Esercitazioni pratiche di elettronica/Logica Combinatoria/Il Sommatore completo o Full-Adder

Indice del libro

FULL ADDERModifica

Cosa succede se dobbiamo sommare parole aventi più di un bit?Modifica

Si dice parola un numero binario avente più di una cifra, avremo generalmente a che fare con parole di 4, 8 16, 32 o più bit. Se abbiamo quindi parole con più di un bit, da sommare tra di loro, dobbiamo innanzitutto tenere conto dell'eventuale riporto CY ottenuto dalla somma della parola precedente, come facciamo quando si effettua una somma in base 10, per cui oltre che sommare i bit dello stesso peso, tra di loro, si dovrà sommare al risultato ottenuto, cioè al SUM, il riporto CY ottenuto dalla somma dei bit di peso minore sommati precedentemente?

Come abbiamo visto nel Semisommatore, CY può assumere anche il valore 1 logico, e dobbiamo aggiungerlo alla somma dei bit di peso successivo, altrimenti avremo un risultato errato.

È necessario, quindi, tenere conto nella somma di due bit dello stesso peso, del riporto precedente, e dunque dovremo realizzare un sommatore, detto Sommatore Completo o Full-Adder, apportando dei miglioramenti all' Half-Adder visto prima.

Costruiamo quindi la tabella di verità di un sommatore completo, un blocco di logica combinatoria avente come ingressi tre bits, i bit da sommare e il riporto precedente, che avrà come uscite la somma ed un riporto successivo, da sommare ai bits di peso successivo.


Chiamiamo A, e B i bit da sommare, CYIN il riporto precedente, o CARRY INPUT, e CYOUT o CARRY OUTPUT il riporto successivo, e continuiamo a chiamare SUM il risultato della somma. La nostra tabella della verità sarà dunque, un'estensione della tabella della verità del Semisommatore dove avremo un riporto precedente o CYIN che può assumere i valori 0 o 1 logico.

Tabella di verità del SemisommatoreModifica

B A SUM CY
0 0 0 0
0 1 1 0
1 0 1 0
1 1 0 1

Blocco generico del SemisommatoreModifica

 

Tabella di verità del Sommatore Completo o con riportoModifica

CyIn B A SUM CyOut
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

Come vedete, le prime quattro righe della tabella sono identiche a quelle del Semisommatore avente un riporto precedente, sottinteso, uguale a 0. Nelle ultime quattro righe invece si aggiunge alla somma ottenuta, il riporto che qui è uguale ad 1, il ché produce dei risultati differenti.

Blocco generico del Sommatore CompletoModifica

 



Sintesi dello schema in logica combinatoriaModifica

Ora per costruire lo schema relativo a questa tabella possiamo procedere in due maniere differenti:

Costruendo la funzione booleanaModifica

Questo è il metodo analitico.

Funzione SUMModifica

 

 

 

 

Funzione CYOUTModifica

 

 

 

 

 

Schema realizzato col procedimento analiticoModifica

 


Utilizzando due semisommatori in cascataModifica

Questo è il metodo intuitivo. Il primo semisommatore per sommare A e B ottenendo una somma ed un riporto, il secondo per sommare alla somma così ottenuta, il riporto precedente.

Schema realizzato col procedimento intuitivoModifica

 

Esplodendo lo schema si ottiene lo stesso schema ottenuto col procedimento analiticoModifica

 

 


Simulazione del Full-AdderModifica