Лабораторний практикум з дослідження цифрових пристроїв на основі САПР MAX+PLUS II, страница 40

Багаторозрядний суматор утворюється шляхом послідовного ввімкнення n суматорів, де n - кількість розрядів доданків (рис. 5.1, ж). Вихід старшого перенесення можна використати як старший розряд зчитуваної суми, для індикації переповнення розрядної сітки, а також для каскадування багаторозрядних суматорів з метою збільшення розрядності доданків   (рис. 5.1, и). З метою підвищення швидкодії групи розрядів можна з’єднувати за допомогою спеціальних схем пришвидшеного перенесення.

Суматори використовуються як для додавання, так і для віднімання, якщо двійкові числа (операнди) зображати в оберненому або доповняльному коді. Серед стандартних ІС суматорів найпоширенішими є однорозрядні повні суматори (по кілька в корпусі ІС) та дво- і чотирирозрядні  (рис. 5.2, а), б), в). Бібліотека САПР містить також спеціальну макрофункцію восьмирозрядного суматора (рис. 5.2, г) і мегафункцію суматора-віднімача (рис. 5.2, д), яку легко настроїти на додавання або віднімання, а також на репрезентацію даних зі знаком або без знаку. Вхідний і вихідний переноси можуть позначатися на символах або з номером розряду, або зручніше назвою відповідно cin (carry input)  та cout  (carry output).

Каскадування суматорів із застосування схем пришвидшеного перенесення тут не розглядається, бо за наявності сучасних програмованих ІС це питання практично втрачає сенс.

5.1.2 Комбінаційні помножувачі

Програмно в мікропроцесорах та мікроЕОМ множення двійкових чисел здійснюють шляхом зсуву за допомогою ЦПП та додавання часткових добутків у суматорах згідно з відомими алгоритмами. Процедура множення виконується протягом багатьох тактів, що може спричинити зниження швидкодії в неприйнятних межах, зокрема, радіотехнічних пристроїв та систем з обробкою інформації в реальному масштабі часу.

Підвищення швидкодії було досягнуто апаратно в ІС матрицевих помножувачів з ланцюжком суматорів часткових добутків. При цьому усталення всього добутку розтягується в часі перемиканням кількості суматорів у найдовшій діагоналі матриці суматорів.

Найвища швидкодія досягається в комбінаційних помножувачах з безпосереднім формуванням розрядів остаточного добутку. Розглянемо для прикладу множення дворозрядних чисел A=a₁a₀ та B=b₁b₀ (табл. 5.1). Розрядність добутку Y= y₃y₂y₁y₀ вибирається як сума розрядів співмножників. Функцію для старшого розряду записуємо безпосередньо з таблиці, а інших розрядів мінімізуємо за допомогою діаграм термів (рис. 5.3, а) із застосуванням редукції:

Мінімізована схема (рис. 5.3, б) практично не поступається за швидкодією реалізованій за первісними термами.

Для чисел зі старшим знаковим розрядом A=a_za₁a₀, B=b_zb₁b₀ знак добутку Y=y_zy₃y₂y₁y₀ формується окремо, за допомогою елемента Виключне АБО:

Серед стандартних ІС комбінаційних помножувачів (макрофункцій) поширеними є з розрядністю співмножників 2×2, 2×4 та 4×4 (рис. 5.4, а), б), в). Старші розряди співмножників a[], b[] та добутку у[] репрезентують знак числа, а вхід G є стробовим. Бібліотека САПР містить також мегафункцію помножувача lpm_mult (рис. 5.4, г), основними параметрами якої є LPM_WIDTHA, LPM_WIDTHB, LPM_WIDTHP – розрядність відповідно співмножників a[], b[] та добутку у[].