Sumator pełny i pół sumator są cyfrowymi elementami obwodu używanymi do sumowania liczb. We współczesnych komputerach są one częścią arytmetycznej jednostki logicznej odpowiedzialnej za wykonywanie operacji arytmetycznych. Sumatory działają z sygnałami elektrycznymi reprezentującymi binarną liczbę komputerów. W elektronice sumator to obwód cyfrowy, który dodaje liczby. W wielu komputerach i innych procesorach sumatory są używane nie tylko w jednostce arytmetyczno-logicznej, ale także w innych częściach, w których konieczne jest obliczenie adresu, tabel indeksowych i podobnych operacji. Chociaż sumatory mogą być konstruowane dla różnych reprezentacji liczb, takich jak binarnie dziesiętne liczby dziesiętne, zwykle są to gorzkie cyfry.
Pół sumatora dodaje dwa bity razem. Pół sumator ma dwa sygnały wejściowe reprezentujące cyfry binarne (a i b) i dwa sygnały wyjściowe, z których jeden jest wynikiem dodania (dodatków), a drugi przeniesienie w wyższej klasie (C). Należy zauważyć, że pół sumatora nie można użyć do dodania wielocyfrowych liczb binarnych, ponieważ nie ma przeniesienia niższego poziomu. Pół sumator jest kombinacją obwodów XOR i AND. Jego celem, jak sama nazwa wskazuje, jest dodawanie liczb. Proces dodawania liczb w systemie binarnym sprowadza się do dodawania cyfr, w wyniku których otrzymujemy sumę i przeniesienie. Ponieważ sam sumator nie jest w stanie obliczyć całego wyniku, jest on łączony z innym sumatorem i sumą OR, aby uzyskać pełny sumator.
Tabela prawdy opisująca pracę pół sumatora jest następująca:
za | b | S. | do |
0 | 0 | 0 | 0 |
0 | 1 | 1 | 0 |
1 | 0 | 1 | 0 |
1 | 1 | 0 | 1 |
gdzie S = a⊕b; C = a * b
Aby dodać liczby w systemie binarnym, musimy zebrać 3 cyfry, dodając poprzednie przeniesienie do sumy dwóch cyfr. Uzyskuje się to poprzez zastosowanie dwóch pół-sumatorów i obwodów OR. Różnica między pół sumatorem i sumatorem polega na tym, że w przypadku sumatora są trzy wejścia i dwa wyjścia, a sumator liczy trzy cyfry, a pół sumator ma dwa wejścia i wyjścia i liczy dwie cyfry binarne. Pełny sumator ma: trzy sygnały wejściowe, z których dwa reprezentują cyfry binarne (a i b), a trzeci sygnał wejściowy jest przeniesieniem z poprzedniej klasy (Cin); dwa sygnały wyjściowe, z których jeden jest wynikiem dodania (S), a drugi niesie w wyższej klasie (Cout). Ponieważ pełny sumator ma poprzednią wartość przenoszenia jako sygnał wejściowy, można go używać do dodawania wielocyfrowych liczb binarnych. Wielocyfrowe liczby binarne są dodawane przez kaskadowe połączenie wielu pełnych sumatorów. Liczba pełnych sumatorów w połączeniu kaskadowym jest równa liczbie cyfr, to znaczy bitom, które mają liczby do dodania (jeden sumator na każdy bit).
Tabela prawdy używana do opisania pracy pełnego sumatora jest następująca:
za | b | Cin | S. | Cou |
0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
0 | 0 | 1 | 1 | 0 |
0 | 1 | 0 | 1 | 0 |
0 | 1 | 1 | 0 | 1 |
1 | 0 | 0 | 1 | 0 |
1 | 0 | 1 | 0 | 1 |
1 | 1 | 0 | 0 | 1 |
1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
gdzie S = a⊕b⊕Cin; Cout = (a * b) + (Cin * (a⊕b))
Zarówno sumator pół sumatora, jak i sumator sumatora są układami kombinacyjnymi. Jednak pierwsza dodaje dwie cyfry jednobitowe, a druga dodaje trzy cyfry.
Pół sumator ma dwie wartości wejściowe - a i b, które reprezentują bity danych. Pełny sumator ma dodatkowe dane wejściowe - przeniesienie z niższej klasy (Cin).
Pół sumator ma dwa wyjścia. Jeden to suma procesu (S), a drugi to przeniesienie sumy (C). Pełny sumator ma również dwa wyjścia (S; Cout).
W przypadku sumatora połówkowego przeniesienie z niższej klasy (poprzednia iteracja) nie jest dodawane w nowej klasie. W przypadku pełnego sumatora przeniesienie jest przenoszone do nowej klasy, co pozwala sumatorowi sumować liczby.
Pół sumator składa się z XOR i bramki AND. Pełny sumator to zasadniczo dwa połączone sumatory połówkowe - składa się z dwóch bramek XOR i dwóch bramek AND oraz bramki OR.
Pół sumatory stosuje się w komputerach, kalkulatorach, urządzeniach pomiarowych itp. Pełne sumatory stosuje się w przetwarzaniu cyfrowym.