Bu yazıda size çıkarıcılar ve bunların toplayıcılarla ilişkilerinin yanı sıra dijital devrelerdeki işlevleri ve uygulamaları hakkında bilgi vereceğiz. Burada çıkarıcının ne olduğu, nasıl çalıştığı ve toplayıcı ve çıkarıcıların yaygın olarak nerede kullanıldığı hakkında ayrıntılı açıklamalar bulacaksınız.
Çıkarıcı Nedir?
Çıkarıcı, çıkarma işlemlerini gerçekleştiren dijital bir devredir. Giriş olarak iki ikili sayı alır ve bu sayılar arasındaki farkı çıkış olarak sağlar. Çıkarıcılar iki türe ayrılabilir: yarım çıkarıcılar ve tam çıkarıcılar.
- Half Çıkarıcı: Bu devre iki tek bitlik ikili sayıyı çıkarır ve iki çıktı üretir: fark ve ödünç alma. Yarım çıkarıcı, önceki bir işlemden alınan herhangi bir ödünç almayı hesaba katmaz.
- Tam Çıkarıcı: Tam çıkarıcı üç giriş alır: iki ikili rakam ve önceki aşamadan bir ödünç alma biti. Çok bitli çıkarmaya izin veren bir fark çıktısı ve ödünç alma çıktısı üretir.
Çıkarıcı nasıl çalışır?
Çıkarıcının işlemi, ondalık çıkarma işlemine benzer ilkeleri izleyen ikili çıkarma işlemini içerir. İşte nasıl çalışıyor:
- İkili Giriş: İki ikili sayı (çıkarma ve çıkarma) çıkarıcıya beslenir.
- Mantık Kapıları: Devre, çıkarma işlemini gerçekleştirmek için XOR, AND ve NOT gibi mantık kapılarını kullanır:
- Fark, girişlerin farklı olması durumunda yüksek çıkış sağlayan XOR geçidi kullanılarak elde edilir.
- Ödünç alma, eksilen çıkandan küçük olduğunda ödünç almanın gerekli olup olmadığını belirlemek için VE ve DEĞİL kapıları kullanılarak hesaplanır.
- Çıktı: Sonuçlar (fark ve ödünç alma) daha sonra çıktı olarak sağlanır.
Bu işlem, çıkarıcının ikili çıkarma işlemini verimli bir şekilde gerçekleştirmesine olanak tanır.
Toplayıcı nedir?
Toplayıcı, iki veya daha fazla ikili sayının toplanmasını gerçekleştiren dijital bir devredir. İki ana türe ayrılabilir:
- Half Toplayıcı: Yarım toplayıcı iki adet tek bitlik ikili sayıyı toplar ve iki çıktı sağlar: toplam ve elde etme. Yarım toplayıcı önceki eklemelerden elde edilen taşıma işlemini gerçekleştirmez.
- Tam Toplayıcı: Tam toplayıcı üç giriş alır: iki ikili rakam ve önceki toplamadan gelen bir elde girişi. Birden fazla ikili sayının sırayla eklenmesini sağlayan bir toplam ve bir taşıma çıktısı verir.
Toplayıcılar, aritmetik mantık birimlerinin (ALU’lar) temel bileşenleridir ve çeşitli dijital sistemlerde yaygın olarak kullanılır.
Çıkarıcı Yükselteç nedir?
Diferansiyel amplifikatör olarak da bilinen çıkarıcı amplifikatör, iki giriş voltajı arasındaki farkı veren analog bir devredir. Gerilim farklarının hassas ölçümlerinin gerekli olduğu uygulamalarda yaygın olarak kullanılır. Çıkarıcı yükseltici şu şekilde karakterize edilir:
- Giriş Sinyalleri: İki giriş sinyalini kabul eder ve aralarındaki farkı güçlendirir.
- Ortak Mod Reddi: Devre, her iki girişte de görünen herhangi bir ortak voltajı reddedecek ve sinyallerin doğru şekilde ayırt edilmesini sağlayacak şekilde tasarlanmıştır.
Çıkarıcı yükselteçler genellikle sensör uygulamalarında, veri toplama sistemlerinde ve işlemsel yükselteçlerde bulunur.
Toplayıcılar ve Çıkarıcılar nerede kullanılır?
Toplayıcılar ve çıkarıcılar aşağıdakiler de dahil olmak üzere çeşitli uygulamalarda çok önemlidir:
- Aritmetik Mantık Birimleri (ALU’lar): Bu bileşenler, toplama ve çıkarma gibi aritmetik işlemleri gerçekleştirerek işlemcilerdeki ALU’ların işleyişi için temel oluşturur.
- Dijital Sinyal İşleme (DSP): Toplayıcılar ve çıkarıcılar, dijital filtrelerde ve ses işleme uygulamalarında sinyalleri işlemek için kullanılır.
- Bilgisayarlar ve Mikrodenetleyiciler: Bu devreler, aritmetik hesaplamalar ve veri manipülasyonu için çeşitli bilgi işlem cihazlarında uygulanır.
- Kontrol Sistemleri: Hata tespiti ve düzeltilmesi amacıyla geri beslemeli kontrol döngülerinde kullanılır.
Sonuç olarak, bu makalenin, çıkarıcılar ve bunların işlevlerinin yanı sıra dijital devrelerde toplayıcılar ve çıkarıcılar arasındaki ilişkiyi öğrenmenize yardımcı olacağını umuyoruz. Bu bileşenleri anlamak, elektronik veya bilgisayar mühendisliğiyle ilgilenen herkes için çok önemlidir.