Полный сумматор и половинный сумматор - это элементы цифровых схем, используемые для суммирования чисел. В современных компьютерах они являются частью арифметической логической единицы, которая отвечает за выполнение арифметических операций. Сумматоры работают с электрическими сигналами, представляющими двоичные числа компьютеров. В электронике сумматор представляет собой цифровую схему, которая складывает числа. Во многих компьютерах и других процессорах сумматоры используются не только в арифметико-логическом блоке, но и в других частях, где необходимо вычислить адрес, таблицы индексов и аналогичные операции. Хотя сумматоры могут быть созданы для различных представлений чисел, таких как двоично-десятичные десятичные числа, они, как правило, являются двоичными числами.
Половина сумматора складывает два бита вместе. Половина сумматора имеет два входных сигнала, представляющих двоичные цифры (a и b), и два выходных сигнала, один из которых является результатом сложения (й), а второй - переносом в более высокий класс (C). Важно отметить, что половинный сумматор не может быть использован для добавления многозначных двоичных чисел, поскольку отсутствует перенос нижнего уровня. Половина сумматора представляет собой комбинацию цепей XOR и AND. Его цель, как следует из названия, заключается в добавлении чисел. Процесс сложения чисел в двоичной системе сводится к сложению цифр, в результате чего мы получаем сумму и перенос. Поскольку сам половинный сумматор не может рассчитать весь результат, он объединяется с другой половинной сумматором и схемой ИЛИ для создания полного сумматора.
Таблица истинности, используемая для описания работы половинного сумматора:
б | S | С | |
0 | 0 | 0 | 0 |
0 | 1 | 1 | 0 |
1 | 0 | 1 | 0 |
1 | 1 | 0 | 1 |
где S = a⊕b; C = A * B
Чтобы добавить числа в двоичной системе, нам нужно собрать 3 цифры, добавив предыдущий перенос к сумме двух цифр. Это достигается с помощью двух полумесяцев и схем ИЛИ. Разница между половиной сумматора и сумматора состоит в том, что в случае сумматора имеется три входа и два выхода, а сумматор насчитывает три цифры, в то время как половина сумматора имеет два входа и выхода и две двоичные цифры. Полный сумматор имеет: три входных сигнала, два из которых представляют двоичные цифры (a и b), а третий вход является переносом из предыдущего класса (Cin); два выходных сигнала, один из которых является результатом сложения (S), а второй - более высокого класса (Cout). Поскольку полный сумматор имеет предыдущий перенос в качестве входного сигнала, его можно использовать для добавления многозначных двоичных чисел. Многозначные двоичные числа добавляются каскадным соединением нескольких полных сумматоров. Количество полных сумматоров в каскадном соединении равно количеству цифр, то есть битам, которые имеют добавляемые числа (один сумматор на каждый бит).
Таблица истинности, используемая для описания работы полного сумматора:
б | Cin | S | кулоновского | |
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 |
где S = a⊕b⊕Cin; Cout = (а * б) + (Cin * (a⊕b))
Как половинный сумматор, так и полный сумматор являются комбинационными схемами. Тем не менее, первый добавляет две однобитные цифры, а второй добавляет три цифры.
Половина сумматора имеет два входных значения - a и b, которые представляют биты данных. Полный сумматор имеет дополнительный вход - перенос из низшего класса (Cin).
Половина сумматора имеет два выхода. Один является суммой процесса (S), а другой - переносом суммирования (C). Полный сумматор также имеет два выхода (S; Cout).
В случае половинного сумматора перенос из нижнего класса (предыдущая итерация) не добавляется в новый класс. В случае полного сумматора перенос переносится в новый класс, что позволяет сумматору суммировать числа.
Половина сумматора состоит из XOR и логического элемента AND. Полный сумматор состоит, главным образом, из двух половинных сумматоров, объединенных вместе - состоит из двух XOR и двух вентилей AND и вентиля OR.
Половина сумматоров используется в компьютерах, калькуляторах, измерительных приборах и т. Д. Полные сумматоры используются в цифровой обработке.