- Resta binaria:
- Medio sustractor:
- Puerta Ex-OR:
- 2
- NO Puerta o Inverter Gate:
- Circuito lógico de medio restador:
- Demostración práctica del circuito de medio restador:
En tutoriales anteriores, hemos visto cómo la computadora usa números binarios 0 y 1 y, al usar un circuito sumador, la computadora agregará esos dígitos para proporcionar SUM y Carry Out. Ya hemos cubierto los circuitos Half Adder y Full Adder en tutoriales anteriores. Hoy aprenderemos sobre los circuitos Subtractor. Los circuitos de resta usan estos números binarios 0, 1 y calculan la resta. Se puede hacer un circuito binario Half-Subtractor usando puertas EX-OR y NAND (combinación de puerta NOT y AND). El circuito proporciona dos elementos. El primero es el Diff (diferencia) y el segundo es elPedir prestado.
Cuando usamos el proceso de resta aritmética en nuestras matemáticas de base 10, como restar dos números, por ejemplo-
Restamos cada columna de derecha a izquierda y si el sustraendo es mayor que el minuendo, se requiere un préstamo de la columna anterior. Si vemos el ejemplo, lo entenderemos mucho mejor. En la columna más a la derecha, el sustraendo 9 es más grande que el minuendo 3. En tal caso, no podemos restar 9 de 3, tomamos prestado 10 (según nuestras matemáticas de base 10) de la siguiente columna de la izquierda y convertimos el 3 en 13 y luego hacemos la resta, 13 - 9 = 4, movemos a la siguiente columna, ahora debido al préstamo, el minuendo es 6 no 7. Nuevamente, el sustraendo 8 es más grande que el minuendo 6, nuevamente tomamos prestado de la columna más a la izquierda y hacemos la resta 16 - 8 = 8. Ahora en la columna más a la izquierda el minuendo es 8 no 9. Restando estos dos números que obtenemos, 8 - 8 = 0. Esto es exactamente lo contrario de la adición que describimos en nuestro tutorial anterior de medio sumador.
Resta binaria:
En el caso del número binario, el proceso de resta es exactamente el mismo. En lugar del sistema numérico de base 10, aquí se utilizan el sistema numérico de base 2 o números binarios. Solo obtenemos dos números en el sistema numérico binario 1 o 0. Estos dos números pueden representar Diff (Diferencia) o Pedir prestado o ambos. Como en el sistema numérico binario, 1 es el dígito más grande, solo producimos pedir prestado cuando el sustraendo 1 es mayor que el minuendo 0 y debido a esto, el préstamo requerirá.
Veamos la posible resta binaria de dos bits,
| 1 st bits o dígitos | 2 nd bits o dígitos | Diferencia | Pedir prestado |
| 0 | 0 |
0 |
0 |
| 1 | 0 | 1 | 0 |
| 0 | 1 | 1 | 1 |
| 1 | 1 | 0 | 0 |
El primer dígito, podemos denotarlo como A y el segundo dígito como B se restan juntos y podemos ver el resultado de la resta, la diferencia y el bit prestado. En las dos primeras filas y en la última fila 0 - 0, 1 - 0 o 1 - 1, la diferencia es 0 o 1 pero no hay un bit de préstamo. Pero en la tercera fila restamos 0 - 1 y produce un bit prestado de 1 junto con el resultado 1 porque el sustraendo 1 es mayor que el minuendo 0.
Entonces, si vemos el funcionamiento de un circuito Subtractor, solo necesitamos dos entradas y producirá dos salidas, una es el resultado de la resta, denotado como Diff (forma corta de la diferencia ) y la otra es el bit de préstamo.
Medio sustractor:
Entonces, el diagrama de bloques de un Half-Subtractor, que requiere solo dos entradas y proporciona dos salidas.
En el diagrama de bloques anterior, se muestra un circuito Half-Subtractor con construcción de entrada-salida. Podemos hacer este circuito usando EX-OR y NAND Gate. Para hacer la puerta NAND, hemos utilizado la puerta AND y NO la puerta. Entonces necesitamos tres puertas para construir el circuito Half Subtractor:
- Puerta OR exclusiva de 2 entradas o puerta Ex-OR
- Puerta AND de 2 entradas.
- NO Puerta o Inverter Gate
La combinación de la puerta Y y NO produce una puerta combinada diferente denominada Puerta NAND. El Ex-puerta O se utiliza para producir la Dif bits y NAND Puerta producir el Borrow bit de la misma entrada A y B.
Puerta Ex-OR:
Este es el símbolo de la puerta EX-OR de dos entradas. A y B son las dos entradas binarias y OUT es la salida final.
Esta salida se utilizará como Diff Out en medio circuito Subtractor.
La tabla de verdad de la puerta EX-OR es:
| Entrada A | Entrada B | AFUERA |
| 0 | 0 | 0 |
| 0 | 1 | 1 |
| 1 | 0 | 1 |
| 1 | 1 | 0 |
En la tabla anterior podemos ver la salida de la puerta EX-OR. Cuando cualquiera de los bits A y B es 1, la salida de la puerta se convierte en 1. En los otros dos casos, cuando ambas entradas son 0 o 1, la puerta Ex-OR produce 0 salidas. Obtenga más información sobre la puerta EX-OR aquí.
2
Este es el circuito básico de la puerta Y de dos entradas. Igual que la puerta EX-OR, tiene dos entradas. Si proporcionamos los bits A y B en la entrada, producirá una salida.
La tabla de verdad de la puerta AND es:
|
Entrada A |
Entrada B |
Llevar salida |
|
0 |
0 |
0 |
|
0 |
1 |
0 |
|
1 |
0 |
0 |
|
1 |
1 |
1 |
La tabla de verdad de la puerta AND se muestra arriba, donde solo producirá la salida cuando ambas entradas sean 1. De lo contrario, no proporcionará una salida si ambas o alguna de las entradas son 0. Obtenga más información sobre la puerta AND aquí.
NO Puerta o Inverter Gate:
A continuación se muestra el símbolo de Inverter Gate:
