Параллельный сумматор

Параллельный сумматор

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Респубпнк

Q Д И С Д Н И Е <„,643871

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6l) Дополнительное к авт. свил-ву— (22) Заявлено 09. 08. 76 (21) 2395879/18-24 с присоединением заявки №(23} ПриоритетОпубликовано25.01.79.Бюллетень № 3

2 (51) М. Кл

Cj 06 F 7/385

Cj 06 Р 11/00

Государственный комктет

СССР оо делам нэооретеннй и открытий (53) УДК 681.325..5 (088.8) Дата опубликования описания 28.01.79

Г

f:: с

1.::1

Минский радиотехнический ннстнту т (72) Авторы изобретения

Б. Г. Лыснков и А. A. Шосгак (71) Заявитель (54) ПАРАЛЛЕЛЬНЫЙ СУММ АТОР

Изобретение относится к области вычислительной техники н vomer быть использовано при разработке параллельных сумматоров, контролируемых по четности.

Известны комбинационные параллельные сумматоры tlj,t2j . Недостатком таких сумматоров является невозможность обнаружения неисправностей.

Известны сумматоры с контролем по четкости, позволяющие обнаруживать неисправности в формировании разрядных сумм 13)

Наиболее близким техническим решением к данному предложению является параллельный сумматор, содержащий в каждом разряде узел формирования па15 раллельного переноса н узел формирования разрядной суммы, входы которого соединены с выходами узлов формирования параллельного переноса данчого и

20 предыдущего разрядов (4) . Недостатком такого сумматора является невозможность обнаружения всех ошибок, вызываемых одиночной ненсправностью сумматора, а нменно: неисправность узла формирования параллельного переноса может привести к появлению необнаруживаемой ошибки. Дейсгвнт тьно, ошибка в формировании переноса Сд всегда вызывает ошибку и в формировании суммы Вт, гак как булева разность от функции 6 П по переменной всегда равна 1. Здесь при формировании разрядных сумм подразумевается нспользованне выражения: п=4 Спйп Св- тСп- Дк Сп =

=а,1-папе й-, „фф-,+1 „С „С „

+т„спС„„

Ъ где pl и, "о и - разрядные спагаемые, С „» 0 тт Q и - функция генерация разрядного переноса;

У, g„+/<- функция транзита переносае

Сп,Сп ° — переносы нз данного н предыдущего разрядов.

643871

»-Х »-3. » -1 -2

Однако утверждение, что булева разность от суммы 6»»+< но переменной

С», также равна 1, справедливо лишь для сумматоров со сквозным переносом.

0ля сумматоров с параллелей.ным переносом

de„„d Вс»»+ (-»»+ "»»+1С» Сп+ g

ac„ ac„

d(G»»+ Си+ »»+g »») d „+ g Ф

dCï dс

= О "П » Л 1 где Я вЂ” полусумма в последующем

0+4 разряде, т.е. ошибка в формировании переноса С»» вызывает ошибку в формировании суммы,р »» лишь в случае равенства нулю полусуммы (»». + 1)-ro разряда. Таким образом ошибка в формировании переноса C »2 может привести к появлению необнаруживаемой ошибки в работе сумматора, за исключением тех случаев, когда она вызвана неисправностью узлов формирования функций генерации или транзита переноса.

Белью изобретения является обнаружение всех ошибок, вызываемых одиночной неисправностью сумматора при организации его контроля по четности, то есть повышение надежности сумматора.

Йпя достижения этой цели в каждый четный. разряд сумматора дополнительно введены узел дублиров ани я фор мир о в ани я перейоса и узел сравнения, причем вход узла дублирования формирования переноса подключен к выходу узла формирова- нияпараллельногопереноса из предыдущего разряда, а выход — ко входу узла сравнения, другой вход которого соединен с выходом узла формирования. параллельного переноса данного разряда.

На черте>ке представлена структурная схема двух разрядов параллельного сумматораа.

Схема содержит узлы 1,2 формирования параллельного переноса соответственно » -ro и (» -1 )-го разрядов; узлы 3,4 формирования разрядной суммы соответственно» -го и (» — l)-ro разрядов, узел 5 дублирования формирования переноса и узел сравнения 6.

Узлы 1, 2 формирования параллельного переноса реализуют логические функции:

С С +7 С + 1 » V» 1С» +

+ Т» 7» атос И

+ Т» i ò;2C;,+ó;,ò»,-.атосах.

Входы узла 3 формирования разрядной

Ф суммы»;го разряда соединены с выходами узлов 1,2 формирования параллельI ного переноса» -го и (» -1 ) -го разрядов. Узел 3 формирования разрядной суммы реализует функцию

+ Т»С» С;,Ф Т»с„с;

Входы узла 4 формирования разрядной суммы (» -1 )-го разряда соединены с выходом узла 2 формирования параллельного переноса (» -1)-го разряда и выхоI дом параллельного переноса из (» -2)-ro разряда. Узел 4 формирования разрядной суммы реализует функцию:

ЗО

6; =с - Ъ ; С; +

»-1»-2

»-1»-3. »-2

Узел 5 дублирования формирования переноса соединен своим входом с выходом узла 2 формирования параллельного

40 <3 ???????????????? ?? ?????????????????? ?????????????? ?? =

= g» + 7» С ) «, Узел .6 сравнения подключен своими входами к выходам узла 1 формирования параллельного переноса и узла 5 дублирования формирования

45 переноса и реализует функцию

Р = с 4с"-, Таким образом реализуется решетчатое дублирование (дублирование через разряд) узлов, формирующих параллельны переносы иэ разрядов, притом дублирующие переносы формируются по сквозному принципу. При этом ошибки, вызываемые одиночной неисправностью узлов формирования параллельных переносов из разрядов, будут обнаружены либо контролем по четности, либо сравнением дублируемых и дублирующих переносов.

643871

Рассмотрим два случая:

1. Ошибка в формировании переноса

С вызвана неисправностью узла 1 формирования параллельного переноса. Тогда она будет обнаружена при сравнении дубли- руемого и дублирующего переносов, так как дублирующий перенос С формируcI ется узлом 5 дублирования формирования переноса по сквозному принципу и не зависит от переноса С» из j -го разряда. Здесь важно отметить, что при формировании дублирующих переносов следует использоватЬ те же узлы формирования функций генерации и транзита переноса, которые применяются в узлах формирова ния разрядных сумм и параллельных переносов, т.к. ошибка в формировании переноса С», вызванная неисправностью узла формирования С или Ч будет всегда обнаружена контролем по четности, 20

2. Ошибка в формировании переноса

С { вызвана неисправностью узла 2 формирования параллельного переноса. Обнаружение ошибки в этом случае будет 25 произведено либо контролем по четности .(когда полусумма j,-ãî ðàçðÿäàH; =О), либо при сравнении С» иС (когда под лусумма» - го разряда Н < =1). Действи30 тельно, если Н» =0, то ошибка в формировании С»» вызовет ошибки в формировании разрядных сумм Я»» и 6» а следовательно, будет обнаружена контролем по четности, Если Н» =1, ошибка

35 в формировании С < обязательно вызовет

1-Х ошибку в формировании С, так как а

=С,.;) ; = Ц,, »-Х и будет обнаружена при сравнении переносов С, и С4

Таким образом, данный сумматор позволяет обнаруживать все сочетания ошибок, вызываемые одиночной неисправностью сумматора за счет введения g /2 узлов дублирования формирования переносов и Д/2 узлов сравнения (где q -разрядность сумматора).

Формула изобретения

Параллельный сумма тор, содержащий в каждом разряде узел формирования параллельного переноса и узел;формирования разрядной суммы, входы которого соединены с выходами узлов формирования параллельного переноса данного и предыдущего разрядов, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повышения надежности сумматора, в каждый четный разряд сумма тора дополни тельно введены узел дублирования формирования переноса и узел сравнения, причем вход узла дублирования формирования переноса подключен к выходу узла формирования параллельного переноса из предыдущего разряда, а выход — ко входу узла сравнения, другой вход которого соединен с выходом узла формирования параллельного переноса данного разряда.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

¹ 251252, кл. Cj 06 F 7/385, 1968;

2. Авторское свидетельство СССР

hb 124704, кл. Cj 06 F 7/50, 1954.

3. Ф. Селлере "Методы обнаружения ошибок в работе Э1ЛВМ, М. Мир, 1972, с. 125, фиг. 7.6.

4. Ф. Селлере "Методы обнаружения ошибок в работе ЭБВМ, М., "Мир, 1972, с. 127-130, фиг. 7.8.

643871

Составитель В. Березкин

Редактор А.. Садомов Техред H. Асталош Корректор А. Власенко

Заказ 159/49 Тираж 779 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4