Багаторозрядний послідовний суматор

Послідовний суматор є двовходовим блоком, на виході якого утворюються сигнали розрядів суми двох чисел, що представлені послідовними кодами, після поступлення сигналів їх розрядів на його входи.

Послідовний суматор у складі арифметичного пристрою звичайно використовується разом з вхідними і вихідними регістрами, призначеними для оперативного зберігання доданків і суми. В основу послідовного суматора покладено однорозрядний комбінаційний суматор. Послідовний суматор відрізняється від однорозрядного комбінаційного тим, що в якості переносу в кожному елементарному такті використовується значення переносу, отримане в попередньому елементарному такті.

За способами отримання і використання значення переносу можна виділити два основні варіанти послідовних суматорів – із затримкою переносу та з запам'ятовуванням переносу.

В суматорі з затримкою переносу останній у формі імпульсного сигналу поступає на вхід суматора через коло з часовою затримкою, рівною часовому інтервалу між поступленням кодів сусідніх розрядів доданків на два інші входи суматора. Затримка переносу здійснюється за допомогою спеціального елементу затримки, але такі суматори в даний час не використовуються через складність синхронізації сигналів.

В суматорі з запам’ятовуванням значення переносу, що отримується на кожному елементарному такті, запам’ятовується з допомогою тригера, який встановлюється в нуль перед першим елементарним тактом спеціальним сигналом “Встановлення” в “0””. Число елементарних тактів співпадає з розрядністю чисел, що додаються.

Схема послідовного суматора для додавання двох чотирирозрядних чисел і , представлених послідовними кодами, показана на рис. 10а. Для наглядності регістри доданків і , суми і тригер переносу реалізовані на дискретних D-тригерах, що синхронізуються додатнім фронтом на їх тактових входах. Перед виконанням додавання передбачається, що в регістри і занесені відповідні числа, так що при зсуві вони з’являються на входах суматора, починаючи з молодших розрядів.

Рис.10. Чотирирозрядний послідовний суматор: а) – схема;

б) – часові діаграми при додаванні двох чисел A=13=1101 и B=9=1001.

На рис. 10б показані часові діаграми, що відповідають додаванню двох чисел і . Після чотирьох елементарних тактів в регістрі встановлюється число , а в тригері переносу запам’ятовується “1”. Тригер переносу можна розглядати як п’ятий розряд регістра суми після подачі чотирьох елементарних тактів.

В загальному випадку час додавання рівний , де - розрядність; - тривалість додавання в однорозрядному суматорі.

Переваги послідовних суматорів – малі апаратні затрати. До їх недоліків необхідно віднести порівняно невисоку швидкодію.