Комбінаційні підсумовуючі схеми

Сумматор (SM) – устройство, преобразующее информационные сигналы (аналоговые или цифровые) в сигнал, эквивалентный сумме этих сигналов. При проектировании цифровых устройств кроме двоичных наиболее часто применяются двоично-десятичные сумматоры. Встречаются и другие типы сумматоров.

Числа в сумматорах складываются поразрядно, начиная с младших разрядов , как это делается при сложении двух десятичных чисел, пользуясь правилами арифметики. Сумматоры, построенные по этому принципу получили название последовательных и характеризуются невысоким быстродействием.

Возможен другой подход к суммированию двух чисел, а именно когда складываются все разряды одновременно. Такие сумматоры, получившие название параллельных, обладают высоким быстродействием, но для их реализации требуются большие аппаратурные затраты. Кроме этих двух типов сумматоров возможны и другие варианты, сочетающие особенности сумматоров обоих типов.

Выбор того или иного способа суммирования в первую очередь определяется требованиями быстродействия, и именно быстродействие является основным параметром сумматоров, определяющим его структуру. Однако основу всякого двоичного сумматора составляет одноразрядный сумматор. Сумма двух двоичных чисел с числом разрядов n может иметь число разрядов (n+1). Сумматоры бывают одноразрядные (для суммирования двух одноразрядных чисел), двухразрядные (суммируют двухразрядные числа) и четырехразрядные (суммируют четырехразрядные числа).

В цифровых устройствах применяют одноразрядные сумматоры на два и три входа, причем первый из них называют полусумматором или сумматором по модулю два, а второй — полным одноразрядным сумматором. Ниже приведены схемы параллельного, последовательного и параллельно-последовательного сумматоров:

Рисунок 1–Параллельный (а), последовательный (б)
и параллельно-последовательный (в) сумматоры