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NAND-Gatter |
NAND- bzw. NOR-Gatter reichen aus, um Boolesche Funktionen aufzubauen, d.h.
sie sind vollständig.
Beispiel
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Dasselbe mit NANDs: |
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Beweis
NAND bedeutet: ¬x y
XOR |
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x y
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= x¬y + ¬xy
= x(¬x + ¬y) + y(¬x + ¬y)
= x¬(xy) + y¬(xy)
= ¬[¬(x¬(xy))] + ¬[¬(y¬(xy))]
= ¬[¬(x¬(xy))¬(y¬(xy)] de Morgan
NAND
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Ziel |
Schaltung für die Addition von 16-Bit-Zahlen x = x15
x0
und y = y15
y0. Die Summe ist
x + y = z16
z0.
z16 für potentiellen Überlauf
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Aufwand |
Es gibt 2 32 > 10 9
Werte im Definitionsbereich, etwa die Hälfte mit dem Wert 1:
172 31
Terme in der DNF.
3.410 10
Minterme.
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Majoritätsfunktion |
maj (x1, y1, r0)
:= x1y1 + r0 (x1 y1)
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praktischer Ansatz |
Rekursive Addition mit XOR.
Binärsystem: x = xn-1
x0
und y = yn-1
y0
mit xi, yi B.
a) |
Berechne |
x0 y0 = z0
x0 y0 = r0
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Übertrag |
b) |
Berechne |
x1 y1 r0
= z1
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r1
= maj (x1, y1, r0)
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x |
y |
r |
z |
r = maj (x, y, r) |
0 0 0 0 1 1 1 1 |
0 0 1 1 0 0 1 1 |
0 1 0 1 0 1 0 1 |
0 1 1 0 1 0 0 1 |
0 0 0 1 0 1 1 1 |
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