Сумматор с функциональной зависимостью сумм от переносов и с контролем по четности

Сумматор с функциональной зависимостью сумм от переносов и с контролем по четности

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

бп исАниЕ

ИЗОВЕИтЕНИЯ 767763

Союэ Советских

Социалистических

Республик

-е

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6l ) Дополнительное к авт. саид-ву(22) Заявлено 27.01. 77 (2!) 2447625/18 24 с присоединением заявки йв— (23) Приоритет (5! )М. Кл.

G. 06 Р 11/00

G 06 " 7/385 зееудерственнмй комитет

СССР де делам изобретений н еткрытнй

Опубликовано 30.09.80. Бюллетень М 36 (5Я) УДК 681 . 3(088.8) Дата опубликования описания 02 1р 80

Б. Г. Лысиков и А. А. Шостак (72) Авторы изобретения

Минский радиотехнический институт (7!) Заявитель (54) СУММАТОР С фУНККИОНАЛЬНОЙ ЗАВИСИМОСТЬЮ

СУММ ОТ ПЕРЕНОСОВ И C КОНТРОЛЕМ

ПО ЧЕТНОСТИ

SH=a bhChCh + пСнС„„

+ пСИ и- п Фп- (" ) I

Изобретение относится к области вы числительной техники, в частности к структурам цифровых арифметических устройств, контроль которых организован по четности, а используемые сумматоры формируют разрядные переносы параллельным образом.

Известны сумматоры с функциональной зависимостью суммы от переноса и с контролем по четности, содержащие в каждом разряде схему формирования функции генерации и транзита переноса, схему образования параллельного переноса иэ данного разряда, схему суммы с функциональной зависимостью от перенс:IS са, входы которой соединены с выходами схем образования параллельного переноса из данного и предыдущего, разрядов и с шинами значений разрядных слагаемых, а также с выходом инверсного эна- т

I чения функции генерации переноса и выходами прямого и инверсного значений функции транзита переноса со схемы формирования функций генерации и транзита переноса, схему формирования четности результата, входы которой соединены с выходами схем сумм с функциональной зависимостью от переноса во всех разрядах схему предсказания четности результата, входы которой соединены с шинами значений четности слага емых и входного переноса, а также с вы ходами схем образования параллельного переноса во всех разрядах, кроме старшего, схему сравнения, входы которой соединены с выходами схем формирования н предсказания четности результата, выход соединен с шиной сигнализации сбоя сумматора (11.

Здесь при формировании разрядных сумм используется следующее логическое выражение: где G„=g .Q,1 =q + > — соответствен. и и ь1 и и,п но функции генерации и транзита переноса Q-го разряда;

С, „ — перенос из предыдущего (И 1- ) -го p&3» ряда; 1О

О И,b „«разрядные сла га емые.

Недостатком таких су маторов с функциональной зависимостью суммы от пэреноса и с контролем по четности являет- 15 ся невозможность обнаружения всех ошибок, вызываемых одиночной неисправностью схемы образования параллельных переносов. Например, ошибка в образовании

С перноса, вызванная неисправностью схемы образования переноса из и-.го раз ряда, не будет обнаружена контролем по четности, если полусумма (и+1)-го разряда равна единице.

Из известных сумматоров наиболее близким по технической сущности к изобретению является сумматор с функциональной зависимостью сумм от переносов и с контролем по четности, содержащий блок формирования четности результата, блок предсказания четности, блок сравнения и в каждом разряде сумматора блок формирования поразрядной суммы с функциональной зависимостью, блок формирования параллельного переноса, первый и второй элементы И, сумматор по модулю два и блок генерации и транзита переносов, причем выходы блока формирования поразрядной суммы с функциональной зависимостью всех разрядов соединены с соответствующим входом блока формирования четности результата, выход которого соединен с первым входом блока сравнения, выход блока сравнения является пер- 45 вым выходом устройства, второй вкод блока сравнения соединен с выходом блока предсказания четности, первый и второй . входы которого являются первым и вторым входом устройства, первый, второй и третий выходы блока генерации и транзита переносов каждого разряда соединены соответственно с первым,-вторым и третьим входами блока формирования поразрядной суммы с функциональной зависимостью, четвертый и пятый входы которого являются входами устройства, выход блока формирования параллельного переноса каж1 дого разряда соединен с шестым входом

767763 4 блока формирования поразрядной суммы с функциональной зависимостью данного разряда, с седьмым входом блока формирования поразрядной суммы с функциональной зависимостью последующего разряда с первым вкодом сумматора по модулю два

I . данного разряда и со вторым входом сумматора по модулю два последующего разряда, выход сумматора по модулю два соединен с первым входом соответствующего первого элемента И данного разряда, выход второго элемента И соединен со вторым входом первого элемента

И данного разряда, выкоды, первых элементов И каждого разряда образуют группу выходов сумматора, выход блока фор- . мирования параллельного переноса старшего разряда является вторыми выходами сумматора (2).

В известном сумматоре с целью обнаружения всех ошибок, вызываемых одиночной неисправностью скемы образования параллельных переносов, в каждом разряде дополнительно формируется функция сбоя 1-го разряда, определяемая как

K„.=(а„. мъ„ )(с„. ч с„„ ), (2) что требует больших затрат контрольного оборудования.

Целью изобретения является сокращение.контрольного оборудования сумматора.

Поставленная цель достигается тем, что в сумматоре выкоды сумматоров по модулю два нечетных разрядов соединены со входами блока предсказания четности, второй и третий выходы блока генерации и транзита переносов соединены с первым и вторым входами второго эле« мента И.

На чертеже приведена блок-схема сумматора с функциональной зависимостью суммы от переносов и с контролем по четности, причем для определенности число разрядов сумматора принято равным четырем.

Сумматор содержит в каждом разряде блок 1 генерации и транзита переноса; блок 2 формирования параллельного переноса из данного разряда; блок 3 формирования поразрядной суммы с функ. . циональной зависимостью от переноса, входы 4, 5 и 6 которого соединены соответственно с выходами блока 2 формирования параллельного переноса из данного и предыдущего разрядов и с шинами значений разрядных слагаемых.

Выход 7 инверсного значения функции генерации переноса и выходы 8 и 9 соответственно прямого и инверсного значений функции транзита переноса блока 1 генерации и транзита переноса соединены со входами блока 3 формирования поразрядной суммы с функциональ. ной зависимостью от переноса. Входы сумматора 10 по модулю два соединены с выходами блока 2 формирования параллельного переноса из данного и предыдущего разрядов, выход сумматора 10 соединен с первым входом первого элемента

И 12, второй вход которого соединен с выходом второго элемента И 11, а выход соединен с шиной сигнализации сбоя сумматора. Каждый разряд сумматора содержит блок 13 формирования четности результата, входы которого соединены с выходами блоков 3 всех разрядов, блок

14 предсказания четноСти, входы 15 которого соединены с шинами значений четности слагаемых, блок 16 сравнения, входы которого соединены с выходами блоков 13 и 14 соответственно формирования и предсказания четности, а выход соединен с шиной сигнализации сбоя сум» матора, дополнительные входы блока 14 предсказания четности соединены с выходами сумматоров 10 по модулю два нечетных разрядов, входы второго элемента И 11 в каждом разряде соединены с выходами 8 и 7 блока 1 генерации и транзита переноса.

Сумматор работает следующим образом.

Пусть. возникла ошибка B образовании переноса С вызванная неисправностью блока 2 формирования параллельного переноса-из второго разряда. Тогда эта ошибка в обязательном порядке вызовет ошибку в формировании разрядной суммы

5 и ошибку в формировании разрядной суммы 5, если полусумма Н. третьего разряда равна нулю, что приведет к нечетному числу ошибок в разрядах суммы и переноса и будет обнаружено контролем по четности с помощью. блоков 13 и 14. Если же полусумма Н> третьего разряда равна единице, то ошибка в образовании разрядной суммы 5 не будет обнаружена контролем по четности. Обнаружение данного класса ошибок производится с помощью сумматора 10 по модулю два и элементов И 11 и 12, расположенных в третьем разряде сумматора, которые производят сравнение значений разрядных переносов С и С лишь в случае, когда полусумма Н = 1.

Ниже приведены все логические функ ции, реализуемые ° блоками одного разря

763 6 да сумматора с весовым коэффициентом, 4 ьлок 4- =а Ь ;т =а +Ь,; G>, ; лок L - С =С +т. а +т à - T,T„Go+ ъ ъ ъ т Ъ с

5 TTtò С

РокЪ 5 -а Ь С (-+6СС+ТСС+

+ ТЪСЪС2

» ð элемент И 1 1 - Hy"- G . Т сумматор 10 по модулю два С МСр элемент И 12 Н . (C Y С ) < (сбой).

Таким образом, сумматор с функциональной зависимостью от переноса и с кон15 тролем по четности позволяет сократить объем контрольного оборудования за счет-. того, что, во-первых, при предсказании четности результата в качестве первого .. уровня четности разрядных переносов

ag P< (где Р< С МС„МС1 фС ) используются

С ъх выходы сумматоров 10 по модулю два в разрядах с нечетными номерами (весоо вые значения которых равны 2 и 2 ), во-вторых, функцию сумматора по моду2S лю два может также выполнять элемент

И 12.

Выход второго сумматора по модулю

ABB — С) 1 у где Н =Ü;Ъ1 ++63 с другой стороны

И. = G. T„., Q„=a. b„. =,(Q. + b„.) а ) =0„. +Ъ., происходит значительная экономия контрольного оборудования.

Формула изобретения

Сумматор с функциональной зависимостью суМм от переносов и с контролем по четности, содержащий блок формирования четности результата, блок предсказания четности, блок сравнения и в каждом разряде сумматора блок формирования по45 разрядной суммы с функциональной зависимостью, блок формирования параллельного переноса, первый и второй элементы

И, сумматор по модулю два и блок генерации и транзита переносов, причем вы О ходы блока формирования поразрядной суммы с функциональной зависимостью всех разрядов соединены с соответствующим входом блока формирования четности результата, выход которого соединен с первым входом, блока сравнения, выход блока сравнения является первым выходом, устройства, второй вход блока сравнения соединен с выходом блока предска зания четности, первый и второй входы, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Селлерс Ф. Методы обнаружения ошибок в работе Э1 ВМ. М., "Мир, щ 1972, с. 127-130.

2. Авторское свидетельство СССР

M 474804, кл. G 06 F 7/385, 1979 (прототип).

7 7677 которогО являются первым и вторым входом устройства, первый, второй и третий выходы блока генерации и транзита пере носов каждого разряда соединены соответственно с первым, вторым и третьим входами блока формирования поразрядной суммы с функциональной зависимостью, четвертый и пятый входы которого являются входами устройства, выход блока формирования параллельного переноса каж- и дого разряда соединен с шестым входом блока формирования поразрядной суммы с функциональной зависимостью данного разряда, с седьмым входом блока форми рования поразрядной суммы с функцио- 15 нальной зависимостью последующего раз-ряда, с первым входом сумматора "по модулю два данного разряда и со вторым входом сумматора по модулю два последующего разряда, выход которого соеди+ нен с первым входом соответствующего первого элемента И дайного разряда, выход второго элемента И соединен со вто63 8 рым входом первого элемента И данного разряда, выходы первых элементов И каждого разряда образуют группу выходов сумматора, выход блока формирования параллельного переноса старшего разряда является вторым выходом сумматора, отличающийся тем, что, с целью сокрашения контрольного оборудования, выходы сумматоров по модулю два нечетных разрядов соединены со входами блока предсказания четности, второй и третий выходы блока генерации и транзита переносов соединены с первым и вторым входами второго элемента

И.

ВНИИПИ Заказ 7197/45

Тираж 751 Подписное

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