Sumator służy do dodawania liczb w cyfrowym obwodzie logicznym. Używa operacji OR. Adder służy również do obliczania adresów i wielu innych czynności. Można je formułować dla wielu reprezentacji liczbowych i dzielą się na dwa typy: Half Adder i Full Adder. Inne obwody kombinowane obejmują enkoder, dekoder, multiplekser i wiele innych.
Połowa sumatora a pełny sumator
Różnica między Half Adder i Full Adder polega na tym, że dodawanie dwóch jednobitowych cyfr odbywa się w Half Adder, podczas gdy dodawanie trzech jednobitowych cyfr odbywa się w Full Adder. W Half Adder poprzednie przeniesienie nie może zostać uwzględnione w następnym kroku. Mechanizm zarówno Half Addera, jak i Full Addera jest inny. Oboje mają swoje własne cechy. Carryout Multiplication jest wykonywany w celu wykonania przy użyciu pełnych sumatorów. Ripple Adders również używają Full Addera jako elementu swojej architektury.
Half Adder to obwód logiczny, który służy do dodawania dwóch jednobitowych cyfr. Augend i Addend to terminy używane dla bitów wejściowych. Wynik składa się z sumy i przeniesienia. XOR jest stosowany do obu wejść w celu przeprowadzenia dodawania. Oba wejścia wykonują operację AND w celu wytworzenia przeniesienia. Znajduje zastosowanie w kalkulatorach, komputerach i innych cyfrowych urządzeniach pomiarowych.
Full Adder to obwód logiczny, który służy do dodawania trzech jednobitowych cyfr. Dwa wejścia są określane jako operandy, a trzeci bit jest znany jako bit przenoszony. Jest to nieco trudne w implementacji w porównaniu z pół sumatorem. Posiada trzy wejścia i dwa wyjścia. Multipleksery i sumatory można zaimplementować za pomocą pełnych sumatorów.
Tabela porównawcza między połówkowym sumatorem a pełnym sumatorem
| Parametry porównania | Połowa żmija | Pełny dodatek |
| Definicja | Układ kombinowany służy do dodawania dwóch cyfr jednobitowych. | Układ kombinowany służy do dodawania trzech cyfr jednobitowych. |
| Bity wejściowe | A, B | A, B, C-w |
| nosić bit | Nie dodano w następnym kroku | Dodano do następnego kroku |
| Wyrażenie sumy | XOR A i B | A XOR B XOR C (cale) |
| Przenieś wyrażenie | A*B | (A*B) + (C-in*(A XOR B)) |
| Bramki logiczne | I, bramki XOR | 2 bramki XOR, 2 OR, 2 AND |
| Stosowanie | Komputery, kalkulatory, cyfrowe urządzenia pomiarowe | Procesory cyfrowe, wielobitowe dodawanie |
Co to jest dodatek połowy?
Jest to rodzaj układu kombinacyjnego. Składa się z dwóch bitów wejściowych i dwóch wyjść, które są sumą i przeniesieniem. Te dwa wejścia są przypisane do augend i Addend. Suma jest normalną wydajnością, a przeniesienie jest realizacją. Jest to przydatne przy dodawaniu cyfr binarnych.
Równania logiczne dla operacji sumowania i przenoszenia to odpowiednio A XOR B = A.B + A.B’ oraz A AND B = A*B.
W implementacji półsumatora wykorzystywane są szybkie cyfrowe układy logiczne CMOS. W realizacji zastosowano serię 74HCxx. Operacja sum jest ćwiczona za pomocą operacji XOR, a operacja przenoszenia jest realizowana za pomocą bramki AND. Jeśli wejście do sumatora połówkowego ma przeniesienie, doda tylko bity A i B.
Potwierdza to, że proces dodawania binarnego nie jest zakończony i dlatego jest znany jako Half Adder. W Half Adders nie jest dostępny żaden zakres, aby uwzględnić bit przeniesienia przy użyciu wcześniejszego bitu. Poprzedniego przenoszenia nie jest wliczony w cenę. Nie będzie przekazywania bitu przeniesienia, ponieważ nie ma bramki logicznej do przetwarzania bitu przeniesienia.
Half Adder przedstawia sumę dwóch wejść. Znajduje zastosowanie w kalkulatorach, komputerach i innych cyfrowych urządzeniach pomiarowych.
Co to jest pełny sumator?
Sumator z trzema wejściami i dwoma wyjściami jest określany jako pełny sumator. Wejścia to A, B i C-in. C-out zawiera dane wyjściowe. Suma jest najpierw tworzona przy użyciu XOR wejścia A i B. Wynikiem jest wtedy XOR z C-in. C-out to prawda. Tylko dwa z trzech wyjść są wysokie. Wyrażenia Full Adder można uzyskać za pomocą K-map.
Równania logiczne dla operacji sumowania i przenoszenia to odpowiednio A XOR B XOR C-in i AB + BC-in + C-in A.
Implementacja Full Addera odbywa się za pomocą dwóch połówkowych sumatorów. Pełne sumatory mogą dodać bit przeniesienia, który jest wynikiem poprzedniego dodania. Wysoka wydajność jest uzyskiwana przy użyciu Full Adder. Multipleksery i sumatory można zaimplementować za pomocą pełnych sumatorów.
Jednostka logiki arytmetycznej i jednostka przetwarzania grafiki używają pełnego sumatora. Carryout Multiplication jest wykonywany w celu wykonania przy użyciu pełnych sumatorów. Pełne sumatory są używane jako element w Ripple Adder, ponieważ sumator dodaje bity jednocześnie. Kombinacja połowy sumatora służy do projektowania obwodu pełnego sumatora.
Główne różnice między połówkowym sumatorem a pełnym sumatorem
Wniosek
Sumator jest częścią układu cyfrowego. Full Adders dodaje bit przeniesienia, który pochodzi z poprzedniego wyniku. Wysoka wydajność jest uzyskiwana przy użyciu pełnego sumatora. Pełne sumatory są wykorzystywane w celu przezwyciężenia wad połowy sumatorów. Sumatory te są dodawane do falownika, tworząc połówkę odejmowania. Bramki logiczne przetwarzają dane wejściowe bardzo szybko. Prędkość jest w mikrosekundach bramek logicznych. Wykorzystanie bramek logicznych przyspiesza proces dodawania.
Half Adder i Full Adder są szeroko stosowane w obwodach cyfrowych do wykonywania funkcji arytmetycznych. Half Adder i Full Adder to kombinacyjne układy logiczne, ale różnią się sposobem przetwarzania danych wejściowych. Half Adder jest stosowany w niskim stopniu dodawania, podczas gdy wysoki stopień dodawania odbywa się za pomocą Full Adder.
