10 Сумматоры. Накапливающие сумматоры. Принципы организации цепей переноса в сумматорах.

Микросхемы сумматоров (английское Adder), как следует из их названия, предназначены для суммирования двух входных двоичных кодов, то есть выходной код будет равен арифметической сумме двух входных кодов.

Сумма двух двоичных чисел с числом разрядов N может иметь число разрядов (N + 1). Этот дополнительный (старший) разряд называется выходом переноса.

Сумматоры бывают одноразрядные (для суммирования двух одноразрядных чисел), 2-х разрядные (суммируют 2-х разрядные числа) и 4-х разрядные (суммируют 4-х разрядные числа).

Если говорить о сумматоре накапливающего типа, передача слагаемых на вход происходит последовательно (а не одновременно).

Сумматор накапливающего типа - это схема с памятью. Сначала задаётся в какой-то момент времени t1 первое слагаемое X; оно запоминается в памяти сумматора. Затем, в момент времени t2 подаётся второе слагаемое Y. Через некоторое время t-задержки на выходе сумматора возникает S и сигнал переноса P.

В обычном сумматоре накапливающего типа используются триггерные схемы.

Кстати говоря, из сумматора комбинационного очень легко получается сумматор накапливающего типа: если выход сумматора комбинационного типа нагрузить на какой-нибудь регистр.

Вначале происходит обнуление этого регистра. Тогда вы можете в первый момент времени подать первое слагаемое и запомнить результат в регистре хранения. А затем, в момент времени t2 за счёт обратной связи, на второй вход комбинационного сумматора подаётся предыдущее слагаемое.

Такая комбинация - регистра хранения и комбинационного сумматора – позволяет реализовать сумматор накапливающего типа.

11 Сумматоры. Комбинированные сумматоры. Принципы организации цепей переноса в сумматорах.

Микросхемы сумматоров (английское Adder), как следует из их названия, предназначены для суммирования двух входных двоичных кодов, то есть выходной код будет равен арифметической сумме двух входных кодов.

Сумма двух двоичных чисел с числом разрядов N может иметь число разрядов (N + 1). Этот дополнительный (старший) разряд называется выходом переноса.

Сумматоры бывают одноразрядные (для суммирования двух одноразрядных чисел), 2-х разрядные (суммируют 2-х разрядные числа) и 4-х разрядные (суммируют 4-х разрядные числа).

Многоразрядные (комбинированные) сумматоры - организация переноса.

Обработка многоразрядных чисел в многоразрядных сумматорах возможна двумя способами:

1. можно последовательно раскладывать - разряд за разрядом; в этом случае будет использоваться минимальное количество оборудования;

2. возможность параллельной обработки информации с одновременным сложением.

Простейшая организация обработки многоразрядных чисел - для сумматоров последовательного типа.

Эту схему можно немного модернизировать. В отличии от первой схемы, где перенос подаётся в прямом коде (???), в этом сумматоре должно быть два входа - перенос и инверсия переноса:

Достоинства: малое количество оборудования;

Недостаток: последовательная обработка информации - это достаточно длительный процесс. Если мы обрабатываем 32-х разрядные числа, то время обработки увеличивается в 32 раза.