SU885995A1 - Устройство дл сложени чисел с контролем - Google Patents

Устройство дл сложени чисел с контролем Download PDF

Info

Publication number
SU885995A1
SU885995A1 SU782665593A SU2665593A SU885995A1 SU 885995 A1 SU885995 A1 SU 885995A1 SU 782665593 A SU782665593 A SU 782665593A SU 2665593 A SU2665593 A SU 2665593A SU 885995 A1 SU885995 A1 SU 885995A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
parity
adder
inputs
output
input
Prior art date
Application number
SU782665593A
Other languages
English (en)
Inventor
Александр Антонович Шостак
Original Assignee
Минский радиотехнический институт
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Минский радиотехнический институт filed Critical Минский радиотехнический институт
Priority to SU782665593A priority Critical patent/SU885995A1/ru
Application granted granted Critical
Publication of SU885995A1 publication Critical patent/SU885995A1/ru

Links

Landscapes

  • Detection And Correction Of Errors (AREA)

Description

р4) УСТРбЙСТВО ДЛЯ СЛОЖЕНИЯ ЧИСЕЛ С КОНТЮЛЕМ

Claims (3)

  1. Изобретение относитс  к вычислительно тех нике и может быть использовано при разработке арифметических устройств с контролем по четности. Известно контролируемое устройство дл  сложени  чисел, содержащее четыре регистра две группы элементов И, два узла поразр)щного сравнени  и узел анализа нул  1. Недостатками известного устройства  вл ютс  низкое быстродействие, вызванное многотактностью его работы, а также невозможность контрол  его входной информации. Известно также устройство дл  сложени  чисел, содержащее два регистра, сумматор, узел сложени  по модулю два, блок коррекци  четности второго операнда, узел сравнени ,элементы И и НЕ 2. Указанное устройство характеризуетс  больщим временным циклом обработки операндов, вызванным последовательным прохождением во времени входных операндов и результата через один и тот же регистр, к выходу которого подключен узел сложени  по модулю два. ; Это не позвол ет осуществл ть одновременный прием на входы устройства обоих операндов, а также : невозможное распараллеливание во времени записи результата в пам ть с приемом очередных операндов. Кроме тбго, в устройстве не обнаруживаютс  групповые нечетные ошибки результата, вызываемые одиночной ненсправко( тью сумматора, блок коррекции четности второго операнда достаточно сложный и требует больщого объема оборудовани . Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому  вл етс  устройство дл  сложени  чисел, содержащее регистр первого операнда, регистр второго операнда, сумматор, регистр результата, блок формировани  четности первого операнда, блок формировани  четности второго (шеранда, блок формировани  четности переносов, блок предсказанн  четности результата , блок формировани  четности результата , три узла сравнени , причем выходы регистров первого и второго операндов соединены со входами сумматора, выход значени  суммы которого соединен со входом регистра результата , входы первого узла сравнени  соединены с выходом блока формировани  четности перво: го операнда и с шиной значени  четности первого операнда, входы второго узла сравнени  соединены с выходом блока формировани  четности второго операнда и с шиной значени  четности второго операнда, выходы первого, . второго и третьего узлов сравнени  соединены с шиной сигнализации сбо  устройства, первый и второй входы блока предсказани  четности результата соединены с шинами значений четностей первого и второго операндов, выходы регистра результата и блока предсказани  результата  вл ютс  первым и вторым йыходами устройства 3. Основным недостатком известного устройства  вл етс  большой объем контрольного обо рудовани  в случае использовани  сумматора с параллельным переносом. Действительно, если используетс  сумматор со сквозным лереносом, то дл  обнаружени  всех ошибок, вызываемых одиночнад неисправностью сумматора, достаточно в каждый разр д сумматора ввести, например , узел дублирующего переноса, в то врем  как при использо бании сумматора с параллельным переносом необходимо дополниггельно в каждом четном разр де использовать узел сравнени . Если в устройстве дл  сложени  чисел используетс  сумматор с функШюнальной зависимостью суммы от переноса, в котором п носы формируютс  сквоэйым способом, то в устройстве обнаруживаютс  все ошибки, вцзываемые одиночной неисправностью сумматора без допошительНого ааедени  в cyntMaiop контрольного оборудовани . В случае же фс мкровани  в сумма торе переносов параллельным способом дли о&шру жжи  вобх ошибок, вызываемых одиночной не (НспраВноспю. сумматора, необходимо, например, в ка}1ощй {взр д сумматоре доро ните нр ввести два з емента с ожени  по MOAyjoo даа и элемент И. Таким образом, швест ое устройство не позвошЕет оргшнвовать равноценный контрол ( в смысле затрат контрольного оборудовани ) мматсфов со сквюным н параллельным образованием пфе осов. Цель нзобре1 {к  - с01фащение контрольно го оборудовани  сумматора. Поставленна  цель достигаетс  тем, что в уа здйсхво дл  сложени  чисел с контролем, ccneienimcc регистр йервото onepioqia, регистр vtopoto оаерайол, сумматора, регистр результата блок форьофован   четности первого операнда , блок формировани  четности втсфого , onepanaa, блок фор шрованк  четности переносов блок предсказани  четности результата, блок фсфмиррванн  четности результата , вторую п третью схемы сравнени , 1фнчем выходы pentcipOB первого н второго соединены со входами сумматора н со входами соответствующих блоков формировани  четности первого и второго операндов, вькод значеНИЛ суммы которого соединен со входом регистра результата, входы первой схемы ср.авнени  соединены с первым выходом блока формировани  четности первого операнда и со входом значени  четности первого операнда устройства, входы второй схемы сравнени  соединены с первым выходом блока формировани  четности второго операнда и со входом значени  четности второго операнда усгройства, выходы первой, второй и третьей схем сравнени  соединены с выходом сигнализации сбо  устройства, первый и второй входы блока предсказани  четности результата соединены со входами значений четностей первого и второго операндов устройства, выходы регистра результата и блока предсказани  четности результата  вл ютс  первым и вторым выходами устройства, введены два сумматора по модулю два и четверта  схема сравнени , причем первый и второй входы блока формировани  четности переносов соединены соответственно с выходами значени  переносов из четных и нечетных разр дов сумматора, первый выход блока формировани  четности Переносов соединен с третьим входом блока предсказани  четности результата и с первым входом первого сумматора пЬ модулю два, выход которого соединен с первым входом третьей схемы сравнени , второй Выход блока формйрбвани  четности переносов соединен с четвертым входом блока предсказани  четности результата и с первым входом второго сумматора по модулю два, выход которого соединен с первым входом четвертой схемы сравнени , вторые выходы блоков предсказани  четности первого и второго операндов соединены соответственно со вторым н третьим входами первого сумматора по модулю два, третьи выходы блоков предсказани  четности первого и второго операндов соединены соответственно со вторым и третьим входами второго сумматора по модулю два, первый и второй входы блока формировани  четности результата соединены соответственно с выходами значений нечетных и четных разр дов регистра результата, первый и второй выходы блока формировани  четности результата соединены соответственно со вторыми входами третьей н четвертой схемы сравнени , выход четвертой схеАШ сравнени  соедш(ен с выходом fiT зации сбо  устройства. Блок формировани  четности операнда содержит три сумматора по модулю два, причемВходы первого и второго сумматоров по модулю два образуют соответственно входы значений иечетиых и четных разр дов операнда блока, выходы первого и второго сумматоров по модулю два соединеиы со входами третьего сумматора по модулю два, выход которого  вл етс  первым выходом блока,, выходы первого 588 и второго сумматоров по модулю два  вл ютс  соответственно вторым и третьим выходами блока Кроме того; блок формировани  четности переносов содержит два сумматора по модулю два, входы и выходы которых  вл ютс  COOTветственно входами и выходами блока. На чертеже приведена структурна  схема устройства дл  сложени  чисел с контролем. Устройство содержит регистры 1 и 2 первого и второго операндов соответственно, сумматор 3, регистр 4 результата, блок 5 формировани  четности первого опершда, состо щий из трех сумматоров 6, 7 и S по модулю два, блок 9 формировани  четности второго операнда состо щий из трех сумматоров 10, 11и12 по модулю два, блок 13 формировани  четности переносов, состо щий из двух сумматоров 14 и 15, по модулю два, блок 16 формировани  четности результата, состо щий из двух сумматоров 17 и 18 по модулю два, блок 19 предсказани  четности результата, два сумматора 20 и 21 по модулю два и четьфе схемы 22-25 сравнени . При зтом выходы регистров 1 и 2 первого и Btoporo операндов соединены со вхо дами сумматора 3, выход значени  суммы которого соединен со входом регистра 4 результата . В блоке 5 формировани  четности первого операнда входы первого 6 и второго 7 сумматоров по модулю два соединены с выходами 26 и 27 значени  нечетных и четных разр дов регистр Г грг:ого операнда соответствен но, а их выходы соединены со входами третьего сумматора 8 по модулю два, выход которого соединен с первым входом первой схемы 22 сравнени , второй вход которой соединен со входом 28 значени  четности первого операнда . В блоке 9 формировани  четности второго операнда входы первого 10 и второго 11 сумматоров по модулю два соединень с выходами 29 и 30 значени  нечетных и четных разр дов регистра 2 второго операнда соответствен но, а их выходы соединенысо входами третье го сумматора 12 по модулю два, выход которо го соединен с первым входом второй схемы 23 сравнени , второй вход которой соединен со входом 31 значени  четности второго операнда. Вход первого сумматора 14 по модулю два блока 13 формировани  четности переносов оое ,Дивен с выходом 32 значени  переносов из четных разр дов сумматора 3, а его выход соединен с первьпи входом блока 19 предсказани  четности результата и с первым входом , Первого сумматора 20 по модулю два, второй и третий входы которого соединены с выходами первых сумматоров б и 10 сложени  по модулю два.блоков 5 и 9 формировани  четностей первого и второго операндов соответственно, а выход соединен с первым входом третьей схемы 24 сравнени , второй вход которой соединен с выходом первого сумматора 17 по модулю два блока 16 формировани  четности результата, вход которого соединен с выходом 33 значени  нечетных разр дов регистра 4 результата. Вход второго сумматора 15 по модулю два блока 13 формировани  четности переносов соединен с выходом 34 значени  переносов из нечетных разр дов сумматора 3, а его выход соединен со вторым входом блока 19 предсказани  четности результата и с первым входом второго сумматора 21 по модулю два, второй и третий входы которого соединены с выходами вторых сумматоров 7 и 11 сложени  по модулю два блоков 5 и 9 формировани  четностей первого и второго операндов соответственно,   выход соединен с первым входом «твертой схемы 25 ср иени , второй вход кот(й соединен с выходом второго сумматора 18 по модулю два блока 16 формировани  четности результата, вход которого соединен с выходом 35 значе-, нн  четных разр дов регистра 4 {жзультата. Кроме того, третий   4eTBepTbdi входы блока 19 предсказани  четности результата. соеди вены со входами 28 и 31 значени  ч гаостей первого и второго операндов соответственно, а его выход  вл етс  первым выходом 36устройства , выходом 37 которого  вл  етс  выход регистра 4 результата, выходы каждой из схем 22-25 сравнгаи  соединены с выходом 38 сипшлвзадин сбо  устройства. Пусть формат обрабатываема информации однобайтный, а первый разр д нечетный и имеет наименыний вес. Тогда функци , реализуемые узлами н блоками н обс нач шые через Fy° , где i - номер соответствующего узла нлн блока на структурной схеме устройства, нмеют внд Fg ci vc vagVa, iV vb VbgVb, F,-5,, Рао,( F.-q Vd vagvqg P-,e 2V|4Ve6VSg ,,VF,.0 . разр дные слагаемые (,.--,8); t - перенос из п-го разр да; C0j(- входной перенос сумматора; входные четности первого А и второго В операндов соответственно; Sj, - разр дна  сумма. Из анализа приведенных логических выражений видно, что в предлагаемом устройстве дл  сложени  чисел используютс  фактически два независимых канала контрол  по четности (кон (троль по четности. нечетных и четных разр дов устройства). Это позвол ет организовать конт .роль сумматора с параллельным переносом v при том же кон1рольном оборудоэгшии. что и сумматора со сквозным переносом. Устройство работает Следующим образом. Цикл работы устройства включает два такта. В первом такте одновременно произаойнтс  запись очередных операндов во входные регистры и запись полученной в пред1|Щущем такте в сумматоре 3 суммы в регистр 4 | е3 р1ьтата. Во втором такте осуществл етс  Ох Е овремёШОе сложение в сумматоре 3 очередных олераидс  и запись результата с регистра 4 результата и пам ть. Предполагаетс , что все рв-истры Постр ены на ;:фухтактаых синхронных D-триггерах,а схемы 24 и 25 сравнени  содержат запоминающие элементы дл  временного хранени  значешга clrf . налов, сформированных на выходах первого 20 и второго 21 сумматоров по модушо два. С помощью блоков 5 и 9 формировани  чешостей входных операндови схем 22 и 23 сравнени  осуществл етс  контроль за правильностью передачи информации по шинам св зи на входы устройства, а также контроль за правильностью ее записи во входные регистры 1 и 2. С помощью блоков 13 и 16, сумматоров 20 и 21 и схем 24 и 25 сравнени  осуществл етс  контроль за работой сумматора 3 и регистра 4 резуль та. Блок 16 предназначен дл  формировани  четности суммы (резуль тата) к моменту начала либо окончани  ее записи в регистр 4 результата. Рассмотрим подробнее вопрос контрол  сумматора 3. Пусть в устройстве используетс  сумматор с функдиональной зависимостью суммы от пере носа и параллельным образованием переносов. Покажем, что в этом случае нет необходимости введени  дополнительного контрольного оборудовани  в сумматор с целью обнаружени  всех ошибок, вызьшаемых его одиночной неисправно тью (в известном устройстве в случае использовани  сумматора с функциональной зависимостью сзммы от переноса и параллельным образованием переносов дл  обнаружени  всех ошибок, вызываемых одиночной неисправностью сумматора, в каждый его разр д необходимо ввести дополнительно два элемента сложени  по модулю два и элемент И). Если возникла ошибка, например, в переносе Ct, она об зательно вызывает ошибку в разр дной сумме S, котора  обнаруживаетс  на выходе 38 четвертой схемы 25 сравнени , так как на ее входы поступают значени  переносов из нечетных разр дов сумматора, которые V рассматриваемом случае сформированы все правильно. Нетрудно показать, что и другие оищбкл, вызьгваемые одиночной неисправностью сумматора всегда обнаруживаютс  в устройстве . Пусть в устройстве используетс  сумматор с параллельным образованием переносов и сквозным дублированием перекосов. Покажем, что   в этом случае нет необхойИмости введени  в сумматор дойойиитейьного контрольного оборудовани  с целью обнаружени  всех ошибок , вызываемь1Х с Шочной неисправностью сумма.1ор& (в lQse«THOM устройстве в этом случае в казВДом четирм разр де сумматора. ТШйойьзуёЛЯ Дополнительно узел сравнени ).Если вЬзншсла ошибка, например, в переносе ,  (а об зательно вшывает ошибку в разр дной сумме &., котора  обнаруживаетс  Ш выходе Т|)етвеЙ 24 сравнени , так как на ее входы поступают значени  дублируюпщх из четньк разр дов суммалорл, которые в этом случае сформированы все правильно. Момсно показать, что все другие ошибки, вызываемые одиночной неисправностью сумматора, всегда обнаруживаютс  контролем по четности В устройстве. Таким образом, устройство дл  сложени  чисел с контролем позвол ет организовать равноценный контроль (в смысле затрат контрольного оборудовани ) сумматоро со сквозным и параллельным оСфазованием переносов, что, в свою очередь, приводит к значительному повышению эффективности контрол  сумматоров с параллельным образованием переносов. Кроме тото, в устройстве обнаруживаетс  большой процент ошибок, вызываемых двойной неисправностью сумматора (ошибки, относ щиес  к различным каналам контрол ). В случае использовани  в устройстве последовательного принципа приема операндов и вы борки результата целесообразно ограничитьс  применением только одного блока формировани  чейос ш, с. соответствующим узлом сравнени , например блока 5 формировани  четности первого операнда с первым узлом 22 сравнени , исключа  при зтрм из устройства регистр 4 результата, два блока 9 и 16 и соответствующие им схемы 23, 24 и 25 сравнени  и замен   первый 20 и второй 21 сумматоры по модулю два на два Т-триггера. Такой вариант 988 устройства относитс  к наиболее экономичному, хот  и с пониженным быстродействием. Производ  сравнение контрольного оборудовани  предлагаемого устройства и известного, видно, что они примерно равны (дополнительно введены два трехвходовых сумматора 20 и 21 по модулю два и схема 25 сравнени  и одновременно исключены из блоков 13 и 16 два двухвходовых узла сложени  по модулю два). Вместе с тем в предлагаемом устройстве в сумматоре 3 сокращено контрольное оборудование на 100% (случай использовани  сумматора с функциональной зависимостью суммы от переноса и параллельным образованием переносов) или на 50% (случай использовани  сумматора с параллельным образованием переносов и сквозным дублированием переносов). Таким образом, конструкци  предлагаемого устройства позвол ет сократить в среднем на 75% контрольное оборудование сумматора с параллельным образованием переносов, что, в свою очередь, приводит к снижению стоимости и повьпиению надежности; позвол ет повысить функциональную надежность устройства за счет обнаружени  некоторых ошибок, вызываемых двойной неисправностью. Формула изобретени  Устройство Дл  сложени  чисел с контролем содержащее регистр первого операнда, регистр второго операнда, сумматор, регистр результата, блок форм1фовани  г.:.... первого операнда, блок формировани  четности второго операнда, блок формировани  четности переносов, блок щ едсказани  четности результата, блок формировани  четности результата, первую, вторую   третью схемы сравнени , причем выходы регистров первого н второго операндов соединены со входами сумматора и со входами соответ ствующих блоков формировани  четности первого и второго операндов, выход значени  суммы которого соединен со входом регистра результата, входы первой схемы сравнени  соединены с : первым выходом блока формировани  четности первого операнда и со входом значени  четности первого операнда устройства, входы второй схемы сравнени  соединены с первым выходом бло ка формировани  четности второго операнда и со входом значени  четности второго операнда устройства, выходы первой, второй и третьей схемы сравнени  соединены с выходом сигнализации сбо  устройства, первый и второй входы блока предсказани  четности результата соединены со входами значений четностей первого и второго операндов устройства, выходы регистра результата и блока предсказани  четности результата  вл ютс  первым и вторым выходами устройства, отличающеес  тем, что, с целью сокращени  оборудовани , оно содержи два сумматора по модулю два и четвертую схему сравнени , причем первый и второй входы блока формировани  четности переносов соединены соответственно с выходами значени  переносов из четных н нечетных разр дов сул матора, пер- . вый выход блока формировани  четности переносов соединен с третьим входом блока предсказани  четности результата и с первым входом первого сумматора по модулю два, выход которого соединен с первым входом третьей схемы сравнени , второй выход блока формирован1Ш четности переносов соединен с четвертым входом блока предсказани  четности результата и с первым входом второго сумматора по модулю Два, выход которого соединен с первым входом . , четвертой схемы сравнени , вторые выходы блоков предсказани  четности первого и второго операндов соединены соответственно со вторым и третьим входами первого сумматора по модулю два, третьи выходы блоков предсказани  четности первого и второго операндов соединены соответственно со вторьпл и третьим входами второго сумматора по модулю два. первый и второй входы блока формировани  четности результата соединены соответственно с выходами значений нечетных и четнь1х разр дов регистра результата, первый и второй выходы блока формировани  четности результата соединены соответственно со вторыми входа1МИ третьей и четвертой схемы сравиеии , выход четвертой схемы сравнени  соединен с выходом сигнализации сбо  устройства.
  2. 2.Устройство по п. 1, .о т л и ч а ю Ц) ее с   тем, что блок формировани  четности операнда содержит три сумматора по модулю два, причем входы первого и второго суммато ров по модулю два образуют соответственно входы значений нечетных и четных разр дов опёршзда блока, выходы первого и второго сумматоров по модулю два соедшены со входами третьего сумматора по модулю два, выход которого  вл етс  первым выходом блока, выходы первого и второго сумматоров по модулю два .  вл ютс  соответственно вторьпл и третьим выходами блока. 3.Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ ее с   тем, что, блок формировани  четиост  переносов содержит два сумматора по модулю два, и выходы которых  вл ютс  соответственио входами и выходами блока. Источники информации, прин тые во внимание при зксперт зе 1. Авторское свидетельство СССР FP 450164, клСОб, F 7/385, 1972. . 2, Авторское свидетельство СССР N 535088, кл. 6 06 F 7/385, 1974.
  3. 3. Селлерс Ф. Метода обиаружеин  ошибок в работ ЭЦВМ. М., Мир, 1972, с. 98-102, 117 (прототип).
    2
    i
    b-J
    «ъ
    rt
    Щ
    /V
    Q sj
    hv
    О
    /
    go «
    fe
SU782665593A 1978-09-19 1978-09-19 Устройство дл сложени чисел с контролем SU885995A1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU782665593A SU885995A1 (ru) 1978-09-19 1978-09-19 Устройство дл сложени чисел с контролем

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU782665593A SU885995A1 (ru) 1978-09-19 1978-09-19 Устройство дл сложени чисел с контролем

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU885995A1 true SU885995A1 (ru) 1981-11-30

Family

ID=20785867

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU782665593A SU885995A1 (ru) 1978-09-19 1978-09-19 Устройство дл сложени чисел с контролем

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU885995A1 (ru)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Rao Error coding for arithmetic processors
Sridhar et al. A functional approach to testing bit-sliced microprocessors
Avizienis Arithmetic algorithms for error-coded operands
EP0427464B1 (en) Asychronous leading zero counter employing iterative cellular array
US3925647A (en) Parity predicting and checking logic for carry look-ahead binary adder
US2942193A (en) Redundant logic circuitry
SU885995A1 (ru) Устройство дл сложени чисел с контролем
RU2021632C1 (ru) Устройство для деления
US3229080A (en) Digital computing systems
SU1716609A1 (ru) Кодирующее устройство кода Рида-Соломона
SU798827A1 (ru) Параллельный комбинационныйСуММАТОР
SU824200A1 (ru) Суммирующее устройство
RU188002U1 (ru) Отказоустойчивая эвм
SU705445A1 (ru) Сумматор со сквозным переносом
SU767763A1 (ru) Сумматор с функциональной зависимостью сумм от переносов и с контролем по четности
RU2704325C1 (ru) Отказоустойчивая эвм
SU1238073A1 (ru) Контролируемый сумматор
SU962916A1 (ru) Арифметико-логический модуль
SU1291975A1 (ru) Устройство дл умножени
SU474804A1 (ru) Сумматор с параллельным переносом
SU1689945A2 (ru) Сумматор последовательного действи
SU763896A1 (ru) Устройство дл сложени чисел в избыточной системе счислени
RU2251143C1 (ru) Способ сложения чисел в коде "1 из 4" и сумматор в этом коде
SU767761A1 (ru) Устройство дл умножени
Walters Self-Diagnosing Cellular Implementations of Finite-State Machines