WikiSort.ru - Не сортированное

ПОИСК ПО САЙТУ | о проекте
Обобщённое изображение полусумматора.

Полусумма́тор — комбинационная логическая схема, имеющая два входа и два выхода (двухразрядный сумматор, бинарный сумматор). Полусумматор позволяет вычислять сумму A+B, где A и B — это разряды (биты) обычно двоичного числа, при этом результатом будут два бита S и C, где S — это бит суммы по модулю 2, а C — бит переноса.

Существуют сумматоры и полусумматоры работающие не в двоичной логике.

Отличается от полного сумматора тем, что не имеет входа переноса из предыдущего разряда. Для построения полного сумматора необходимо иметь дополнительный вход переноса из предыдущего разряда, таким образом, полный сумматор имеет 3 входа.

Двоичный полный сумматор строится из двух полусумматоров и логического элемента 2ИЛИ, именно поэтому рассматриваемая схема называется полусумматором.

Полусумматоры используется для построения полных сумматоров.

История

Двоичный полусумматор

Стандартное изображение двоичного полусумматора по DIN 40900.
Полусумматор, реализованный на элементах ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и И.
Полусумматор, реализованный на элементах ИЛИ с инверсными входами и И.

Двоичный полусумматор может быть определён тремя способами:

  1. табличным, в виде таблиц истинности,
  2. аналитическим, в виде формул (СДНФ),
  3. графическим, в виде логических схем.

Так как формулы и схемы могут преобразовываться в соответствии с алгеброй логики, то, одной таблице истинности двоичного полусумматора могут соответствовать множества различных формул и схем. Поэтому, табличный способ определения двоичного полусумматора является основным.

Двоичный полусумматор формирует две бинарные (двухоперандные) двоичные логические функции: это сумма по модулю два, иначе эта функция называется ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ (XOR) — формирует бит суммы S и функция И (AND) - формирует бит переноса C.

S
1 10
0 01
01
C
1 01
0 00
01

или в другом виде:

x0=A1010
x1=B1100Название действия (функции)Номер функции
S 0110Бит суммы по модулю 2F2,6
C 1000Бит переносаF2,8
Ненулевой перенос образуется в 1-м случае из 4-х.

СДНФ суммы по модулю 2:

СДНФ бита переноса:

Полусумматор Штибица «Model K Аdder»

Демонстрационный полусумматор Штибица «Model K Аdder» используется в учебных целях и состоит: из двух последовательно соединённых гальванических элементов, по 1,5 Вольта каждый, с суммарным напряжением 3 Вольта, двух кнопок для ввода двух битов аргументов A и B, двух электромагнитных реле, выполняющих бинарную двоичную логическую функцию сложения по модулю 2 и бинарную двоичную логическую функцию бита переноса при двоичном сложении, и двух лампочек накаливания с напряжением 3 Вольта для индикации бита суммы по модулю 2 (S) и бита переноса (C)[1]

Троичный полусумматор

Так как существуют две троичных системы счисления — несимметричная, в которой в разряде переноса не бывает значения больше «1» и симметричная (Фибоначчи), в которой в разряде переноса возможны все три состояния трита, и, как минимум, три физических реализации троичных систем — трёхуровневая однопроводная, двухуровневая двухпроводная (BCT) и двухуровневая трёхбитная одноединичная, то и троичных полусумматоров может быть большое множество.

Троичный полусумматор в несимметричной троичной системе счисления представляет собой объединение двух бинарных троичных логических функций — «сложение по модулю 3» и «разряд переноса при троичном сложении».

S
2 201
1 120
0 012
012
C
2 011
1 001
0 000
012

или в другом виде:

x1=x222111000
x0=y210210210Название действия (функции)Номер функции
S 102021210Трит суммы по модулю 3
C 110100000Трит переноса

Троичный полусумматор в симметричной троичной системе счисления является также и полувычитателем и представляет собой объединение двух бинарных троичных логических функций — «младший разряд (трит) суммы-разности» и «старший разряд (трит) суммы-разности (разряд переноса при сложении-вычитании в троичной симметричной системе счисления)».

Троичный полусумматор.
S
+1 0+1-1
0 -10+1
-1 +1-10
-10+1
C
+1 00+1
0 000
-1 -100
-10+1

или в другом виде:

x1=x111000777
x0=y107107107Название действия (функции)Номер функции
S 710107071Младший трит суммыF710107071=F-4160
C 100000007Старший трит суммы (трит переноса)F100000007=F6560

Цифра «7» здесь обозначает «-1»

Ненулевой перенос образуется в 2-х случаях из 9-ти.

Троичный трёхуровневый полусумматор описан в[3].

Троичный двухбитный двухпроводный бинарный (двухоперандный) одноразрядный (BCT) полусумматор, работающий в несимметричной троичной системе счисления приведён в[4], в разделе BCT Addition, в подразделе (f) Circuit diagram и, с ошибочным названием «двухразрядный BCT сумматор», в[5] на рисунке.

На рисунке справа приведена схема троичного несимметричного полусумматора в трёхбитной одноединичной системе троичных логических элементов, описанного в[6].

Троичный зеркально-симметричный одноразрядный полусумматор описан в[7].

Десятичный полусумматор

Состоит из двух таблиц размером 10х10. Первая таблица — суммы по модулю 10, вторая таблица — единицы переноса при бинарном (двухоперандном) десятичном сложении[8].

S
9 9012345678
8 8901234567
7 7890123456
6 6789012345
5 5678901234
4 4567890123
3 3456789012
2 2345678901
1 1234567890
0 0123456789
0123456789
C
9 0111111111
8 0011111111
7 0001111111
6 0000111111
5 0000011111
4 0000001111
3 0000000111
2 0000000011
1 0000000001
0 0000000000
0123456789

Шестнадцатиричный полусумматор

Состоит из двух таблиц размером 16х16. Первая таблица — суммы по модулю 16, вторая таблица — единицы переноса при бинарном (двухоперандном) шестнадцатиричном сложении.

S
F F0123456789ABCDE
E EF0123456789ABCD
D DEF0123456789ABC
C CDEF0123456789AB
B BCDEF0123456789A
A ABCDEF0123456789
9 9ABCDEF012345678
8 89ABCDEF01234567
7 789ABCDEF0123456
6 6789ABCDEF012345
5 56789ABCDEF01234
4 456789ABCDEF0123
3 3456789ABCDEF012
2 23456789ABCDEF01
1 123456789ABCDEF0
0 0123456789ABCDEF
0123456789ABCDEF
C
F 0111111111111111
E 0011111111111111
D 0001111111111111
C 0000111111111111
B 0000011111111111
A 0000001111111111
9 0000000111111111
8 0000000011111111
7 0000000001111111
6 0000000000111111
5 0000000000011111
4 0000000000001111
3 0000000000000111
2 0000000000000011
1 0000000000000001
0 0000000000000000
0123456789ABCDEF

См. также

Примечания

  1. 1 2 http://www.computerhistory.org/collections/accession/XD127.80 Computer History Museum
  2. http://www.computer-museum.ru/histussr/setun2.htm Малая автоматическая цифровая машина «Сетунь». Н. П. Брусенцов, Е. А. Жоголев, В. В. Веригин, С. П. Маслов, А. М. Тишулина
  3. http://spanderashvili.narod.ru/PA.pdf Астраханский Государственный Технический Университет, Кафедра «Автоматизированные системы обработки информации и управления», Курсовая работа по дисциплине «Объектно-ориентированное программирование» по специальности 220200 «Автоматизированные системы обработки информации и управления», Выполнили Морозов А. В., Спандерашвили Д. В., Алтуфьев М. Ю., Проверил к.т. н., доц. Лаптев В. В., Гл. XXIV Троичный полусумматор. Астрахань-2001 г.
  4. http://www.dcs.gla.ac.uk/~simon/teaching/CS1Q-students/systems/tutorials/tut3sol.pdf CS1Q Computer Systems
  5. http://314159.ru/kushnerov/kushnerov1.pdf Троичная цифровая техника. Ретроспектива и современность
  6. Троичный трёхбитный (3B BCT) полусумматор в троичной несимметричной системе счисления
  7. Компьютеры Фибоначчи. Троичное зеркально-симметричное сложение и вычитание
  8. М. А. Карцев. Арифметика цифровых машин. Главная редакция физико-математической литературы издательства «Наука», 1969, 576 стр. 2. Сумматоры и другие схемы для выполнения элементарных операций. 2.3. Одноразрядные комбинационные сумматоры для десятичной и других систем счисления. Стр.71

Данная страница на сайте WikiSort.ru содержит текст со страницы сайта "Википедия".

Если Вы хотите её отредактировать, то можете сделать это на странице редактирования в Википедии.

Если сделанные Вами правки не будут кем-нибудь удалены, то через несколько дней они появятся на сайте WikiSort.ru .




Текст в блоке "Читать" взят с сайта "Википедия" и доступен по лицензии Creative Commons Attribution-ShareAlike; в отдельных случаях могут действовать дополнительные условия.

Другой контент может иметь иную лицензию. Перед использованием материалов сайта WikiSort.ru внимательно изучите правила лицензирования конкретных элементов наполнения сайта.

2019-2024
WikiSort.ru - проект по пересортировке и дополнению контента Википедии