background image

Binary Adder 

A  binary  adder  is  a  digital  circuit  that  produces  the  arithmetic  sum  of  two  binary 
numbers.  It  can  be  constructed  with  full  adders  connected  in  cascade 

 

   (بشكك

 )متعاقكwith the output carry from each full adder connected to the input carry of  the 
next full adder in the chain. 

Addition of  n-bit  numbers  requires  a chain  of  (n)  full adders  or  a  chain  of  one-half 
adder and (n-1) full adders. 

Ex)  Draw  the  diagram  of  a  four-bit  binary  adder  constructed  from  using  full  adders 
only. 

 

The input carry Co is set to zero.  

It is important to note all  the inputs should be available at the adder in order to get 
the right output. However, input carry C3 does not settle to its final value until C2 is 
available from the previous stage. Similarly, C2 has to wait for C1 and so on down to 
C0. The carry propagation time is an important attribute of the adder because it limits 
the speed with which two numbers are added. 

Binary Adder 

– Subtractor 

The subtraction A 

– B can be done by taking the 2’s complement of B and adding it 

to A. The 

2’s complement can be obtained by taking the 1’s complement and adding 

1. The 1’s complement can be implemented with inverters. 

Thus,  the  circuit  for  subtracting  A 

–  B  consists  of  an  adder  with  inverters  placed 

between each data input B. 

 

 

 

 

 

 

 


background image

The addition and subtraction operations can be combined into one circuit with one 
common binary adder by including an exclusive-OR gate with each full adder. 

 

The mode input M controls the operation. When M = 0, X-OR acts as buffer and the 
circuit  is  an  Adder.  When  M  =  1,  X-OR  acts  as  inverter  and  the  circuit  becomes  a 
Subtractor

BCD Adder 

The same binary adder can be used as BCD adder. In BCD code, each decimal digit 
from  1  to  9  is  coded  in  4-bit  binary  numbers.  But  with  4-bit  binary  sixteen  different 
groups  (0-15)  can  be  obtained,  whereas  we  require  only  ten  groups  (0-9)  to  write 
BCD  code.  The  other  six  groups  are  called  forbidden  codes  in  BCD  and  they  are 
invalid. 

BCD Addition Rules  

I.  First add the two numbers using normal rules for binary addition. 

II.  If the 4-bit sum is equal to or less than 9, it becomes a valid BCD number. 

III.  If the 4-bit sum is greater than 9 or if a carry-out of the group is generated, it is an 

invalid result. In such a case,

 

since there is a difference of 6 between the binary 

and BCD, add (0110)

2

 to the 4-bit sum in order to skip the six invalid states and 

return the code to BCD format. 

Ex) Add the following BCD numbers: 

(a) 0111 and 1001  

(b) 10010010 and 01011000. 

 

 

 


background image

 

Two 4-bit binary adders can be used to perform BCD addition. The adders will form 
the sum in binary and produce a result that ranges from 0 through 19 as follow 
 

 

 

The first adder performs normal binary addition. Then, the results are checked to see 
if there the result is greater than 9 or if a carry-out of the group is generated. 

It  is  obvious  that  a  correction  is  needed  when  the  first  binary  adder  has  an  output 
carry  of  1.  The  other  six  combinations  from  1010  through  1111  also  need  a 
correction. The result is greater than 9 if Z

and Z

equal to 1 or Z

and Z

2  

equal to 1.  

 


background image

The final Boolean function for the correction is  

 

Or you can use the truth table and K-map to find this function {Homework} 

 

Binary Multiplier 

Multiplication  of  binary  numbers  is  performed  in  the  same  way  as  multiplication  of 
decimal  numbers.  The  multiplication  of  two  bits  produces  a  1  if  both  bits  are  1 
otherwise, it produces a 0. 

 

 

 

 




رفعت المحاضرة من قبل: Mohammed Aldhanuna
المشاهدات: لقد قام 0 عضواً و 146 زائراً بقراءة هذه المحاضرة








تسجيل دخول

أو
عبر الحساب الاعتيادي
الرجاء كتابة البريد الالكتروني بشكل صحيح
الرجاء كتابة كلمة المرور
لست عضواً في موقع محاضراتي؟
اضغط هنا للتسجيل