МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ Національний університет “Львівська політехніка” Кафедра АСУ Лабораторні роботи № 9 ДОСЛІДЖЕННЯ РОБОТИ СУМАТОРІВ. з дисципліни “Комп’ютерна схемотехніка” Мета роботи: вивчення принципів побудови комбінаційних суматорів та дослідження їх роботи. ЗАГАЛЬНІ ПОЛОЖЕННЯ 1.1.Комбінаційні суматори. Функціональні вузли, що здійснюють арифметичне підсумовування (додавання) чисел називаються суматорами. У цифровій техніці додавання виконується в основному над двійковими Числами (кодами). Додавання багаторозрядного слова за допомогою суматора здійснюється порозрядно з урахуванням переносу в сусідній старший розряд. Тому при побудові багаторозрядного суматора необхідно врахувати не лише появу переносу в деякому розряді, але й можливість одержання переносу від сусіднього молодшого розряду. Особливістю комбінаційних суматорів є відсутність пристроїв запам’ятовування і тому результат на виході у комбінаційних суматорів зникає зразу після припинення дії вхідних сигналів. Для додавання двійкових чисел можуть застосовуватися як одно-, так і багаторозрядні суматори, сама процедура додавання може здійснюватись або послідовно, починаючи з молодшого розряду, або паралельно, коли всі розряди чисел додаються одночасно. Важливою ознакою паралельного суматора є спосіб організації переносу при додаванні. Розрізняють суматори з послідовним, паралельним та груповим переносом. Як послідовні, так і паралельні суматори будуються на основі комбінаційного однорозрядного суматора, що складається з напівсуматорів. 1.1.1. Напівсуматор. Напівсуматор – це пристрій (рис.1), що має два входи (для доданків a і b) і два виходи(суми S і переносу P), який призначений для додавання за правилами, що наведені в таблиці 1. а) б) Табл.1 a b S P  0 0 0 0  0 1 1 1   1 0 1 0  1 1 0 1   Рис.1 а) Функціональна схема напівсуматора; б) Таблиця станів напівсуматора.
Рис.2 Структура схем напівсуматора. З даної таблиці видно, що напівсуматор виконує додавання двох однорозрядних двійкових чисел з формуванням суми і переносу в наступний старший розряд. Формування суми і переносу в напівсуматорі відбувається згідно з виразами:
S= a
(
b = a ( b; P= a b Відповідно до наведених виразів структура напівсуматора містить два логічні елементи і зображена на рис.2. 1.1.2. Повний суматор. Повний суматор (рис.3) реалізує двох однорозрядних двійкових чисел з врахуванням переносу з молодшого розряду. Тому він має три входи ( ai, bi, Pi ) і два виходи (Si, Pi+1 ). Логіка роботи повного суматора наведена в таблиці 2, де ai, bi – доданки війкових чисел в i-му розряді; Pi, Pi+1 – переноси відповідно з ( i-1)-го розряду в і-ий та з і-го в ( і-1)-ий розряд; Si – сума в і-тому розряді. а) б) табл. 2 ai bi Pi Si Pi+1  0 0 0 0 0  0 1 0 1 0  1 0 0 1 0  1 1 0 0 1  0 0 1 1 0  0 1 1 ...