Сумматор
Значение слова Сумматор по Ефремовой:
Сумматор - Один из элементов ЭВМ, выполняющий суммирование.
Сумматор в Энциклопедическом словаре:
Сумматор - узел арифметического устройства ЭВМ, осуществляющий операциюсуммирования чисел. Выполняется на логических элементах, интегральныхсхемах.
Определение слова «Сумматор» по БСЭ:
Сумматор (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 соединённых 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 x и y 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 xi и yi и переноса Ci-1 из младшего разряда), на выходах которого образуется сумма Si и перенос Ci+1 в старший разряд. Работа такого С. отражена в табл. 2, а пример схемы дан на рис. 2.
Таблица 1
x | y | S | c |
0 | 0 | 0 | 0 |
1 | 0 | 1 | 0 |
0 | 1 | 1 | 0 |
1 | 1 | 0 | 1 |
Таблица 2
xi | yi | ci-1 | Si | ci+1 |
0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
0 | 0 | 1 | 1 | 0 |
0 | 1 | 0 | 1 | 0 |
0 | 1 | 1 | 0 | 1 |
1 | 0 | 0 | 1 | 0 |
1 | 0 | 1 | 0 | 1 |
1 | 1 | 0 | 0 | 1 |
1 | 1 | 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. 1. Схема полусумматора: х, у - слагаемые; 5 - сумма; с - перенос в старший разряд.
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; S
i - сумма; C
i+1 - перенос в старший разряд.
Суммарный
Сумматор
Суммирование