Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Скачиваний:
28
Добавлен:
28.05.2015
Размер:
79.69 Кб
Скачать

Полусумматор

Полусумматор — логическая схема, имеющая два входа и два выхода (двухразрядный сумматор, бинарный сумматор). Полусумматор используется для построения двоичных сумматоров. Полусумматор позволяет вычислять сумму A+B, где A и B — это разряды двоичного числа, при этом результатом будут два бита S и C, где S — это бит суммы по модулю 2, а C — бит переноса. Однако, как можно заметить, для построения схемы двоичного сумматора (трёхразрядный сумматор, тринарный сумматор) необходимо иметь элемент, который суммирует три бита A, B и C, где C — бит переноса из предыдущего разряда, таким элементом является полный двоичный сумматор, трёхступенчатая разновидность которого состоит из двух полусумматоров и логического элемента 2ИЛИ.

1.История

1939 год Джордж Штибиц (Georg Stibits) из компании Bell Laboratories создал первый двоичный полусумматор «Model K Аdder» на двух электромеханических реле[1].

A

B S

C

Двоичный полусумматор

Ненулевой перенос образуется в 1-м случае из 4-х. СДНФ суммы по модулю 2:

S = f(x1; x0) = (x1 x0) _ (x1 x0)

СДНФ бита переноса:

C = f(x1; x0) = x1 x0

2.1.Полусумматор Штибица «Model K

Аdder»

1958 год — в МГУ (мехмат) Н. П. Брусен-

Полусумматор Штибица «Model K Аdder» состоит:

цов построил первую электронную троичную

из двух последовательно соединённых гальваниче-

ЭВМ «Сетунь» с первым электронным троич-

ских элементов, по 1,5 Вольта каждый, с суммар-

ным полусумматором[2].

ным напряжением 3 Вольта, двух кнопок для ввода

 

двух битов аргументов A и B, двух электромагнитных

 

реле, выполняющих бинарную двоичную логическую

2. Двоичный полусумматор

функцию сложения по модулю 2 и бинарную двоич-

ную логическую функцию бита переноса при двоич-

Двоичный полусумматор может быть определён

ном сложении, и двух лампочек накаливания с напря-

жением 3 Вольта для индикации бита суммы по мо-

тремя способами:

дулю 2 (S) и бита переноса (C)[1][3].

1. табличным, в виде таблиц истинности,

 

2. аналитическим, в виде формул (СДНФ),

 

3. графическим, в виде логических схем.

3. Троичный полусумматор

Так как формулы и схемы могут преобразовываться,

то, одной таблице истинности двоичного полусум-

Так как существуют две троичных системы счис-

матора могут соответствовать множества различных

формул и схем. Поэтому, табличный способ опреде-

ления — несимметричная, в которой в разряде

ления двоичного полусумматора является основным.

переноса не бывает значения больше «1» и симмет-

 

ричная (Фибоначчи), в которой в разряде переноса

Двоичный полусумматор представляет собой объ-

возможны все три состояния трита, и, как мини-

мум, три физических реализации троичных систем

единение двух бинарных (двухоперандных) двоич-

— трёхуровневая однопроводная, двухуровневая

ных логических функций: сумма по модулю два

двухпроводная (BCT) и двухуровневая трёхбитная

S и разряд переноса при двоичном сложении — C.

одноединичная, то и троичных полусумматоров

 

или в другом виде:

может быть большое множество.

1

2

8 ПРИМЕЧАНИЯ

Троичный полусумматор в несимметричной троичной системе счисления представляет собой объединение двух бинарных троичных логических функций — «сложение по модулю 3» и «разряд переноса при троичном сложении».

или в другом виде:

Троичный полусумматор в симметричной троичной системе счисления является также и полувычитателем и представляет собой объединение двух бинарных троичных логических функций — «младший разряд (трит) суммы-разности» и «старший разряд (трит) суммы-разности (разряд переноса при сложении-вычитании в троичной симметричной системе счисления)».

4. Четверичный полусумматор

Состоит из двух таблиц размером 4х4. Первая таблица — суммы по модулю 4, вторая таблица — единицы переноса при бинарном (двухоперандном) сложении по модулю 4.

В аппаратных или программных реализациях четверичного полусумматора могут применяться различные системы четверичного кодирования, например система кодирования 1 из 4 с активным ну-

лём ({0,1,2,3}={0001,0010,0100,1000}), как в «мик-

ропроцессоре недвоичной системы кодирования», созданного под руководством академика Хетагурова Я. А. или другие.

«7» обозначает « 1»

Ненулевой перенос образуется в 2-х случаях из 9-ти. Троичный трёхуровневый полусумматор описан в[4].

Троичный двухбитный двухпроводный бинарный (двухоперандный) одноразрядный (BCT) полусумматор, работающий в несимметричной троичной системе счисления приведён в[5], в разделе BCT Addition, в подразделе (f) Circuit diagram и, с ошибочным названием «двухразрядный BCT сумматор», в[6] на рис.3.

5. Десятичный полусумматор

Состоит из двух таблиц размером 10х10. Первая таблица — суммы по модулю 10, вторая таблица — единицы переноса при бинарном (двухоперандном) сложении по модулю 10.[10]

6.Шестнадцатиричный полусумматор

Состоит из двух таблиц размером 16х16. Первая таблица — суммы по модулю 16, вторая таблица — единицы переноса при бинарном (двухоперандном) сложении по модулю 16.

На рисунке справа приведена схема троичного несимметричного полусумматора в трёхбитной одноединичной системе троичных логических элементов, описанного в[7][8].

Троичный зеркально-симметричный одноразрядный полусумматор описан в[9].

7.См. также

Сумматор

8.Примечания

[1]http://www.computerhistory.org/collections/accession/ XD127.80 Computer History Museum

[2]http://www.computer-museum.ru/histussr/setun2.htm

Малая автоматическая цифровая машина «Сетунь». Н. П. Брусенцов, Е. А. Жоголев, В. В. Веригин, С. П. Маслов, А. М. Тишулина

[3]Викизнание. Полусумматор Штибица

[4]http://spanderashvili.narod.ru/PA.pdf Астраханский Государственный Технический Университет, Кафедра «Автоматизированные системы обработки информации и управления», Курсовая работа по дисциплине «Объектно-ориентированное проограммирование» по специальности 220200 «Автоматизированные системы обработки информации и

3

управления», Выполнили Морозов А. В., Спандерашвили Д. В., Алтуфьев М. Ю., Проверил к.т. н., доц. Лаптев В. В., Гл. XXIV Троичный полусумматор. Астрахань 2001 г.

[5]http://www.dcs.gla.ac.uk/~{}simon/teaching/ CS1Q-students/systems/tutorials/tut3sol.pdf CS1Q Computer Systems

[6]http://314159.ru/kushnerov/kushnerov1.pdf Троичная цифровая техника. Ретроспектива и современность

[7]Троичный бинарный сумматор в троичной несимметричной системе счисления в трёхбитной системе троичных логических элементов. А.Куликов

[8]http://andserkul.narod2.ru/troichnie_summatori/ А. С.

Куликов. Троичные сумматоры

[9]Компьютеры Фибоначчи. Троичное зеркальносимметричное сложение и вычитание

[10]М. А. Карцев. Арифметика цифровых машин. Главная редакция физико-математической литературы издательства «Наука», 1969, 576 стр. 2. Сумматоры и другие схемы для выполнения элементарных операций. 2.3. Одноразрядные комбинационные сумматоры для десятичной и других систем счисления. Стр.71