Суматор
 
а б в г д е ж з и й к л м н о п р с т у ф х ц ч ш щ ъ ы ь э ю я
 

Суматор

Суматор (від позднелат. surnmo — складаю, від латів.(латинський) summa — сума, підсумок), основний вузол арифметичного пристрою ЦВМ(цифрова обчислювальна машина), за допомогою якого здійснюється операція складання чисел. При порозрядному складанні десяткових чисел (наприклад, 157, 68 і 9) складають спочатку цифри розрядів одиниць всіх доданків (7 + 8 + 9); результат якщо це однозначне число, записують в розряд одиниць підсумкової суми, якщо ж результат — двозначне число (як в даному прикладі, 7 + 8 + 9 = 24), то в підсумок записують лише одиниці (4), а десятки (2) переносять (додають) в розряд десятків доданків (5 + 6 + 2). Потім операція складання повторюється, але вже над десятками, після цього — над сотнями і т. д., до здобуття підсумкової суми (234). При порозрядному складанні чисел, представлених в двійковому коді, також складаються цифри доданків в даному розряді і до отриманого результату додається одиниця перенесення (якщо вона є) з молодшого розряду. В результаті формуються (по правилах складання в двійковій системі числення) значення суми в даному розряді і перенесення в старший розряд.

  Багаторозрядний С. для порозрядного складання зазвичай складається з відповідним чином сполучених однорозрядних пристроїв, що підсумовують. Просте з них, часто називають півсуматором (ПС), в разі складання двійкових чисел може бути зібрано, наприклад, з 4 логічних елементів ( мал. 1 ): «і» (2 елементи типа збігів схеми ) , «або» ( вентиль електричний ) , «не» ( інвертор ) . Схема ПС може видозмінюватися залежно від використовуваної системи логічних елементів. ПС виробляє підсумовування двох чисел х і в з утворенням цифр суми S і перенесення з (див. таблиці. 1). Проте для реалізації багаторозрядних С. необхідно мати пристрій, що підсумовує, на 3 входи (для підсумовування трьох чисел — доданків x i і y i і перенесення C i-1 з молодшого розряду), на виходах якого утворюється сума S i і перенесення C i+1 в старший розряд. Робота такого С. відбита в таблиці. 2, а приклад схеми дан на мал. 2.

  Таблиця 1

x

в

S

з

0

1

0

1

0

0

1

1

0

1

1

0

0

0

0

1

  Таблиця 2

x i

y i

c i-1

S i

c i+1

0

0

0

0

1

1

1

1

0

0

1

1

0

0

1

1

0

1

0

1

0

1

0

1

0

1

1

0

1

0

0

1

0

0

0

1

0

1

1

1

    Існує безліч варіантів схемної і елементної реалізації С., що розрізняються системою числення (двійкові, десяткові, двійково-десяткові і ін.), числом входів (2-входовиє і 3-входовиє), способом обробки багаторозрядних чисел (послідовні, паралельні, змішані), способом організації процесу підсумовування (комбінаційні, нагромаджуючі), способом організації ланцюгів перенесення (з послідовним, крізним, груповим і одночасним перенесенням). Вибір варіанту С. залежить в основному від того, яка система елементів використовується в даній ЦВМ(цифрова обчислювальна машина), від необхідної швидкодії і економічності. Швидкодія С.— один з його найважливіших параметрів. Тому в ЦВМ(цифрова обчислювальна машина) 3-го покоління для прискорення арифметичних операцій застосовують не однорозрядні С., а групові, обчислюючі значення суми і перенесення відразу для групи розрядів.

  Окрім основної операції — підсумовування, більшість С. використовується для операцій множення і ділення, а також для логічних операцій (логічне множення і складання і ін.).

  Літ.: Карцев М. А., Арифметика цифрових машин, М., 1969; Каган Би. М., Канівський М. М., Цифрові обчислювальні машини і системи, М., 1973; Преснухин Л. Н., Нестеров П. Ст, Цифрові обчислювальні машини, М., 1974.

  Л. Н. Столярів.

Мал. 2. Схема суматора на 3 входи з двох півсуматорів (ПС) і елементу «або»; x i , y i — доданки; с i-1 — перенесення з молодшого розряду; S i — сума; C i+1 — перенесення в старший розряд.

Мал. 1. Схема півсуматора: х, в — доданки; 5 — сума; з — перенесення в старший розряд.