Большая Советская Энциклопедия (цитаты)

Сумматор

Сумматор (далее С) (от позднелат. surnmo — складываю, от лат. summa — сумма, итог), основной узел арифметического устройства ЦВМ, посредством которого осуществляется операция сложения чисел. При поразрядном сложении десятичных чисел (например, 157, 68 и 9) складывают сначала цифры разрядов единиц всех слагаемых (7 + 8 + 9); результат, если это однозначное число, записывают в разряд единиц итоговой суммы, если же результат — двузначное число (как в данном примере, 7 + 8 + 9 = 24), то в итог записывают только единицы (4), а десятки (2) переносят (добавляют) в разряд десятков слагаемых (5 + 6 + 2). Затем операция сложения повторяется, но уже над десятками, после этого — над сотнями и т. д., до получения итоговой суммы (234). При поразрядном сложении чисел, представленных в двоичном коде, также складываются цифры слагаемых в данном разряде и к полученному результату прибавляется единица переноса (если она имеется) из младшего разряда. В результате формируются (по правилам сложения в двоичной системе счисления) значения суммы в данном разряде и переноса в старший разряд.

  Многоразрядный С для поразрядного сложения обычно состоит из соответствующим образом соединенных одноразрядных суммирующих устройств. Простейшее из них, часто называют полусумматором (ПС), в случае сложения двоичных чисел может быть собрано, например, из 4 логических элементов (рис. 1): "и" (2 элемента типа совпадений схемы), "или" (вентиль электрический), "не" (инвертор). Схема ПС может видоизменяться в зависимости от используемой системы логических элементов. ПС производит суммирование двух чисел х и у с образованием цифр суммы и переноса с (см. табл. 1). Однако для реализации многоразрядных С необходимо иметь суммирующее устройство на 3 входа (для суммирования трех чисел — слагаемых xi и yi и переноса i-1 из младшего разряда), на выходах которого образуется сумма i и перенос i+1 в старший разряд. Работа такого С отражена в табл. 2, а пример схемы дан на рис. 2.

  Таблица 1

x

y

<


c

0

1

0

1

0

0

1

1

0

1

1

0

0

0

0

1

  Таблица 2

xi

yi

ci-1

i

ci+1

0

0

0

0

1

1

1

1

0

0

1

1

0

0

1

1

0

1

0

1

0

1

0

1

0

1

1

0

1

0

0

1

0

0

0

1

0

1

1

1

    Существует множество вариантов схемной и элементной реализации С, различающихся системой счисления (двоичные, десятичные, двоично-десятичные и др.), числом входов (2-входовые и 3-входовые), способом обработки многоразрядных чисел (последовательные, параллельные, смешанные), способом организации процесса суммирования (комбинационные, накапливающие), способом организации цепей переноса (с последовательным, сквозным, групповым и одновременным переносом). Выбор варианта С зависит в основном от того, какая система элементов используется в данной ЦВМ, от требуемого быстродействия и экономичности. Быстродействие С— один из его важнейших параметров. Поэтому в ЦВМ 3-го поколения для ускорения арифметических операций применяют не одноразрядные С, а групповые, вычисляющие значения суммы и переноса сразу для группы разрядов.

  Кроме основной операции — суммирования, большинство С используется для операций умножения и деления, а также для логических операций (логическое умножение и сложение и др.).

  Лит.: Карцев М. А., Арифметика цифровых машин, М., 1969; Каган Б. М., Каневский М. М., Цифровые вычислительные машины и системы, М., 1973; Преснухин Л. Н., Нестеров П. В., Цифровые вычислительные машины, М., 1974.

  Л. Н. Столяров.

Рис. 2. Схема сумматора на 3 входа из двух полусумматоров (ПС) и элемента
Рис. 2. Схема сумматора на 3 входа из двух полусумматоров (ПС) и элемента "или"; xi, yi — слагаемые; сi-1 — перенос из младшего разряда; — сумма; Ci+1 — перенос в старший разряд.



Для поиска, наберите искомое слово (или его часть) в поле поиска


Новости 29.03.2024 07:48:36