہوئے مکمل سب ٹریکٹر لاگو کیا جاسکتا ہے ، کیوں کہ دونوں نند اور این او آر دروازوں کو آفاقی دروازوں کی طرح سمجھا جاتا ہے۔ یہاں آپ کے لئے ایک سوال یہ ہے کہ آدھے سبکٹیکٹر اور مکمل سبکٹیکٹر میں کیا فرق ہے؟