Полусумматор

Комбинационные сумматоры

Сумматор - устройство предназначенное для выполнения операций сложения и вычитания над многоразрядными числами (операндами). Многоразрядный сумматор состоит из одноразрядных, реализующих сложение одноразрядных чисел.

Сумматоры, оперирующие с многоразрядными слагаемыми, в зависимости от способа обработки чисел может быть отнесен к последовательному или параллельному типу. Сложение чисел в последовательных сумматорах осуществляется поразрядно, последовательно во времени. В сумматорах параллельного действия сложение всех разрядов многоразрядных чисел происходит одновременно.

Одноразрядныйсумматор, на вход которого поступают два однораз­рядных число A_i и B_i, a на выходе формируется также одноразрядные числа суммы S_i и переноса P_i, называют полусумма­тором (рис. 5.11 ).

Рис. 5.11 Полусумматор.

Таблица истинности для полусумматора (табл. 5.8) позволяет записать функцию вычисления суммы S_i и переноса единицы переполнения P_i в старший разряд:

Таблица 5.8

Аi Bi	Si Pi
0 0 0 1 1 0 1 1	0 0 1 0 1 0 0 1

Согласно этим выражениям полусумматор можно реализо­вать в базисе элементов И-НЕ (рис. 5.12,а),ИЛИ-НЕ либо на основе логического элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и конъюнктора (рис. 5.12,б).

Рис. 5.12

Возможны другие реализации полусумма­тора на основании тождественных преобразований:

Сответствующие реализации показаны на рис. 5.13 (а,б).

Выбор схемы для реализации полусумматора определяется имеющейся в распоряжении разработчика элементной базой с учетом требований по быстродействию, энергопотреблению и технологичности. Для обеспечения максимального быстродействия предпочтительнее схемы с минимальным количеством логических ступеней между входом и выходом. С этой точки зрения кажущаяся простота полусумматора на рис 5.12,б не дает ожидаемого преимущества по быстродействию, так как внутренняя структура ИМС ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ по существу повторяет фрагмент схемы на рис. 5.12,а.

а)

б)

Рис. 5.13

Дата добавления: 2014-01-13