ایک نصف ذیلیٹرکٹر کیا ہے: لاجک گیٹس کا استعمال کرتے ہوئے سرکٹ

الیکٹرانکس کے ڈومین میں ، سب سے اہم تصور جس پر ہر جزو کام کرتا ہے وہ ہے “ منطق کے دروازے “۔ چونکہ ہر فعالیت میں منطق کے دروازوں کا تصور نافذ کیا جاتا ہے جیسے مربوط سرکٹس ، سینسرز ، سوئچنگ مقاصد ، مائکروکنٹرولر اور پروسیسرز ، خفیہ کاری اور ڈکرپشن کے مقاصد ، اور دیگر میں۔ ان کے علاوہ ، منطق کے دروازے کی وسیع درخواستیں ہیں۔ منطقی دروازوں کی بہت ساری قسمیں ہیں جیسے ایڈڈر ، سبکٹیکٹر ، مکمل اڈیر ، مکمل ذیلی ٹریکٹر ، نصف ذیلی ٹریکٹر ، اور بہت سے دوسرے۔ لہذا ، یہ مضمون اجتماعی معلومات فراہم کرتا ہے آدھا گھسنے والا سرکٹ ، آدھے گھٹا سچ کی میز ، اور متعلقہ تصورات۔

آدھا سبکٹر کیا ہے؟

نصف ذیلی ٹریکٹر پر تبادلہ خیال کرنے سے پہلے ، ہمیں بائنری گھٹاؤ کو جاننا ہوگا۔ بائنری گھٹاؤ میں ، گھٹاؤ کا عمل ریاضی کے گھٹاؤ کی طرح ہے۔ حسابی گراوٹ میں بیس 2 نمبر کا سسٹم استعمال ہوتا ہے جبکہ بائنری گھٹاؤ میں ، بائنری نمبروں کو گھٹاؤ کے لئے استعمال کیا جاتا ہے۔ نتیجے اور شرائط کو فرق اور قرض کے ساتھ بیان کیا جاسکتا ہے۔

نصف ذیلی ٹریکٹر سب سے زیادہ ضروری ہے مشترکہ منطق سرکٹ جس میں استعمال ہوتا ہے ڈیجیٹل الیکٹرانکس . بنیادی طور پر ، یہ ایک الیکٹرانک آلہ ہے یا دوسری اصطلاحات میں ، ہم اسے منطق سرکٹ کے طور پر کہہ سکتے ہیں۔ اس سرکٹ کا استعمال دو بائنری ہندسوں کو گھٹا دینے کے لئے کیا جاتا ہے۔ پچھلے مضمون میں ، ہم پہلے ہی بات چیت کر چکے ہیں آدھے شامل کرنے والے اور ایک مکمل ایڈڈر سرکٹ کے تصورات جو حساب کے لئے بائنری نمبروں کا استعمال کرتا ہے۔ اسی طرح ، سبکٹیکٹر سرکٹ بائنری نمبر (0،1) کو گھٹانے کے ل uses استعمال کرتا ہے۔ آدھے سبکٹیکٹر کا سرکٹ دو کے ساتھ بنایا جاسکتا ہے منطق کے دروازے یعنی ناند اور سابق اور گیٹ . یہ سرکٹ دو عناصر جیسے فرق کے ساتھ ساتھ وہ ادھار بھی دیتا ہے۔

جیسا کہ بائنری گھٹاؤ میں ، بڑا ہندسہ 1 ہے ، ہم ادھار لے سکتے ہیں جبکہ سب ٹہرا 1 مائنینڈ 0 سے افضل ہے اور اس کی وجہ سے ، قرض لینے کی ضرورت ہوگی۔ مندرجہ ذیل مثال سے دو بائنری بٹس کا ثنائی گھٹاؤ ملتا ہے۔

مذکورہ بالا گھٹاؤ میں ، دو ہندسوں کی نمائندگی A اور B کے ساتھ کی جاسکتی ہے۔ یہ دونوں ہندسوں کو گھٹایا جاسکتا ہے اور اس کے نتیجے میں فرق اور قرضے کے طور پر اس کو نتیجہ ملتا ہے۔

جب ہم پہلی دو اور چوتھی قطاروں کا مشاہدہ کرتے ہیں تو ، ان صفوں کے مابین فرق ، پھر فرق اور ادھار اسی طرح کے ہوتے ہیں کیوں کہ سب ٹرین ہینڈ منٹ سے کم ہے۔ اسی طرح ، جب ہم تیسری صف کا مشاہدہ کرتے ہیں تو ، منueنڈ کی قیمت سب ٹہرا ہینڈ سے گھٹ جاتی ہے۔ لہذا فرق اور قرض کے بٹس 1 ہیں کیونکہ سب ٹرین ہندس digit منٹ ہندسے سے بہتر ہے۔

یہ مشترکہ سرکٹ کسی بھی قسم کے لئے ایک لازمی آلہ ہے ڈیجیٹل سرکٹ آدانوں اور آؤٹ پٹ کے ممکنہ امتزاج کو جاننے کے ل. مثال کے طور پر ، اگر سبکٹرکٹر کے دو آدان ہیں تو نتیجہ آؤٹ پٹ چار ہوگا۔ نصف سبکٹرکٹر کا o / p نیچے دیئے گئے جدول میں ذکر کیا گیا ہے جو فرق بٹ کے ساتھ ساتھ بٹ بٹ کی بھی علامت ہے۔ سرکٹ کی حقیقت کی میز کی وضاحت منطق کے دروازوں جیسے EX-OR منطق کے گیٹ اور اور گیٹ آپریشن کے ذریعہ نہیں گیٹ کے ذریعہ کی جاسکتی ہے۔

حق میز استعمال کرتے ہوئے حل کرنا K- نقشہ نیچے دکھایا گیا ہے

نصف ذیلی ٹریکٹر K نقشہ

آدھے گھسنے والے کا اظہار سچ ٹیبل اور کے میپ کا استعمال بطور حاصل کیا جاسکتا ہے

فرق (D) = ( x'y + xy ')

= x ⊕ y
قرض (B) = x'y

منطقی سرکٹ

آدھے subtractor منطقی سرکٹ منطق کے دروازوں کا استعمال کرکے وضاحت کی جاسکتی ہے۔

• 1 XOR گیٹ
• 1 گیٹ نہیں
• 1 اور گیٹ

نمائندگی ہے

نصف ذیلی ٹریکٹر منطقی سرکٹ

نصف ذیلی ٹریکٹر بلاک ڈایاگرام

آدھے سبکٹیکٹر کا بلاک ڈایاگرام اوپر دکھایا گیا ہے۔ اس کے لئے دو آدانوں کی ضرورت ہوتی ہے اور ساتھ ہی اس میں دو آؤٹ پٹ ملتے ہیں۔ یہاں آدانوں کی نمائندگی A&B کے ساتھ کی جاتی ہے ، اور آؤٹ پٹ میں فرق اور قرض ہوتا ہے۔

مذکورہ بالا سرکٹ کو EX-OR & NAND دروازوں سے ڈیزائن کیا جاسکتا ہے۔ یہاں ، نینڈ گیٹ AND اور نہیں گیٹ استعمال کرکے تعمیر کیا جاسکتا ہے۔ لہذا ہمیں آدھے سبکٹیکٹر سرکٹ یعنی EX-OR گیٹ ، نہیں گیٹ ، اور نند گیٹ بنانے کے لئے تین منطقی دروازوں کی ضرورت ہے۔

اور اور گیٹ کے امتزاج سے نینڈ گیٹ نامی ایک مختلف مشترکہ گیٹ تیار ہوتا ہے۔ سابق اور گیٹ آؤٹ پٹ میں فرق تھوڑا سا ہوگا اور نینڈ گیٹ آؤٹ پٹ اسی ان پٹ اے اینڈ بی کے ل B بورن بٹ ہوگا۔

اور گیٹ

اینڈ گیٹ ایک قسم کا ڈیجیٹل لاجک گیٹ ہے جس میں ایک سے زیادہ ان پٹس اور ایک ہی آؤٹ پٹ ہوتا ہے اور ان پٹس کے امتزاج پر مبنی یہ منطقی میل ملاپ کرے گا۔ جب اس گیٹ کے سارے ان پٹ زیادہ ہوں گے تو پھر پیداوار زیادہ ہوگی ورنہ آؤٹ پٹ کم ہوگا۔ سچ ٹیبل کے ساتھ AND گیٹ کا منطق آریگرام نیچے دکھایا گیا ہے۔

اور گیٹ اور سچ جدول

گیٹ نہیں

نو گیٹ ایک قسم کا ڈیجیٹل لاجک گیٹ ہے جس میں ایک ان پٹ ہوتا ہے اور ان پٹ کی بنیاد پر آؤٹ پٹ کو الٹ کیا جائے گا۔ مثال کے طور پر ، جب نو گیٹ کا ان پٹ زیادہ ہوگا تب آؤٹ پٹ کم ہوگا۔ سچ ٹیبل کے ساتھ نو گیٹ کا لاجک ڈایاگرام نیچے دکھایا گیا ہے۔ اس قسم کے منطق کے دروازے کا استعمال کرکے ، ہم ناند اور این او آر دروازوں کو انجام دے سکتے ہیں۔

نہیں گیٹ اور سچ جدول

سابق یا دروازہ

ایککسل - اور یا EX-OR گیٹ ایک قسم کا ڈیجیٹل لاجک گیٹ ہے جس میں 2 ان پٹس اور سنگل آؤٹ پٹ ہوتے ہیں۔ اس منطق کے گیٹ کا کام اور گیٹ پر منحصر ہوتا ہے۔ اگر اس گیٹ کے کسی بھی معلومات کو زیادہ ہے تو ، پھر EX-OR گیٹ کی پیداوار زیادہ ہوگی۔ EX-OR کی علامت اور سچائی جدول کو نیچے دکھایا گیا ہے۔

XOR گیٹ اور سچ ٹیبل

نند گیٹ کا استعمال کرتے ہوئے آدھا ذیلی ٹریکٹر سرکٹ

سبٹریکٹر کی ڈیزائننگ کے ذریعہ کیا جاسکتا ہے منطق کے دروازے کا استعمال کرتے ہوئے جیسے نینڈ گیٹ اور سابق- OR گیٹ۔ اس نصف ذیلی ٹریکٹر سرکٹ کو ڈیزائن کرنے کے ل we ، ہمیں دو تصورات یعنی فرق اور ادھار جاننا ہوں گے۔

نند گیٹ کا استعمال کرتے ہوئے آدھا ذیلی ٹریکٹر سرکٹ

اگر ہم محتاط طور پر نگرانی کرتے ہیں تو ، یہ بات بالکل واضح ہے کہ اس سرکٹ کے ذریعہ انجام دیئے جانے والے مختلف قسم کے آپریشن جو درست طور پر سابق اور او گیٹ آپریشن سے متعلق ہیں۔ لہذا ، ہم فرق پیدا کرنے کے لئے صرف EX-OR گیٹ استعمال کرسکتے ہیں۔ اسی طرح ، آدھے ایڈڈر سرکٹ کے ذریعہ تیار کردہ قرض منطقی دروازوں جیسے این ڈی گیٹ اور نو گیٹ کے امتزاج کا استعمال کرکے حاصل کیا جاسکتا ہے۔

اس HS کو NOR گیٹ کا استعمال کرکے بھی ڈیزائن کیا جاسکتا ہے جہاں اسے تعمیر کے لئے 5 NOR گیٹ درکار ہیں۔ این او آر گیٹس کا استعمال کرتے ہوئے سرکٹ ڈایاگرام نصف ذیلی ٹریکٹر کو اس طرح دکھایا گیا ہے:

آدھے ذیلی ٹریکٹر کا استعمال کرتے ہوئے اور نہ ہی گیٹس

حقیقت ٹیبل

وی ایچ ڈی ایل اور ٹیسٹ بینچ کوڈ

نصف ذیلی ٹریکٹر کے لئے VHDL کوڈ کی وضاحت اس طرح کی گئی ہے:

لائبریری IEEE

IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL استعمال کریں

IEEE.STD_LOGIC_ARITH.ALL استعمال کریں

IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL استعمال کریں

ہینٹ ہاف_سب 1 ہے

پورٹ (ایک: STD_LOGIC میں)

b: STD_LOGIC میں

HS_Diff: STD_LOGIC آؤٹ

HS_Borrow: STD_LOGIC آؤٹ)

ہاف_سب 1 ختم کریں

ہاف_سم 1 کا فن تعمیراتی سلوک ہے

شروع

HS_Diff<=a xor b

HS_Borrow<=(not a) and b

HS کے لئے ٹسٹ بینچ کوڈ ذیل میں بیان کیا گیا ہے:

لائبریری آئی ای ای

ieee.std_logic_1164.ALL استعمال کریں

ENTITY HS_tb IS ہے

آخر HS_tb

آرچیکچر HS_tb HS_tb IS ہے

اجزاء HS

پورٹ (a: IN std_logic

b: IN std_logic

HS_Diff: آؤٹ std_logic

HS_Borrow: آؤٹ std_logic

)

اختتامی اجزاء

سگنل a: std_logic: = ‘0’

سگنل بی: std_logic: = ‘0’

سگنل HS_Diff: std_logic

سگنل HS_Borrow: std_logic

شروع کریں

نیا: HS پورٹ میپ (

a => ایک ،

b => بی ،

HS_Diff => HS_Diff ،

HS_borrow => HS_borrow

)

محرک_پروک: عمل

شروع

کرنے کے لئے<= ‘0’

b<= ‘0’

30 این ایس ایس کے لئے انتظار کریں

کرنے کے لئے<= ‘0’

b<= ‘1’

30 این ایس ایس کے لئے انتظار کریں

کرنے کے لئے<= ‘1’

b<= ‘0’

30 این ایس ایس کے لئے انتظار کریں

کرنے کے لئے<= ‘1’

b<= ‘1’

انتظار کرو

اختتامی عمل

ختم

نصف ذیلی ٹریکٹر کا استعمال کرتے ہوئے مکمل سبکٹر

ایک مکمل ذیلی ٹریکٹر ایک امتزاج آلہ ہے جو دو بٹس استعمال کرکے گھٹاؤ کی فعالیت کو چلاتا ہے اور منیوینڈ اور سب ٹرینڈ ہے۔ سرکٹ قرض کو پچھلے آؤٹ پٹ پر غور کرتا ہے اور اس میں تین آؤٹ پٹ ہوتے ہیں جس میں دو آؤٹ پٹ ہوتے ہیں۔ تین آدانوں پچھلے آؤٹ پٹ سے منیئنڈ ، سب ٹہراینڈ اور ان پٹ موصول ہوئے ہیں جو ادھار ہے اور دو آؤٹ پٹ فرق اور قرض ہیں۔

مکمل سبکٹر منطقی ڈایاگرام

کے لئے حقیقت میز مکمل subtractor ہے

مذکورہ سچائی جدول کے ساتھ ، آدھے سب ٹریکٹرز کا استعمال کرتے ہوئے مکمل ذیلی ٹریکٹر کے نفاذ کے لئے منطقی ڈایاگرام اشتہار سرکٹس ڈایاگرام ذیل میں دکھایا گیا ہے:

HS کا استعمال کرتے ہوئے مکمل سبکٹر

نصف ذیلی ٹریکٹر کے فوائد اور حدود

آدھے سبکٹیکٹر کے فوائد یہ ہیں:

• اس سرکٹ کا نفاذ اور تعمیر آسان اور آسان ہے
• یہ سرکٹ ڈیجیٹل سگنل پروسیسنگ میں کم سے کم بجلی استعمال کرتا ہے
• کمپیوٹیشنل فنکشنلز کو تیز رفتار نرخوں پر انجام دیا جاسکتا ہے

اس مشترکہ سرکٹ کی حدود یہ ہیں:

اگرچہ بہت ساری کارروائیوں اور افادیت میں آدھے ذیلی ٹریکٹر کی وسیع درخواستیں موجود ہیں ، کچھ حدود ہیں اور وہ یہ ہیں:

• آدھے ذیلی ٹریکٹر سرکٹس پچھلے آؤٹ پٹس سے 'بون ان' قبول نہیں کریں گے جہاں یہ اس سرکٹ کی اہم خرابی ہے
• چونکہ بہت سے ریئل ٹائم ایپلی کیشنز متعدد تعداد میں بٹس کے گھٹاؤ کو چلاتے ہیں ، آدھے گھٹانے والے آلات بہت سارے بٹس کو گھٹانے کی صلاحیت نہیں رکھتے ہیں۔

ہاف سبسٹریکٹر کی درخواستیں

آدھے سب ٹریکٹر کی درخواستوں میں درج ذیل شامل ہیں۔

• آدھے ذیلی ٹریکٹر آڈیو یا ریڈیو سگنل کی طاقت کو کم کرنے کے لئے استعمال کیا جاتا ہے
• یہ ہو سکتا ہے یمپلیفائر میں استعمال کیا جاتا ہے آواز مسخ کو کم کرنے کے لئے
• آدھا سبکٹر ہے پروسیسر کے ALU میں استعمال کیا جاتا ہے
• اس کا استعمال آپریٹرز کو بڑھانے اور کم کرنے کے لئے کیا جاسکتا ہے اور پتے کا بھی حساب لگاتا ہے
• کم از کم اہم کالم نمبروں کو گھٹانے کے لئے آدھا سبکٹر استعمال کیا جاتا ہے۔ کثیر ہندسوں کی تعداد کو ختم کرنے کے لئے ، اسے ایل ایس بی کے لئے استعمال کیا جاسکتا ہے۔

لہذا ، مذکورہ بالا نصف سبکٹرکٹر تھیوری سے ، آخر میں ، ہم اس سرکٹ کا استعمال کرتے ہوئے ہم ایک بائنری بٹ سے دوسرے سے الگ کر سکتے ہیں تاکہ فرق اور قرض جیسے نتائج کو مہیا کرسکیں۔ اسی طرح ، ہم نینڈ گیٹس سرکٹ کے ساتھ ساتھ نور گیٹس کا استعمال کرتے ہوئے آدھے ذیلی ٹریکٹر کو ڈیزائن کرسکتے ہیں۔ دوسرے تصورات کے بارے میں معلوم ہونا چاہئے کہ وہ کیا ہے نصف ذیلی ٹریکٹر verilog کوڈ اور آر ٹی ایل اسکیمیٹک آریگرام کو کس طرح تیار کیا جاسکتا ہے؟