12 Арифметические устройства. Алу

АЛУ относятся к комбинационным логическим схемам, т.е. без запоминания информации.

12.1. Полусумматор

Применяется для сложения младших разрядов двоичных чисел.

Сложение двух одноразрядных чисел.

0+0=0 1+0=1

0+1=1 1+1=10

Таблица 12.1. Таблица истинности полусумматора

A	B		C0
0	0	0	0
0	1	1	0
1	0	1	0
1	1	0	1

- сумматор по модулю 2.

Р ис. 12.1. Схематическое обозначение Рис. 12.2. Схема реализации

сумматора сумматора

Для сложения многоразрядных чисел при сложении разрядов, полусумматор применять нельзя, т.к. в старшем разряде необходимо складывать не только сами разряды суммируемых чисел, но и сигнал переноса с младшего разряда. Для этой цели применяется полный сумматор.

12.2. Полные сумматоры.

Рис. 12.3. Схематическое обозначение полного сумматора

Таблица 12.2.Таблица истинности полного сумматора

Cin	A	B		Co
0	0	0	0	0
0	0	1	1	0
0	1	0	1	0
0	1	1	0	1
1	0	0	1	0
1	0	1	0	1
1	1	0	0	1
1	1	1	1	1

Рис. 12.4. Схема реализации полного сумматора

Полный сумматор применяется для складывания старших разрядов двоичных чисел.

12.3 Параллельный сумматор многоразрядных чисел.

Рис. 12.5. Схема реализации сумматора многоразрядных чисел

Принцип сложения в параллельном сумматоре такой же как при сложении вручную. Для сложения младших разрядов используется полусумматор, для сложения старших – сумматор. Выходы сумматора подаются в соответствии ячейки регистров сумматора.

Выходы сигналов переноса подаются на входы переноса последующих.

Выход переноса последнего сумматора соединяется непосредственно со старшим разрядом регистра сумматора. Результат в регистре суммы появляется практически мгновенно после появления двоичных чисел, соответствующих регистров А и В. В этом преимущество параллельных сумматоров перед последовательными.

12.4. Вычитатели.

Их можно реализовать аналогично сумматорам. Вместо выходов и входов сигналов переноса в более старший разряд в вычитателях имеются выходы и входы сигналов заёма из более старших разрядов.

Но выходное имеет универсальное устройство.