Контролируемый сумматор

Союз Советских Социалистических Республик(51) М. К 2) Заявлено 606 Г 11 й Об Р 7/5 соединением заявки Ле Приор ет сударствеиицй комитет СССР о делам изобрегеиий(43) Опубликован 5) Дата опубликования описания 07.03.8 крмтии(72) Авторы изобретени Мол ко и В. И. Корнейчук, В. К Я. И. Тороша Киевский ордена Лени м. 50-летия Великой ОктябрЗаявитель РУЕМЫЙ СУММАТОР 4) КОНТ зуют одноразрядный сумматор, элементы И НЕ и два пороговых элемента, подключенных к прямым и инверсным входам и выходам полусумматоров и элемента ИЛИ. Входы полусумматоров всех разрядов подключены через многовходовой элемент ИЛИ к шине ошибки сумматора 2.При правильной работе сумма входов каждого порогового элемента равна определенному числу, называемому порогом. При неправильной работе сумма входов одного из пороговых элементов превышает порог и на его выходе появляется сигнал ошибки.Однако недостатком такого сумматора являются значительные аппаратурные затраты, а также невысокое быстродействие, так как схемы контроля в нем выполнены с использованием многоуровневой логики.Целью изобретения являются уменьшение аппаратурных затрат и повышение быстродействия контролируемого сумматора.Достигается это тем, что контролируемый сумматор, каждый разряд которого содержит одноразрядный сумматор и два пороговых элемента, причем выходы пороговых элементов всех разрядов контролируемого сумматора соединены с входамп элемента ИЛИ, вход переноса одноразрядного сумматора каждого разряда контролируемого Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при построении ЦВМ повышенной надежности.Известен сумматор с контролем ошибок, каждый разряд которого содержит одно разрядный сумматор, а его входы и выходы через эмиттерный повторитель подключены к схеме неравнозначности, второй вход которой соединен с шиной опорного напряжения 11. Выходы схемы неравнозначности 10 всех разрядов соединены через многовходовый элемент ИЛИ с шиной ошибки. В таком сумматоре обнаружение ошибок основывается на закономерности, заключающейся в том, что при правильной работе 15 арифметическая сумма инверсных входных сигналов одноразрядного сумматора и сигнала суммы, взятого с единичным весом, и сигнала переноса в следующий разряд, взятого весом 2, всегда равна 3. При непра вильной работе сумматора это соотношение нарушается, что определяется схемой неравнозначности.В качестве прототипа выбран контролируемый сумматор, каждый разряд которого 25 содержит два полусумматора для формирования суммы по модулю 2 и переносов, элемент ИЛИ, объединяющий выходы переносов полусумматоров, в совокупности оба полусумматора и элемент ИЛИ обра ф лов, В. П, Тарасенко;- В. Х. Цоневитехнический институт социалистиАеской. революциибумматора саедгнец с выходом переноса предыдущего разряда контролируемого суъматора и с входом первого порогового элемента, имеющим вес + 1, два других входа первого порогового элемента, имеющего вес + 1, соединены с входами соответствующих разрядов операндов, выход суммы одноразрядного сумматора каждого разряда коггролируемого сумматора соединен с входом второго порогового элемента соответствующего разряда, имеющим +1, выход переноса одноразрядного сумматора каждого разряда контролируемого сумматора соединен с выходом переноса из данного разряда, пороговые элементы имеют порог срабатывания + 1, причем в каждом разряде контролируемого сумматора вход первого порогового элемента, имеющий вход с весом - 1, соединен с выходом суммы соответствующего одноразрядного сумматора, выход переноса которого соединен с входом первого порогового элемента, имеющим вес - 2, и с входом второго порогового элемента, имеющим вес +2, три входа второго порогового элемента, имеющие вес - 1, соединены соответственно с выходом переноса предыдущего разряда контролируемого сумматора и с входами соответствующих разрядов операндов,На фиг, 1 изооражена функциональнаясхема -го разряда сумматора (=1, , и, где и - разрядность суммируемых чисел); на фиг. 2 - таблица работы схемы контроля сумматора.Каждый -и разряд сумматора содержит одноразрядный сумматор 1, порогозые элементы 2 и 3. Веса входов порогового элемента 2 равны +1, +1, +1, - 1, - 2, причем входы его с весом +1 соединены с входами операндов а, и б; переноса Р; -го разряда, вход с весом - 1 подключен к выходу суммы 5 а вход с весом - 2 - к выходу переноса Р; одноразрядного сумматора 1 -го разряда, Веса входов порогового элемента 3 равны - 1, - 1, - 1, +1, +2, причем входы его с весом - 1 соединены с входами операндов а, и Ь; и переноса Р;, -го разряда, вход с весом +1 подключен к выходу суммы 5;, а вход с весом +2 - к выходу переноса Р, одноразрядного сумматора 1 -го разряда,Выходы пороговых элементов 2 и 3 всех разрядов соединены с входами мцоговходового элемента ИЛИ 4, выход которого является контрольным выходом сумматора.Устройство работает следующим образом,Входы пороговых элементов 2 и 3 подключены таким образом, что при появлепни опдибки на выходах одноразрядных сумматоров 1 5 Р; или ца обоих выходах одновременно сумма входных сигналов одного цз пороговых элементов 2 и 3 превышает его порог, в результате чего на выходе этого порогового элемента появится 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 05 едишгчный сигнал, вызывающий сигнал ошибки на выходе мцоговходового элемента ИЛИ 4,В приведенной таблице на фиг. 2 указаны все возможные ошибки сумматора и соответствующий пороговый элемент, обнаруживающий конкретную ошибку.11 рц ложном появлении кода О вместо 1 срабатывает пороговый элемент 2, а при ложном появлении кода 1 вместо О - пороговыц элемент 3.Для примера рассмотрим работу сумматора ца входном наборе а= 1, Ь=О, Рь = 1.рп правильной работе ца шине 5, будет сигнал, соответствующий О, а на шине Р, - 1, При появлении на выходе 5; сигнала 1 сумма входных кодов, подаваемых на пороговый элемент 3, равна 1, что превышает его порог срабатывания, и на выходе порогового элемента 3 появится сигнал ошибки. Если на шине Р, появится сигнал 0 вместо , срабатывает пороговый элемент 2.При двойной ошибке сумматора, т, е, по 5 ВленииНа выходе 5 г и 0 - на выходе Р срабатывает пороговый элемент 2.Из таблицы видно, что в сумматоре обнаруживаются все единичные и двойные ошибки.Число логических уровней, через которые проходит сигнал от входа к выходу в схеме данного сумматора, равно 2, а число логических уровней известного сумматора равно 3. Таким образом, быстродействие данного сумматора выше по сравнению с известным.В данном сумматоре по сравнению с известным сумматором уменьшается также количество оборудования, так как известный сумматор содержит в цепи контроля одного разряда два пороговых элемента, три элемента НЕ и элемент И,Для контроля одного разряда данного сумматора необходимы только два пятивходовых пороговых элемента.Следует заметить также, что аппаратурцые затраты па реализацию пятивходового порогового элемента меньше по сравнению с семивходовыми ц восьмпвходовыми пороговыми элемецтамп с ворогами 5 и 4. Формула изобретения Контролируемый сумматор, каждый разряд которого содержит одноразрядный сумматор и два пороговых элемента, причем выходы пороговых элементов всех разрядов контролируемого сумматора соединены с входами элемента ИЛИ, вход переноса одноразрядного сумматора каждого разряда контролируемого сумматора соединен с выходом переноса предыдущего разряда контролируемого суоратора и с входом81 261 б Лч,ф-l/-га разря.". й;я /-га рата ат,ал-гааааа,Составитель В. БерукинТекрсд Т. Трушкина Корректоры: А, Степановаи Р Беркович Редактор Е, Гончар Изд. М 18 Тираж 740 рственного комитета СССР по делам иао 51 13035, Москва, Ж, Раушская иао, д. 4 5 аказ 750/4 ПО Поиск Подписное нии и отк ерыгинТипография, пр. Сапунова, о первого порогового элемента, имеющим вес + 1, два других входа первого порогового элемента, имеющего вес +1, соединены с входами соответствующих разрядов операндов, выход суммы одноразрядного сумматора каждого разряда контролируемого сумматора соединен с входом второго порогового элемента соответствующего разряда, имеющим вес +1, выход переноса одноразрядного сумматора каждого разряда контролируемого сумматора соединен с выходом переноса из данного разряда, отл ич а югц и й с я тем, что, с целью уменьшения аппаратурных затрат и повышения быстродействия, пороговые элементы имеют порог срабатывания +1, причем в каждом разряде контролируемого сумматора вход первого порогового элемента, имеющий вход с весом - 1, соединен с выходом суммы соответствующего одноразрядного сумматора, выход переноса которого соединен с входом первого го рогового элемента, имеющим вес - 2, и с входом второго по.5 рогового элемента, имеющим вес +2, тривхода второго порогового элемента, имеющие вес - 1, соединены соответственно с выходом переноса предыдущего разряда контролируемого сумматора и с входами 10 соответствующих разрядов операндов. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе