Что Такое >  > с > сумматор

Что такое сумматор

сумматор   Большая советская энциклопедия

сумматор - (от позднелат. summo -складываю, от лат. summa - сумма, итог), осн. узел арифметического устройства ЦВМ, посредством к-рого осуществляется операция сложения чисел. При поразрядном сложении десятичных чисел (напр., 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 соединённых одноразрядных суммирующих устройств.

Рис. 1. Схема полусумматора: x, у - слагаемые; S - сумма; с - перенос в старший разряд.

Простейшее из них, часто наз. полусумматором (ПС), в случае сложения двоичных чисел может быть собрано, напр., 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 логич. элементов. ПС производит суммирование двух чисел x и у с образованием цифр суммы S и переноса c (см. табл. 1). Однако для реализации многоразрядных С. необходимо иметь суммирующее устройство на 3 входа (для суммирования трёх чисел -слагаемых x_i и y_i и переноса с_i-1 из младшего разряда), на выходах к-рого образуется сумма Si и перенос c(+i в старший разряд. Работа такого С. отражена в табл. 2, а пример схемы дан на рис. 2.

Таблица 1

Таблица 2

 
 

Рис. 2. Схема сумматора на 3 входа из двух полусумматоров (ПС) и элемента "или"; x_i, y_i - слагаемые; с_.i-1 - перенос из младшего разряда; Si - сумма; с_i+1 - перенос в старший разряд.

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 арифметич. операций применяют не одноразрядные С., а групповые, вычисляющие значения суммы и переноса сразу для группы разрядов.

Кроме осн. операции - суммирования, большинство С. используется для операций умножения и деления, а также для логических операций (логич. 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. H., Нестеров П. В., Цифровые вычислительные машины, М., 1974. Л.Н.Столяров.