2. Багаторозрядний послідовний суматор

Послідовний суматор є двовходовим блоком, на виході якого утворюються сигнали розрядів суми двох чисел, що представлені послідовними кодами, після поступлення сигналів їх розрядів на його входи.

Послідовний суматор у складі арифметичного пристрою звичайно використовується разом з вхідними і вихідними регістрами, призначеними для оперативного зберігання доданків і суми. В основу послідовного суматора покладено однорозрядний комбінаційний суматор. Послідовний суматор відрізняється від однорозрядного комбінаційного тим, що в якості переносу в кожному елементарному такті використовується значення переносу, отримане в попередньому елементарному такті.

За способами отримання і використання значення переносу можна виділити два основні варіанти послідовних суматорів – із затримкою переносу та з запам'ятовуванням переносу.

В суматорі з затримкою переносу останній у формі імпульсного сигналу поступає на вхід суматора через коло з часовою затримкою, рівною часовому інтервалу між поступленням кодів сусідніх розрядів доданків на два інші входи суматора. Затримка переносу здійснюється за допомогою спеціального елементу затримки, але такі суматори в даний час не використовуються через складність синхронізації сигналів.

В суматорі з запам’ятовуванням значення переносу, що отримується на кожному елементарному такті, запам’ятовується з допомогою тригера, який встановлюється в нуль перед першим елементарним тактом спеціальним сигналом “Встановлення” в “0””. Число елементарних тактів співпадає з розрядністю чисел, що додаються.

Схема послідовного суматора для додавання двох чотирирозрядних чисел і , представлених послідовними кодами, показана на рис. 10а. Для наглядності регістри доданків і , суми і тригер переносу реалізовані на дискретних D-тригерах, що синхронізуються додатнім фронтом на їх тактових входах. Перед виконанням додавання передбачається, що в регістри і занесені відповідні числа, так що при зсуві вони з’являються на входах суматора, починаючи з молодших розрядів.

Рис.10. Чотирирозрядний послідовний суматор: а) – схема;

б) – часові діаграми при додаванні двох чисел A=13=1101 и B=9=1001.

На рис. 10б показані часові діаграми, що відповідають додаванню двох чисел і . Після чотирьох елементарних тактів в регістрі встановлюється число , а в тригері переносу запам’ятовується “1”. Тригер переносу можна розглядати як п’ятий розряд регістра суми після подачі чотирьох елементарних тактів.

В загальному випадку час додавання рівний , де - розрядність; - тривалість додавання в однорозрядному суматорі.

Переваги послідовних суматорів – малі апаратні затрати. До їх недоліків необхідно віднести порівняно невисоку швидкодію.

3. Двійково-десяткові суматори

У деяких ЕОМ передбачена можливість працювати безпосередньо в десятковій, звичній для людини, системі числення. Операції над десятковими числами використовуються для тих видів обробки, для яких в проміжку між вводом і виводом даних виконується невеликий об'єм обчислень. Такий вид обробки зустрічається в економічних розрахунках, що виконуються на ЕОМ, калькуляторах, касових апаратах і т.д. Використання тут двійкової арифметики є нераціональним, оскільки на перетворення чисел з десяткової системи числення в двійкову і назад витрачається багато часу, а самі розрахунки достатньо прості.

Побудова найбільш зручних для людини десяткових універсальних ЕОМ, в яких цифри відображалися б сигналами, квантованими по десяти рівнях, є практично доцільною тільки за наявності технічних реалізацій для представлення чисел, основні техніко-економічні характеристики яких (вартість, надійність, швидкодія та інші.) були б не гірше відповідних характеристик схем для представлення двійкових цифр. Проте, як правило, деякі основні характеристики відомих схем для такого представлення десяткових цифр поступаються характеристикам двійкових схем. Тому при побудові десяткових ЕОМ використовують кодування двійковими цифрами десяткових цифр, тобто використовують змішане представлення числа.

Найбільш широкого поширення в цифровій техніці набули двійково-десяткові системи числення, в яких десяткові цифри записуються як чотиризначні числа – двійкові тетради (півбайти). Іноді використовують представлення десяткових цифр за допомогою п'яти, шести і семи розрядів.