Одноразрядный накапливающий сумматор

Одноразрядным сумматором накапливающего типа является схема, суммирующая поочередно поступающие на ее вход цифры слагаемого и переноса с запоминанием результата суммирования. Для запоминания результата сложения на выходе рассмотренных комбинационных сумматоров можно установить триггеры (триггера R-S и D-типов). Совместно с триггером комбинационный сумматор будет выполнять функции накапливающего сумматора. Роль накапливающего сумматора может выполнять и счетный триггер со схемой формирования переноса, на счетный вход которого все слагаемые должны подаваться последовательно во времени. В этом случае суммирование трех слагаемых будет проходить за 3 такта (рис. 12.4):

Рис. 12.4

Рассмотрим работу устройства. В первый момент времени t₁ через схему ИЛИ₁ на вход Т-триггера, который был предварительно установлен в нулевое состояние, поступает цифра a_i и запоминается. После завершения переходных процессов в триггере в момент времени t₂ через схему ИЛИ₁ поступает цифра в_i второго слагаемого. При этом Т-триггер реализует функцию . Наконец в следующий момент времени t₃ через схему ИЛИ₁ подается цифра переноса из более младшего разряда р_i и триггер реализует функцию:

которая совпадает с функцией s_i, полученной ранее по таблице истинности одноразрядного сумматора. Таким образом по истечении трех тактов в триггере будет находится значение i-го разряда суммы слагаемых А и В, т.е. s_i. Сигнал переноса p_i+1 формируется комбинационной схемой, стоящей на выходе триггера. В момент времени t₃, когда триггер еще находится в состоянии f₁, приходит сигнал р_i. На выходе И₁ имеем:

Если теперь к f₃ добавить через дизъюнкцию a_ib_i, то получится р_i+1. Непосредственно a_ib_i получить с помощью конъюнктора нельзя, т.к. они поступают в различные дискретные моменты времени. Поэтому a_ib_i формируются с помощью элемента И₂, реализующего функцию

Окончательно сигнал переноса p_i+1 на выходе ИЛИ₂ равен:

Этот сигнал совпадает с переносом, формируемом в комбинационном сумматоре на выходе р_i+1.

Недостаток рассмотренного сумматора заключается в том, что он имеет малое быстродействие, поскольку в каждом цикле суммирования число срабатываний триггера может равняться четырем: Уст «0», a_i(t₁), b_i(t₂) и р_i(t₃).

Достоинство накапливающего сумматора по сравнению с комбинационным состоит в более простой организации суммирования с накоплением результата. Полученная сумма сохраняется в сумматоре и после снятия входных сигналов.

Поиск по сайту: