Сумматор

Сумматор – логический операционный узел, выполняющий арифметическое сложение двоичных, троичных или n-ичных кодов двух (бинарный), трех (тринарный) или m чисел (m-арный). При арифметическом сложении выполняются и другие дополнительные операции: учет знаков чисел, выравнивание порядков слагаемых и тому подобное. Сумматоры являются комбинационными схемами, выполняющими бинарную (двухоперандные), тринарную (трехоперандные) или n-арную (n-операндную) логическую функцию сложения. Сумматоры входят в состав узлов арифметико логических устройств (АЛУ).

В реальных электронных схемах сумматор изображается так.

По числу входов и выходов одноразрядных двоичных сумматоров различают:

· четвертьсумматоры, характеризующиеся наличием двух входов, на которые подаются два одноразрядных числа, и одним выходом, на котором реализуются их арифметическая сумма;

· полусумматоры, характеризующиеся наличием двух входов, на которые подаются одноименные разряды двух чисел, и двух выходов: на одном реализуется арифметическая сумма в данном разряде, а на другом – перенос в следующий (старший разряд);

· полные одноразрядные двоичные сумматоры, характеризующиеся наличием трех входов, на которые подаются одноименные разряды двух складываемых чисел и перенос из предыдущего (младшего) разряда, и двумя выходами: на одном реализуется арифметическая сумма в данном разряде, а на другом – перенос в следующий (старший) разряд. Такие сумматоры изначально ориентированы только на показательные позиционные системы счисления.

На рисунке показано, как из N сумматоров можно составить устройство для сложения двух N-разрядных двоичных кодов, это схема многоразрядного сумматора.

По способу представления и обработки складываемых чисел многоразрядные сумматоры подразделяются на: последовательные, в которых обработка чисел ведется поочередно, разряд за разрядом, на одном и том же оборудовании; и параллельные, в которых слагаемые складываются одновременно по всем разрядам, и для каждого разряда имеется свое оборудование.

По основанию системы счисления сумматоры подразделяются на: двоичные, троичные, четверичные и десятичные.

По числу операндов: бинарные – суммируют два операнда (числа); тринарные – суммируют три операнда; n-арные – суммируют n операндов.

По аппаратной реализации сумматоры подразделяют на: сумматоры на логических элементах, которые действительно каждый раз складывают слагаемые и бит переноса; и сумматоры на ПЗУ, результаты сложения вычислены заранее и записаны в ПЗУ с таблицей сложения.