MultiMedia Logic ist eine kostenlose Anwendung zum Erlernen des Entwurfs von Booleschen Schaltungen wie Multiplexern, Halbaddierern und Volladdierern. Logische Addierer führen eine binäre Addition an zwei beliebig großen Zahlen zur Basis zwei durch. Der Unterschied zwischen einem Volladdierer und einem Halbaddierer besteht darin, dass ein Volladdierer ein Übertragsbit verarbeitet, während ein Halbaddierer diese Zahl weglässt. Daher benötigt ein Volladdierer drei Eingangsbits und zwei Ausgangsbits, während ein Halbaddierer nur zwei Eingänge und einen Ausgang verwendet.
Gehen Sie zu einer Website, die ein vollständiges Addiererdiagramm anzeigt (Link in Ressourcen); Wenn Sie ein Schüler sind, beziehen Sie sich auf das Diagramm in Ihrem Lehrbuch. Ein einfacher Volladdierer ist nicht sehr kompliziert, aber ein Diagramm veranschaulicht die genaue Verdrahtung von Eingängen, Gattern und Ausgängen.
Öffnen Sie MultiMedia Logic, wählen Sie das Werkzeug „Eingabe“ aus der Werkzeugpalette und fügen Sie dann drei Eingaben zur Leinwand hinzu, indem Sie auf die gewünschte Stelle klicken. Benennen Sie die Eingänge „A“, „B“ und „Cin“, indem Sie auf den Namen eines Eingangs klicken und den neuen Namen eingeben.
Wählen Sie das Tool „LED“ und erstellen Sie dann zwei LED-Ausgänge. In einem echten Logikgatter sind die Ausgänge mit einem anderen Logikgatter oder einer anderen Hardwarekomponente verdrahtet, aber in MultiMedia Logic repräsentiert ein LED-Licht den Booleschen Wert des Ausgangs. Benennen Sie die LEDs „S“ und „Cout“.
Wählen Sie das „Xor“-Tool aus und fügen Sie dann zwei Xor-Gatter zwischen den Ein- und Ausgängen hinzu. Ein Xor-Gatter führt eine Exklusiv-Oder-Operation an zwei Eingangsbits aus und gibt „wahr“ aus, wenn genau ein Eingang wahr oder „falsch“ in jedem anderen Fall ist.
Wählen Sie das „Und“-Tool aus und fügen Sie dann zwei Und-Gatter zwischen den Ein- und Ausgängen hinzu. Wählen Sie das „Oder“-Werkzeug aus und fügen Sie dann ein Oder-Gatter hinzu. Insgesamt verwendet ein einfacher Volladdierer fünf Gatter: zwei Xor-Gatter, zwei Und-Gatter und ein Oder-Gatter.
Wählen Sie das Werkzeug „Wire“ und verbinden Sie dann die Eingänge gemäß dem Schaltplan mit den Gates. Um zwei Objekte mit dem Drahtwerkzeug zu verbinden, klicken Sie auf das erste Objekt, halten Sie die Maustaste gedrückt und ziehen Sie den Cursor auf das zweite Objekt. Um einen Eingang mit mehr als einem Gate zu verbinden, klicken Sie auf den Draht, der den Eingang mit seinem ursprünglichen Gate verbindet, halten Sie dann die Maustaste gedrückt und ziehen Sie den Cursor zum nächsten Gate.
Verbinden Sie A und B mit den Eingängen eines Xor-Gatters und verbinden Sie sie dann auch mit den Eingängen eines And-Gatters.
Verbinden Sie Cin und den Ausgang des ersten Xor-Gates mit den Eingängen des zweiten Xor-Gates und verbinden Sie dann beide Drähte mit den Eingängen des unbenutzten And-Gates.
Verbinden Sie die Ausgänge beider And-Gatter mit den Eingängen des Oder-Gatters.
Verbinden Sie den Ausgang des zweiten Xor-Gatters mit S und den Ausgang des Or-Gatters mit Cout. Die Verdrahtung des Volladdierers ist abgeschlossen.
Klicken Sie in der Symbolleiste auf „Play“, um die Funktionen des vollständigen Adders zu erkunden. Klicken Sie auf einen Eingang, um ihn einzuschalten und ein „echtes“ Signal von seinem Ausgang zu senden. Die korrekte Ausgabe eines vollständigen Addierers finden Sie in der Wahrheitstabelle auf der Website des College of the Redwoods (siehe Ressourcen) oder in Ihrem Lehrbuch. Wenn die S-LED aufleuchtet, steht dies für einen „wahren“ Wert oder „eins“ in der Summenzeile; Wenn die Cout-LED aufleuchtet, stellt dies einen Übertragswert dar, der zur nächsten Spalte des Vorgangs hinzugefügt wird.