Ziel ist es eine Schaltung zu entwerfen, mit der es möglich ist zwei Binärziffern p und q zu addieren. Dabei muss auch der Übertrag beachtet werden.
Betrachten wir die Addition in der Wahrheitstafel:
p | q | Summe | Übertrag |
---|---|---|---|
1 | 1 | 0 | 1 |
1 | 0 | 1 | 0 |
0 | 1 | 1 | 0 |
0 | 0 | 0 | 0 |
Nun erstellen wir für Summe und Übertrag jeweils ein eigenes KV-Diagramm.
p | ¬p | |
---|---|---|
q | 0 | 1 |
¬q | 1 | 0 |
Daraus lässt sich der Ausdruck
(p ∧ ¬q) ∨ (¬p ∧ q)
herleiten.
p | ¬p | |
---|---|---|
q | 1 | 0 |
¬q | 0 | 0 |
Daraus lässt sich der Ausdruck
(p ∧ q)
herleiten.
Nun wollen wir versuchen die Ausdrücke zu vereinfachen. Der Ausdruck für den Übertrag ist bereits vereinfacht. Durch Umformungen versuchen wir den Ausdruck des Übertrags in jenen der Summe zu bringen:
(p ∧ ¬q) ∨ (¬p ∧ q)
((p ∧ ¬q) ∨ ¬p) ∧ (p ∧ ¬q) ∨ q))
(p ∨ ¬p) ∧ (¬ ∨ ¬p) ∧ (p v q) ∧ (¬q v q)
W ∧ (¬q ∨ ¬p) ∧ (p v q) ∧ W
(¬p ∨ ¬q) ∧ (p v q)
Im ersten Ausdruck ein Negat herausheben (DeMorgan):
¬(p ∧ q) ∧ (p v q)
Ausdruck doppelt negieren:
¬¬(¬(p ∧ q) ∧ (p v q))
Ein Negat in die Klammer bringen:
¬((p ∧ q) v ¬(p v q))
¬((p ∧ q) v (¬p ∧ ¬q))
Mit dem Halbaddierer ist es nur möglich Binärziffern zu addieren. Für ganze Zahlen wird ein Volladdierer benötigt, welcher eine Kombination aus Halbaddierern ist.