logo

Повний суматор у Digital Logic

Повний суматор — це суматор, який додає три входи та створює два виходи. Перші два входи — це A і B, а третій — це вхідний сигнал C-IN. Перенесення на виході позначається як C-OUT, а нормальний вихід позначається як S, що є SUM. C-OUT також відомий як детектор більшості 1, вихід якого стає високим, коли більше ніж один вхід високий. Логіка повного суматора розроблена таким чином, що може об’єднати вісім входів для створення байтового суматора та каскадувати біт переносу від одного суматора до іншого. ми використовуємо повний суматор, оскільки, коли доступний біт переносу, необхідно використовувати інший 1-бітовий суматор, оскільки 1-бітовий напівсуматор не приймає біт переносу. 1-розрядний повний суматор додає три операнди та генерує 2-розрядні результати.

Повна таблиця істинності суматора:



Логічний вираз для SUM: = A' B' C-IN + A' B C-IN' + A B' C-IN' + A B C-IN = C-IN (A' B' + A B) + C-IN' (A' B) + A B') = C-IN XOR (A XOR B) = (1,2,4,7)

Логічний вираз для C-OUT: = A’ B C-IN + A B’ C-IN + A B C-IN’ + A B C-IN = A B + B C-IN + A C-IN = (3,5,6,7)

Інша форма, в якій може бути реалізований C-OUT: = A B + A C-IN + B C-IN (A + A') = A B C-IN + A B + A C-IN + A' B C-IN = A B (1 +C-IN) + A C- IN + A' B C-IN = A B + A C-IN + A' B C-IN = A B + A C-IN (B + B') + A' B C-IN = A B C-IN + A B + A B' C-IN + A' B C-IN = A B (C-IN + 1) + A B' C-IN + A' B C-IN = A B + A B' C-IN + A' B C -IN = AB + C-IN (A' B + A B')



Тому COUT = AB + C-IN (A EX – АБО B)

Логічна схема повного суматора.



Реалізація повного суматора з використанням половинних суматорів:

Для реалізації повного суматора потрібні 2 напівсуматори та вентиль АБО.

За допомогою цієї логічної схеми два біти можуть бути сумовані разом, приймаючи перенесення від наступного нижчого порядку величини та надсилаючи перенесення до наступного вищого порядку величини.

Реалізація повного суматора з використанням вентилів NAND: Реалізація повного суматора з використанням елементів NOR:

Всього для реалізації повного суматора потрібно 9 елементів NOR. У наведеному вище логічному виразі можна розпізнати логічні вирази 1-розрядного напівсуматора. 1-розрядний повний суматор може бути досягнутий шляхом каскадного з’єднання двох 1-розрядних напівсуматорів.

Переваги та недоліки повного суматора в цифровій логіці

Переваги повного суматора в цифровій логіці:

1. Гнучкість: Повна змія може додати три інформаційні біти, що робить її більш гнучкою, ніж напівгадюка. Його також можна використовувати для додавання багаторозрядних чисел шляхом зв’язування різних повних суматорів.

2. Інформація про носіння: Повний Viper має конвеєрний вхід, який дозволяє виконувати розширення багаторозрядних чисел і об’єднувати різні суматори.

3. Швидкість: Повна змія працює надзвичайно швидко, що робить її розумною для використання у швидких комп’ютеризованих схемах.

Недоліки повного суматора в цифровій логіці:

1. Складність: Повна змія більше вражає, ніж напівгадюка, і вимагає більше частин, таких як XOR, AND або, можливо, входи. Це також складніше виконувати та планувати.

2. Відстрочка поширення: Повна схема Viper має затримку проліферації, тобто час, необхідний для зміни результату в світлі коригування інформації. Це може спричинити проблеми з синхронізацією в комп’ютеризованих схемах, особливо у швидких структурах.

Застосування повного суматора в цифровій логіці:

1. Арифметичні схеми: Повні суматори використовуються в математичних схемах для додавання двократних чисел. У той момент, коли різні повні суматори пов’язані в ланцюг, вони можуть додавати багаторозрядні парні числа.

математичні методи в java

2. Обробка даних: Повні суматори використовуються в програмах обробки інформації, таких як вдосконалена обробка сигналів, шифрування інформації та виправлення помилок.

3. Лічильники: Повні суматори використовуються в лічильниках для додавання або зменшення відліку на одиницю.

4. Мультиплексори та демультиплексори: Повні суматори використовуються в мультиплексорах і демультиплексорах для вибору та курсу інформації.

5. Пам'ять має тенденцію до: Повні суматори використовуються в схемах адресації пам’яті для визначення розташування певної області пам’яті.

6.ALU: Повні суматори є фундаментальною частиною блоків обґрунтування жонглювання числами (ALU), які використовуються в мікросхемах і комп’ютеризованих сигнальних процесорах.