Сумматоры

· Сумматор – это основная часть АЛУ, которая служит для сложения чисел.

Суммирование производится на основании правил поразрядного сложения с учетом переноса 1 в старшие разряды. Перенос возникает, если сумма двух чисел равна или превышает основание системы счисления.

Переносы	1*1* 1**	* - сумма двух чисел равна основанию СС; **- сумма двух чисел превышает основание СС.
1-ое слагаемое	1 0 1 1
2-ое слагаемое	0 1 1 1
Сумма	1 0 0 1 0

Следовательно, при построении сумматора следует учитывать возникновение переноса в следующий разряд и получение 1 переноса из предыдущего разряда.

Сумматоры делятся на два основных типа:

· комбинационные (последовательные и параллельные). Сумматоры данного типа не содержат запоминающих элементов, реализуют микрооперацию сложения в виде:С = А+В. Используются наиболее часто для построения сумматоров. Обычно у такого сумматора на входе и выходе имеются регистры для хранения и преобразования кодов операндов и результата;

· накапливающие. Сумматоры данного типа имеют память, в которой аккумулируют результаты суммирования так, что очередное слагаемое добавляется к результату, содержащемуся в регистре-аккумуляторе, т.е. накапливающий сумматор реализует микрооперацию сложения в виде: С = С+А.. Сумматоры накапливающего типа строят на сложных JKRS-триггерах, дополняя их выходы достаточно сложными схемами формирования и распространения переносов. Процесс сложения при этом осуществляется поэтапно. Сначала на триггерах сумматора фиксируется код первого операнда, затем на счетные коды разрядов подается код второго операнда. На каждом триггере формируются одноразрядные суммы и значения переносов между разрядами. Учет возникающих переносов задерживает формирование окончательного результата суммы и может требовать дополнительных тактов сложения. Из-за этого многоразрядные схемы сумматора накапливающего типа используются достаточно редко.

Условное изображение сумматора на 3 входа приведено на рис.2.18 на нем приняты следующие обозначения:

a_i – цифра i-ого разряда I –ого слагаемого;

b_i - цифра i-ого разряда II–ого слагаемого;

p_i-1 - цифра переноса из предыдущего разряда;

p_{i -} - цифра переноса из следующего разряда;

S_i - цифра суммы i-ого разряда.

		Рис. 2.18 Условное обозначение сумматора

Рассмотрим схему комбинационного сумматора параллельного действия (рис.2.19). Сумматор параллельного действия содержит количество одноразрядных суммирующих схем равное количеству разрядов суммируемых чисел.

Все разряды слагаемых I и II, каждый из своего регистра, одновременно подаются на входы одноразрядных суммирующих схем, а возникающий в данном разряде перенос передается в следующий разряд. После окончания переходных процессов с выходов суммирующих схем результат записывается в регистр результата.

Достоинство: высокое быстродействие (причем у асинхронных сумматоров выше чем у синхронных).

Недостаток: схема дорогостоящая из-за большого количества сумматоров.

Поиск по сайту: