ViewWiki

שיעור 3 מתוך 4

מסכם למחצה.

שערים שמחשבים: חיבור של שתי סיביות, נשא שהוא AND וסכום שהוא XOR, איך ה־NOT חוסם את הסכום ב־1 + 1, ולמה זה רק חצי מסכם.

שלב 1 מתוך 5 · חיבור של שתי סיביות

שלב 1 מתוך 5

חיבור של שתי סיביות

חיבור של שתי סיביות הוא טבלת אמת קטנה: 0+0=00 + 0 = 0⁠, ‏0+1=10 + 1 = 1⁠, ‏1+0=11 + 0 = 1⁠, ו־1+1=21 + 1 = 2⁠. אבל בבסיס 2 אין ספרה 22⁠, ולכן 22⁠ נכתב 10210_2⁠: שתי ספרות. כל חיבור של שתי סיביות נותן שתי סיביות, ספרת סכום וספרת נשא, בדיוק כמו ש־5+55 + 5⁠ בבסיס עשר נותן 00⁠ וטוען 11⁠ לעמודה הבאה.

הלוח חיווט מחדש את אותם שערים, ועוד AND אחד, למסכם למחצה. שתי הנורות הן הנשא והסכום, ויחד הן קוראות את A+BA + B⁠ בבסיס 2. נבאו, ואז שתי הכניסות יעלו.

לשאלה

שלב 2 מתוך 5

סכום בלי נשא

עמודת הסכום והעמודה של הנשא שונות. מצאו מצב שבו רק הסכום דולק.

לשאלה

שלב 3 מתוך 5

הנשא

כתבו את עמודת הנשא בארבע השורות, והשוו אותה לעמודות שאתם מכירים.

לשאלה

שלב 4 מתוך 5

הסכום

עמודת הסכום היא 0,1,1,00, 1, 1, 0⁠: XOR. אין על הלוח שער XOR, ולכן ספרת הסכום SS⁠ בנויה מהשערים האחרים, בדיוק כמו בשיעור הקודם:

S=(A OR B) AND NOT (A AND B)S = (A \text{ OR } B) \text{ AND NOT } (A \text{ AND } B)⁠

עקבו אחרי המסלולים: היציאה של ה־AND הולכת לנורת הנשא וגם ל־NOT, וה־NOT וה־OR נכנסים יחד ל־AND השני, שמדליק את הסכום. נבאו מה יחסום את הסכום כש־B יעלה.

לשאלה

שלב 5 מתוך 5

חצי מסכם

מסכם למחצה מחבר נכון כל שתי סיביות. אבל כדי לחבר מספרים ארוכים, עמודה אחר עמודה, כל עמודה חוץ מהראשונה מקבלת גם נשא מהעמודה שמימינה. לזה צריך עוד משהו.

לשאלה

סצנה אינטראקטיבית

הגרסה האינטראקטיבית נטענת…

כל שלב מכין לכם את הסצנה, ובקר שמסומן „קבוע” נשאר במקומו בשלב הזה.

לניסוי

תרגול · נבאו, ואז הסתכלו

השערים חווטו מחדש כמסכם למחצה, ושתי הכניסות 00⁠. מה יראו נורות הנשא והסכום כשנחבר 1+11 + 1⁠?

לניסוי

תרגול · הגיעו למטרה

הנשא דולק והסכום כבוי. מצאו כניסות שבהן נורת הסכום דולקת ונורת הנשא כבויה, ולחצו על בדיקה.

לניסוי

תרגול · בחרו

נורת הנשא דולקת רק ב־1+11 + 1⁠. איזה שער לבדו מחשב את הנשא?

לניסוי

תרגול · נבאו, ואז הסתכלו

הסכום בנוי כ־(A OR B) AND NOT (A AND B)(A \text{ OR } B) \text{ AND NOT } (A \text{ AND } B)⁠. עכשיו A=1A = 1⁠ ו־B=0B = 0⁠, והסכום דולק. כשנעלה גם את B, הסכום ייכבה. מה תהיה אז היציאה של ה־NOT, ‏NOT(A AND B)\text{NOT}(A \text{ AND } B)⁠?

לניסוי

תרגול · בחרו

למה קוראים למעגל הזה מסכם למחצה?