Сумматоры


Меняющиеся во времени параллельные двоичные коды удобно рассматривать как совокупность несвязанных между собой логических переменных — каждый разряд кода своя переменная. При этом оказывается возможным применить логические устройства для разнообразной обработки кода.

Рассмотрим, например устройство, преобразующее одноразрядные коды слагаемых в коды двоичной суммы и переноса. Такое устройство называют полусумматором.

 

 

 

Его таблица истинности имеет вид:

A B C S
0 0 0 0
0 1 0 1
1 0 0 1
1 1 1 0
↑операнды↑ ↑перенос ↑сумма

A, B — операнды;

S — сумма;

C — перенос.

Полусумматор строится из элементов “исключающее ИЛИ” и И по следующей схеме:

 Сумматоры

На функциональных схемах полусумматор изображают следующим образом:

 Сумматоры

Полусумматор не позволяет учитывать перенос, возникающий при суммировании младших разрядов, и поэтому не пригоден для суммирования многоразрядных кодов.

Такой перенос учитывает полный сумматор, построенный с помощью двух полусумматоров и элемента ИЛИ. Функциональная схема полного сумматора имеет вид:

 Сумматоры

Таблица истинности полного сумматора и его условное обозначение выглядят следующим образом:

 

A0 B0 C0 C1 S0
0 0 0 0 0
0 0 1 0 1
0 1 0 0 1
0 1 1 1 0
1 0 0 0 1
1 0 1 1 0
1 1 0 1 0
1 1 1 1 1

 Сумматоры

Одноразрядные полные сумматоры можно соединить друг-с-другом, обеспечивая суммирование многоразрядных кодов. Например, функциональная схема двухразрядного сумматора имеет вид:

 Сумматоры

На функциональной схеме рассмотренная структура обозначается следующим образом:

 Сумматоры

Цепи переноса многоразрядных комбинационных сумматоров содержат много последовательно включенных логических элементов. Это ограничивает быстродействие сумматора. Поэтому иногда сумматор снабжают дополнительным блоком параллельного (ускоренного) переноса.