1Bit Volladdierer - Schaltplan

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Hi,

bin gerade mit einen Freund damit beschäftigt eine simple CPU (erstmal nur den Addierer) zubauen in DTL. Nun hab ich mal einen Schaltplan für einen Volladdierer erstellt. Wär toll wenn mal jemand einen Blick drauf werfen könnte :)
Danke !!!

Mfg Flat

Hallo flat987!

Ich habe zwar ein Blick auf dein Schaltplan geworfen, aber wegen unbekannte Ein- und Ausgangsignale habe ich darüber nichts zu sagen. Ohne Wahrheitstabelle (siehe Code) als Addierer für 1-Bit scheint mir das zu kompliziert und für 1-Byte zu einfach zu sein.

Ich habe auch im Code eine einfachste Schaltung skizziert, kann mir aber an die DTL Standarts nicht mehr erinnern, weil ich schon mit TTL Angefangen habe. Für mich zählen leider DTL Schaltungen schon zur Geschichte. ;)

MfG

Code:

A B S C A, B = die zu addierende Bits _ _ 0 0 0 0 Summe = A & B + A & B = A XOR B 0 1 1 0 Uberlauf C = A & B 1 0 1 0 1 1 0 1 A >------+-----------+---------------+ VCC | | VCC VCC | + | | + + | | | | | | | .-. - .-. .-. .-. | | | ^ | | | | | | | | | | | | | | | | | '-' | '-' '-' '-' | | | | | | | +--+---> C | +--|<-+->|-|-+--+---> S | | | | | | | | | |/ | | | .-. | +--| | | | | | V |> | | | | | - | | | | '-' | === | | | | | GND | | | === B >------+-----------+-------|<-+ | | GND | VCC VCC | | | + + | | | | | | | .-. .-. .-. | | | | | | | | | | | | | | | | | | '-' '-' '-' | | | | | | | | +--|<-+->|-+ | | | | | | |/ +->|---+ +--| |> | === GND (created by AACircuit v1.28.6 beta 04/19/05 www.tech-chat.de)

Wir möchten keine IC`s benutzen ausser evtl. multiplexer :)

Das ist der Addierer & Wahrheitstabelle, die Schaltung ist dem Nachempfunden.
http://www.digitaltechnik-grundlagen.../volladdierer/

Hallo!

Für mich ist die verlinkte Schaltung nicht nur Addierer, sondern fast ALU, weil Addierer kein Z braucht. In meiner einfachster Schaltung fehlt noch C von niedrigerem Bit. Das sollte sich aber leicht ergänzen lassen, wenn man mit ännlicher Schaltung zuerst z.B. B = C + A und danach A + B addiert.

Sorry, aber ich keine Zeit (sprich: Lust) habe, mich mit DTL Technik zu beschäftigen. ;)

Ich wünsche dir viel Spaß und Erfolg und bin bereit dir in konkreten Schaltungsproblemen zu helfen.

MfG

Frage: Was ist die Absicht ?
mit CPU's / ALU's aus Transistoren hat man in den 50-/60-ern ganze Turnsäle vollverdrahtet und Kraftwerke verbraten für minimale Rechenleistung.
Mittlererweile ist da nix mehr zu erfinden. Bestenfalls funktioniert das Werkel irgendwie.

Stimmt ... :)

Deswegen bin ich irgendwann auf µC umgestiegen, weil mir das Fädeln von hunderten diskreten Bauteilen, die eventuell am Ende, nach Beseitigung von allen Montagefehler, das gleiche können, kein Spaß mehr macht .... ;)

MfG

@Picture: Da hat's doch mal einen 74xxx 4-bit addierer gegeben. Ich muss mal in meinen alten Katalogen nachsehen.

Natürlich, du meinst sicher den TTL 7483A (910 mW), danach LS (95 mW), AS, ALS und F . Heutzutage verwendet man aber schon fast überall MOS Technologie, damit die Jungs nicht so viel Krafwerke bauen müssten ... :)

MfG

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Hat sich ein Fehler eingeschlichen in den Schaltplan ^^ der eine Widerstand in den Nands an Basis muss eine Diode sein ^^ und die Dioden in den Nands sind verkehrt herum.

Stell neuen Plan online mit Bezeichnung für Widerstände etc.. wenns intressiert?!? :)

Edit: Update

Wegen angeblich fehlender Punkte z.B. zwischen D14 und D27 kann ich dein Schaltplan nicht überprüfen, ob er die Warheitstabelle aus deinem Link realisiert. Oder sollte ich Leitungen ohne Punkt immer als nicht verbundene annehmen ?

MfG

Bessere das aus und up noch mal ^^ :) arbeite das erste mal überhaupt in meinen Leben mit Eagle und Schaltplaneditor etc.. aber wird langsam :)

Nur kein Stress, weil meistens je weniger Stress um so weniger Fehler. :)

MfG

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so noch mal Update, an den NOR`s hat die GND Leitung gefehlt... :) langsam kommen die Fehler ans Licht :D
Die Widerstände muss ich noch sehen ob das so passt, glaub 4,7KOhm sollte viel kleiner sein... mal sehen :) lerne noch, aber aller Anfang ist Schwer.

Hoffentlich müsstest du nich sehr lange lernen. Dein letzter Schaltplan ist für mich immer noch nicht ausreichend klar zum Analisieren. Was mir aber trotzdem sofort einfällt: die alle Transistoren können nie leiten. ;)

Übrigens, ich bin zu faul um im Netz ein Programm fürs Öffnen der *.rar Datei zu suchen.

MfG

Warum sollten die Transistoren nicht leiten ? oO naja muss bis morgen warten.. dann is Freund da :) mal sehen was der gute sagt.

Um zu leiten brauchen Transistoren um + 0,7 V zwischen Basis und Emitter, bekommen aber nur Null, da die Bassiswiderstände an GND liegen.

MfG

k. mal sehen, beim test nand klappts doch auch oO.. naja muss erstmal ne Runde schlafen schau morgen noch mal drüber

Wenn du siehst, welche Fallen schon in den paar zerquetschen Transistoren stecken, solltest du dir rechtzeitig überlegen, ob der bau einer ganzen ALU mit diskreten Trümmer nicht etwas hoch gegriffen ist.

Na deswegen geb ich ja erst Recht nicht auf, eben weils eine derartige Herausforderung ist.

Der gute hats ja auch soweit geschafft:
http://www.6502.org/users/dieter/mt15/mt15.htm

man man, soweit ich das seh is VCC und GND vertauscht lol

However, viel Spass in langen Nächten kann man dir sicher prognostizieren

Wirst du dir auch einen statischen oder dynamischen RAM aus einzelteilen basteln ?

erstmal nur ein Schiebe Register :) und den ROM/Microcodespeicher kann man ja als Diodenmatrix basteln ^^ oder einfach DIP Schalter

Denk woll es wird eher Jahre dauern bis das mal fertig ist :)

Bei 256 Byte Ram werden das woll sehr sehr viele Flipflops, wird doch woll eher ein kleiner SRAM Baustein. Dann spar ich mir den Refresh

Vielleicht hast du recht.
Das kleine 1x1 aus einem haufen Halbleiter rauszukitzeln macht sicher mehr spass, als 40-stellige Primzahlen mit einem fertigen PC auszurechnen.

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Was ich mir so angeschaut hab könnte man durchaus einen Rechner auf die Art bauen in SMD der mit 500Mhz arbeitet.

Immerhin Platinenätzen können wir ja auch das reduziert den Aufwand beim aufbauen. Muss mich mal in psspice einarbeiten oO

Update:
Werd das Teil woll bald auf Lochraster bringen :) erstmal ein Testversuch

Update #2:
Wahrheitstabelle stimmt nicht oO bei A=1 B=0 C=1 kommt Ü=1 Z=1.. sollte aber Ü=1 Z=0 sein. also weiter werkeln :) irgendwann wirds schon ham ja ewig Zeit.

Hallo!

Wen du keine Erfahrung mit HF hast, kannst du das mit 500 MHz vergessen. Da müssen schon Laufzeitunterschiede in jeder Stufe so angepasst werden, dass die Eingangsignale für nächste Stufe fast ideal gleich ankommen, damit richtiges Signal am Ausgang kommt. Ich glaube, das es mit diskreten Bauteilen sogar in SMD überhaupt nicht möglich ist.

Nicht um sonst sind auf HF Motherbords für Laufzeitausgleich in Leiterbanen kleine Induktivitäten eingefügt, die für einen HF Leien gar nicht zu erkennen sind.

Für dein Traum zu verwirklichen, reicht ewige Zeit allein nicht, weil auch ewige Gedult notwendig ist. Dafür ist auch "psspice" nicht hilfreich, das haüptsächlich für analoge Schaltungen vorgesehen ist.

Ehrlich gesagt, obwohl ich theoretisch ziemlich viel über digitale Schaltungen gelernt habe, würde ich es selber nicht versuchen eine synchrone mit 500 MHz getaktete digitale und richtig funktionierende digitale Schaltung zu bauen.

Ich kann aber zum Glück immer noch ein Traum von einer Phantasie unterscheiden und das Machbare rausfiltern. Sonst hätte ich bisher kein Traum realisiert. Sorry, aber dein Vorhaben scheint mir nur eine Phantasie zu sein.

Übrigens, die Basiswiderstände in deinem Schaltplan sollten viel grösser sein, ungefähr 10*Rc, also min 47 k. ;)

Ich wünsche dir trotzdem vor allem viel Geduld und warte auf deine Ergebnisse. :)

MfG

mir reichts wenns mit paar Khz laueft ;)

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Jetzt mal ein negatives AND in DTL die LED is der Ausgang :) mal sehen, die Schaltung oben (Addierer) tut so nicht tüfftel grad an was anderen :D

Hallo,
ich lese hier kräftig mit und frage mich, was ein "negatives AND" ist.

Könnte man es nicht auch als OR Gatter mit positiver Logik bezeichnen?

Könntest Du bitte auch die Wahrheitstabelle zur Schaltung liefern und ein bißchen die Funktion erläutern?

Wozu dienen R1 und R2 und wie groß sind die? Wie groß ist R3. Meiner Meinung nach wäre R2 nicht notwendig wenn der Eingangspegel nicht größer als VCC wird. Wie groß ist VCC?

Gruß
Searcher

Unter der Annahme, dass A B tatsachlich digitale Pegel liefern, also (fast) null bzw VCC, seh ich das als OR.
A=0 B=0 --> Out=0
A=1 B=0 --> Out=1
A=0 B=1 --> Out=1
A=1 B=1 --> Out=1

Gibt aber vermutl. eine Menge Übergangszustände, wenn er Input nicht sauber ist.

Hallo !

@ Searcher

Natürlich ist ein AND in negativer Logic gleich einem OR. Die Art der Logik positiv oder negativ wird durch aktive Eingangsignale festgelegt und in der Warheitstabelle werden einfach alle Signale invertiert (siehe Code).

Über DTL Schaltumgen will ich mich nicht äußern, weil ich damit kaum Erfahrung habe.

MfG

Code:

Positives AND = negatives OR A B O A B O 0 0 0 1 1 1 0 1 0 1 0 1 1 0 0 0 1 1 1 1 1 0 0 0 aktiv = 1 (H) aktiv = 1 (L) (created by AACircuit v1.28.6 beta 04/19/05 www.tech-chat.de)

Hallo,

@PICture&PicNick: danke für die Erklärung. So dachte ich mir das auch. Mich hatte der Ausdruck "negatives AND" verwirrt. Das hatte ich beim googeln nicht gefunden. Dafür aber diese englische Seite wo "The Negative-AND gate" hoffentlich richtig erklärt ist.

http://www.allaboutcircuits.com/vol_4/chpt_3/4.html

@flat987: Für mich ist es auch ein OR bzw. in negativer Logik ein AND aber kein negatives AND.

Gruß
Searcher

Ich habe mir den Artikel aus deinem Link gelesen, aber leider nicht verstanden, da ich über "negatives AND gate" bisher nicht gehört habe.

Für mich, so wie oben erwähnt, bezieht sicht die Art der Logik (positive oder nagative) nur auf die Eingangssignale und ich werde als "negatives AND" einfach NAND verstehen. ;)

Wenn es um Schaltpläne von Digitalschaltungen geht, sollte man eigentlich einen Eingang für negative aktive Signale immer mit einem "o" kennzeichnen, dann ist es für jeden eindeutig und verständlich (siehe Code).

Ich vermute, dass der/die Autor(en) das selber nicht verstehen. :(

MfG

Code:

üblich richtig __ __ A >-------| \ A >-------o\ \ | )o-+---> Q | |-+---> Q +-|__/ | +-o/__/ | | | | | +-|--------+ +-|--------+ | | | | | +--------+ | +--------+ | | | | | __ | | __ | +---| \ | _ +---o\ \ | _ | )o-+---> Q | |-+---> Q B >-------|__/ B >-------o/__/ (created by AACircuit v1.28.6 beta 04/19/05 www.tech-chat.de)

Vielleicht ist "negierendes" AND-gate gemeint.
Für die Symbolik gibt's ein paar Standards, wenn man bei einem bleibt, ist wohl alles recht, zumindest mir.
Was man aus EINEM Transistor sinnvoll machen kann, ist ein NOR mit mit mehr oder weniger beliebig vielen Eingängen. bei A und B:
0 0 -> 1
1 0 -> 0
0 1 -> 0
1 1 -> 0

Nach den Morgan'schen Regeln kann man daraus alle alle anderen Gatter machen (Mit Nachdenken geht's aber auch).

Irgendwann wird der schaltplan schon passen.

aber eine ganze ALU ? uiuiuiuiui

Zitat:

Zitat von PicNick

Nach den Morgan'schen Regeln kann man daraus alle alle anderen Gatter machen (Mit Nachdenken geht's aber auch).

Genau, mit NAND bzw. NOR Gatter lässt sich theoretisch jede biliebige logische Funktion/Schaltung realisieren. Das geht auch mit Transistoren bzw. Relais. Nur wer macht es noch heute, ausser flat987 ? ;)

MfG

Naja, es schad' nix, gewisse Grundschaltungen einmal "zu Fuss" durchzuziehen. Man kann da was lernen. Gewissermassen "des Pudels Kern".
Mit den heutigen komplexen IC's (PC's) verliert man ja das Feeling, was da eigentlich los ist.

es gibt Leute, die auch noch weiter zurück gehen und selbst auf Strom ganz verzichten können:

http://woodgears.ca/marbleadd/

Entschuldigung, wenn das zu weit in Richtung OT geht. Ich find das Ding aber toll.

Gruß
Searcher

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So hier mein nächster Versuch, hab eigentlich kaum einen Plan ^^ Arbeite mich gerade Stück für Stück ein und lese viel, aber bei jeder Frage tauchen erstmal 100 neue auf! Tja so ist das eben.

Aber wird schon, aber aus Holz möcht ich das nicht bauen lol
Wenn alles gut laueft sollte ich Ende nächster Woche den Addierer in Hardware gegossen haben :) Erstmal Schaltplan später mit Kollegen durch gehen.
Dann sehn ma gleich mal ob die Wiederstände usw. alles so passen.

Code:

Wahrheitstabelle: A B Cin Out Cout 1 1 0 0 1 1 0 0 1 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 0 1 0 1 0 1 1 0 1 0 0 1 1 0

Edit: hab mal wieder GND/VCC verstauscht :)

Hallo,

auf den ersten Blick sind im Schaltplan wohl bei allen Transistoren Emitter und Kollektor vertauscht.

Bin selbst auch immer noch Elektronik Anfänger und solche Schaltungen kann man prima vor Aufbau in einem Simulator zB LTSpice "ausprobieren".

Da muß man sich zwar einarbeiten, lohnt sich aber allemal. Gab hier im RN vor kurzem ein Beitrag mit Links zu Tutorials für LTSpice:
https://www.roboternetz.de/phpBB2/ze...=527579#527579

Die Logik an sich hab ich mir nicht genauer angesehen.

Gruß
Searcher

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So hab bissel rumgebastelt ;) LTSpice schau ich mir mal an, aber auf deren Seite steht free Analog and mixed signal cirucit simulator ;)
mal schaun.

Wahrheitstabelle 4Bit Addierer:

Code:

CarryIn A1 A2 B1 B2 C1 C2 D1 D2 Aout Bout Cout Dout CarryOut 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 1 0 1 1 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 1 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 1 1 0 1 0 0 1 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 1 0 1 1 1 0 0 0 0 0 1 0 1 1 0 0 1 1 1 0 0 0 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 0 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 1 0 1 1 1 0 0 0 0 0 1 1 0 1 0 0 1 1 1 0 0 0 0 0 1 1 0 1 1 0 1 1 0 1 0 0 0 0 1 1 1 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 1 1 1 0 1 0 1 0 0 1 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 1 1 1 1 1 0 1 0 1 1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 1 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 1 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 1 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 1 0 1 1 1 0 0 0 0 1 0 0 1 1 0 0 1 1 1 0 0 0 0 1 0 0 1 1 1 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 0 1 1 1 0 0 0 0 1 0 1 0 1 0 0 1 1 1 0 0 0 0 1 0 1 0 1 1 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 1 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 1 0 1 1 0 1 0 1 0 0 1 0 0 0 1 0 1 1 1 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 0 1 1 1 1 0 1 0 1 1 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 1 0 0 1 1 0 0 0 0 1 1 0 0 1 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 1 0 1 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 1 1 0 1 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 1 0 1 1 1 0 0 0 1 1 0 0 0 1 1 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 1 1 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 1 1 1 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 1 1 0 1 1 0 0 0 1 1 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 0 1 0 0 1 0 1 0 0 0 1 1 1 1 1 0 0 0 1 0 1 0 0 0 1 1 1 1 1 1 0 0 1 1 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 1 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 1 1 1 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 0 0 1 0 1 0 0 0 0 1 0 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Weil ich selber mit was anderem beschäftigt bin fehlt mir die Zeit, den 4Bit Addierer genau anzusehen. Außerdem bin ich da auch kein Profi und müßte mich da auch recht reinknien.

LTSpice hab ich selbst in Gebrauch und ist für Deine Zwecke ganz sicher brauchbar.

Was ich noch nicht probiert habe ist dieser Simulator, den ich an Deiner Stelle auch mal probieren würde. Dazu gab es im RN positive Kritiken - soweit ich das in Erinnerung habe ...

http://www.draw2d.org/digitalsimulator/

Gruß
Searcher

Danke für die Links!, versuch grad meinen Schaltplan von Eagle nach ltspice zukonvertieren.. mal sehen obs klappt. Das mit den Addierer wird schon :)