マルチメディアロジックで全加算器を作成する方法

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著者: Randy Alexander
作成日: 23 4月 2021
更新日: 16 5月 2024
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10. 組合せ回路: 情報科学基礎I, 東北大学 機械知能・航空工学科 (クラスC, D) 2020
ビデオ: 10. 組合せ回路: 情報科学基礎I, 東北大学 機械知能・航空工学科 (クラスC, D) 2020

MultiMedia Logicは、マルチプレクサ、半加算器、全加算器などのブール回路の設計方法を学習するための無料のアプリケーションです。論理加算器は、任意の2つの基数2の数値に対してバイナリ加算を実行します。全加算器と半加算器の違いは、全加算器がキャリーオーバービットを処理するのに対し、半加算器はこの数を省略することです。したがって、全加算器には3つの入力ビットと2つの出力ビットが必要ですが、半加算器には2つの入力と1つの出力しか使用されません。

    完全な加算図を表示するWebサイトにアクセスします(「参考文献」のリンク)。学生の場合は、本の図を参照してください。基本的な全加算器はそれほど複雑ではありませんが、図は入力、ゲート、および出力の正確な配線を示しています。

    MultiMedia Logicを開き、ツールボックスから「入力」ツールを選択し、配置する場所をクリックして、キャンバスに3つの入力を追加します。入力名をクリックして新しい名前を入力し、入力に「A」、「B」、「Cin」と名前を付けます。

    「LED」ツールを選択して、2つのLED出力を作成します。実際の論理ゲートでは、出力は別の論理ゲートまたはハードウェアコンポーネントに配線されますが、MultiMedia Logicでは、LEDライトは出力のブール値を表します。 LEDに「S」と「Cout」という名前を付けます。

    「Xor」ツールを選択し、入力と出力の間に2つのXorゲートを追加します。 Xorゲートは2つの入力ビットに対して排他的論理和演算を実行し、1つだけの入力が真または「偽」の場合に「真」を出力します。

    「And」ツールを選択し、入力と出力の間に2つのAndゲートを追加します。 「Or」ツールを選択し、Orゲートを1つ追加します。合計で、基本的な全加算器は5つのゲートを使用します。2つのXorゲート、2つのAndゲート、1つのOrゲートです。

    「ワイヤ」ツールを選択し、配線図に従って入力をゲートに接続します。ワイヤツールを使用して2つのオブジェクトを接続するには、最初のオブジェクトをクリックし、マウスボタンを押しながらカーソルを2番目のオブジェクトにドラッグします。入力を複数のゲートに接続するには、入力を最初のゲートに接続するワイヤをクリックし、マウスボタンを押したままカーソルを次のゲートにドラッグします。

    AとBをXorゲートの入力に接続し、それらをAndゲートの入力にも接続します。

    Cinと最初のXorゲートの出力を2番目のXorゲートの入力に接続し、それらのワイヤの両方を未使用のAndゲートの入力にも接続します。

    両方のANDゲートの出力をORゲートの入力に接続します。

    2番目のXorゲートの出力をSに接続し、Orゲートの出力をCoutに接続します。全加算器の配線が完了しました。

    ツールバーの「再生」をクリックして、完全な加算機能を調べます。入力をクリックしてオンにし、出力から「真」の信号を入力します。全加算器の正しい出力については、College of the Redwoodsサイトの真理値表(参考文献を参照)または本を参照してください。 S LEDが点灯すると、合計行の「真」の値または「1」を表します。 Cout LEDが点灯すると、キャリーオーバー値を表し、操作の次の列に追加されます。