Сумматор – электронный узел, выполняющий операцию суммирования цифровых кодов двух чисел.

Лабораторная работа №3.

Тема: " Сумматоры. Полусумматор. Синтез комбинационных схем одноразрядного комбинационного сумматора и полусумматора".

Цель работы: Изучить информацию, дающую полное представление об общих принципах работы сумматоров, и на ее основе самостоятельно синтезировать комбинационные схемы одноразрядного комбинационного сумматора и полусумматора.

При выполнении практической работы использовать материал лекций 3.1, 3.2.1, 3.2.2, практической работы № 7, №8.

Порядок выполнения работы.

1. Изучить изложенный ниже материал.

2. Провести анализ системы функций (I), лежащих в основе построения комбинационной схемы одноразрядного комбинационного сумматора.

3. Составить систему функций, описывающих функционирование одноразрядного комбинационного сумматора.

4. По аналогии составить систему функций, описывающих функционирование полусумматора.

5. Используя необходимый набор вентилей, самостоятельно синтезировать обе КС.

6. Объяснить принципы функционирования полученных схем.

Задача: Синтезировать схему одноразрядного комбинационного сумматора.

Для выполнения данной задачи необходимо овладеть следующей информацией.

Сумматор – электронный узел, выполняющий операцию суммирования цифровых кодов двух чисел.

По способу организации суммирования различают комбинационные и накапливающие сумматоры. Сумматор для сложения многоразрядных чисел представляет собой набор одноразрядных сумматоров, имеющих входы для слагаемых и переноса из младшего разряда и выходы суммы и переноса в соседний старший разряд.

По способу обработки многоразрядных чисел различают сумматоры последовательные, параллельные и параллельно-последовательные.

Последовательные сумматоры – это одноразрядные сумматоры, в которые числа поступают на сложение последовательным кодом. Они преобразуют последовательные коды слагаемых, подаваемых на входы сумматора, в последовательный код суммы этих слагаемых.

Параллельные сумматоры – это сумматоры, в которых используются параллельные коды. В таких сумматорах имеется отдельная схема суммирования для каждого разряда. n-разрядные числа X (x₁, x₂x₃…x_n) и Y (y₁, y₂y₃…y_n) подаются одновременно на его входы. Частью схем таких сумматоров является цепь сквозного переноса. Перенос p_i-1

каждого отдельного предыдущего одноразрядного сумматора подается на вход переноса последующего одноразрядного сумматора.

В структурах АЛУ (арифметико-логических устройств) часто присутствует накопительный блок, состоящий из комбинационного сумматора и регистра результата. Подобный блок необходим при реализации последовательного алгоритма вычислений, когда вновь поступающий аргумент прибавляется к ранее накопленному результату, а новый результат вычислений заменяет исходный. Функцию накопительного блока, сочетающего функции сумматора и регистра, может выполнять набор Т-триггеров, работающих в режиме инверсии (переброски) состояния, т.е. сложения по модулю 2. Такой сумматор на основе Т-триггеров называется накопительным.

Одноразрядный комбинационный сумматор - это логическая схема, обеспечивающая получение сигналов суммы двух разрядов и переноса в соседний старший разряд при одновременной подаче кодов исходных слов слагаемых.

При сложении двух чисел, представленных в виде двоичных кодов, происходит сложение этих чисел в данном i –ом разряде и прибавление единицы переноса (если она возникает) из младшего (i -1)-го разряда.

Под сложением подразумевается образование слова с числовыми значениями