Устройство для контроля сумматора

(,3ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЬ 1 Й КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯСУММАТОРА, содержащее регистры первого и второго слагаемых, три блокаформирования остатка по модулю Ю.,сумматор слагаемых, сумматор остатков, схему сравнения, причем информационные входы регистров первогои второго слагаемых являются соответственно входами первого и второго слагаемых устройства, выходы регистров первого и второго слагаемыхсоединены соответственно с первым и(71) Киевский ордена Ленина политехнический институт им, 50-летия Великой Октябрьской социалистической революции(56) 1. Авторское свидетельство СССР В 387362, кл. С 06 Г 11/10,С 06 Р 7/38, 1970.2. Селлерс ф. Методы обнаружения ошибок в работе ЭЦВМ. М.,"Мир", с. 144, фиг. 8. 1(прототип). вторым информационными входами сумматора слагаемых и входами первого и второго блоков формирования остатка по модулю и , выходы которыхсоедицецы соответственно с первыми вторым информационными входами сусумматора остатков, выходы которого сбединены с первой группой входов схемы сравнения, вторая группавходов которой соединена с выходамитретьего блока формирования остатка по модулю т, входы которого сое.дицецы с выходами сумматора слагаемых, выход схемы сравнения являетсявыходом ошибки устройства, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с цельюповышения достоверности контроля, внего введена группа элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, причем выходы сумматора слагаемых соединены с первымивходами соответствующих элементовИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ группы, вторые входыкоторых объединены и соединены с вы.ходом схемы сравнения, входом переноса сумматора слагаемых и управляющими входами регистров первого ивторого слагаемых, выходы элементовИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ группы являются выходами результата устройства.Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано в ЦВМ и устройствах обработки цифровой информации повы-, шенной надежности. 5Известно арифметическое устройство. с контролем и коррекцией ошибок,в котором для контроля логических операций произврдится сравнение ре" зультатов,полученных одновременно на сумматоре прямых значений кода и сумматоре инверсных значений кода, содержащее четыре регистра, четырнадцать групп вентилей прямой и инверсной передачи кодов, два сумматора, схему кодирования, схему сравнения, блок формирования признаков ошибок и блок сверток С 11.Недостатком указанного устройства является его сложность и невысокая достоверность контроля из-за большого количества контрольного обору" дования.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является25 сумматор, контролируемый с помощью остаточного кода, содержащий два регистра слагаемых, выходы каждого из которых подключены к соответствующим входам сумматора слагаемых и соответственно к входам первого и второго блоков вычисления остатка по модулю ю, причем выходы йервого и второго блоков вычисления остатка по модулю Ю подключены к входам сум матора остатков, выход которого подключен к первому входу схемы,сравнения, второй вход схемы сравнения соединен с выходом третьего блока вычисления остатка по модулю и 1, 40 вход которого подключен к выходу сусумматора слагаемых, который является выходом результата сумматора, выход схемы сравнения является выходом ошибки сумматора. При е =3 в " 45 сумматоре обнаруживаются все одиночные ошибки 121.Недостатком данного устройства является невозможность корректирования результата прн обнаружении ошибок.50 Цель изобретения повышение достоверности контроля.Поставленная цель Достигается тем, что в устройство для контроля сумматора, содержащее регистры первого и второго слагаемых, три блока формирования остатка по модулю т , сумматор слагаемых, сумматор остатков, схему сравнения, причем информационные входы регистров первого и второго слагаемых являются соответственно входамипервого и второго. слагаемых устройства, выходы регистров первого и второго слагаемых соединены соответственно с первым н вторым информационными входамн сумматора слагаемых ивходами первого и второго блоковформирования остатка по модулю ь,выходы которых соединены соответственно с первым и вторым информационными входами сумматора остатков, выходы которого соединены с первойгруппой входов схемы сравнения, вторая группа входов которой соединенас выходами трзтьего блока формирования остатка по модулю т, входы ко":торого соединены с выходами сумматора слагаемых, выход схемы сравненияявляется выходом ошибки устройства,введена группа элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕИЛИ, причем выходы сумматора слагаемых соединены с первыми входами соответствующих элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕИЛИ группы, вгорые входь 1 которыхобьединены и соединены с выходом схемы сравнения, входом переноса сумматора слагаемых и управляющими входами регистров первого и второго слагаемых, выходы элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕИЛИ группы являются выходами резуль-тата устройства,На чертеже изображена функциональная схема устройства для контролясумматора, который содержит регистр1 первого слагаемого, регистр 2 второго слагаемого, сумматор 3 слагаемых, блоки 4-6 формирования остат-,ка по модулю ъ, сумматор 7 остатков,схему 8 сравнения, группу 9 элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ. Информационные входы регистров 1,2 первого и второго слагаемых являются соответственно входами первого и второго слагаемых контролируемого сумматора, выходы регистров 1,2 соединены соответственно с первым и вторым входами сумматора 3 слагаемых и входами первого и второго блоков 4,5 формирования остатка но модулю 1 ъ ., Выходы сумматора 3 слагаемых соединены с входами третьего блока 6 формирования остатка по модулю Ф и первыми входами соответствующих элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ группы 9, выходы которых являются выходом результата контролируемогосумматора. Выходы блоков 4 и 5 соединены с соответствующими информационными входами сумматора 7 остатков.Выходы сумматора 7 остатков и третьего блока 6 формирования остатка помодулю ю соединены соответственнос первой и второй группами входовсхемы 8 сравнения, выход которойявляется выходом ошибки контролируемого сумматора и соединен с вторы 1 О,ми входами всех элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕИЛИ, входом переноса сумматора 3 слагаемых и управляющими входами регистров 1,2.Регистры 1 и 2 могут быть построены на триггерах со счетчным входом,подключенным к управляющему входурегистра, либо на Ь -триггерах исодержать элементы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ,первые входы которых соединены спрямыми выходами разрядных триггеров,а вторые - с управляющим входом регистраь Схема 8 сравнения должна обладать внутренней задержкой на одинтакт, реализуемой на Ъ-триггерах.25Для обеспечения правильного корректирования ошибок необходимо, чтобы отказы в схеме формирования суммыи переносов вызывали асимметричные Зд;ошибки, т.е. ошибки постоянного типа.С этой целью сумматор 3 слагаемых,а также сумматор 7 остатков могутбыть построены на элементах И, ИЛИ,НЕ,35При корректировании операции сложения используются следующие соотношения между прямыми и инверснымикодами операндов: А+А С; В+В=СпрА и В - прямые )-разрядные двоичныекоды слагаемых; А, В - инверсныеИ-разрядные двоичные коды слагаемых;Си 11.; 1. Словил почленно первое и второе уравнения (А + В)+ (А + В) = 2 С). Так как 2 С=11 10, 45ито, прибавив к левой и правой частям последнего равенства единицу, получим (А + В) + (А + В + 1) = Ср)+ где С= 111 " е 1 Отсуда следуетр 50 что А + В = А + В + 1.Указанное свойство используется . для корректирования ошибок в контролируемом сумматоре,Ошибки, возникающие в сумматоре в результате неисправностей, вызваны неисправностью схемы формирования суммы или неисправностью схемы формирования переносов. Неисправность, возникающая в схеме формирования 1-го разряда суммы, приводит к одиночной ошибке типа Ь) -; 3, .Поскольку неисправности в сумматоре вызывают. асимметричные ошибки, то после подачи на входы сумматора инверсных значений слагаемых на всех его выходах установятся инверсные значения вектора суммы, при этом разряд суммы с ошибкой совпадает с инверсным значением суммыв этом разряде . е. удовлетворяется зависимость 3)щ =Я,. После инверсии значения суммы на входе блока управляемых инверторов устанавливается скорректированный прямой код резуль" тата суммирования.Неисправность, возникающая в схе- ме формирования переноса ь, в зависимости от кода слагаемых может вызвать групповую ошибку в последующих разрядах. При этом С 1(,) =С" . Однако поскольку в сумматоре после подачи на его входы инверсных значений слагаемых вектор переноса инвертируется, то удовлетворяется условие С,(.= Т , следовательно, осуществляется коррекция указанной ошибки и не происходит ее распространения в стастаршие разряды. После инвертирования значения суммы на выходе устройства получаем скорректированный прямой код результата суммирования.Следует отметить, что кратность корректируемых ошибок в контролируемом сумматоре определяется обнаруживающей способностью остаточного кода и при модуле ур) =3 равна единице.Устройство работает следующим образом. Слагаемые. с выходов регистров 1 и 2 поступают на соответствующие входы сумматора 3, а также на входы блоков 4,5 формирования остатка по модулю щ . Соответствующие коды остатков с выходов блоков 4 и 5 поступают на вход сумматора 7 остатков. Блоком 6 формирования остатка по модулю )ъ производится определение остатка по модулю ю суммы входных операндов. Схема 8 сравнения осуществляет сравнение кодов на выходах сумматора 7 и блока 6, .При правильном функционировании сумматора 3 на выходе схемы 8 сравнения вырабатывается нулевой сигнал, по которому код суммы операндов с выхода сумматора 3 без изменения посту/39 Тираж НИИПИ Государственпо делам изобрет 035, Москва, Жаз ПодписноеССР илиал ППП "Патент", г,ужгород,ул.Проектна пает через группу 9 элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ на выход результата контролируемого сумматора.В случае возникновения ошибки в векторе суммы эта ошибка обнаружи вается схемой 8 сравнения, на выходе которой формируется единичный сигнал. По этому сигналу осуществляется инвертирование операндов в регистрах 1 и 2 и операция суммирования над об 10 ратными кодами. Контроль правильности выполненной коррекции производится, как и на рабочем такте, с помощью остаточного кода. Скорректированный результат суммирования обратных кодов 1 слагаемых инвертируется элементами , ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ группы 9 и поступает -на выход сумматора, Если коррекция-. произведена правильно, то через время задержки, равное одному такту, сиг нал на выходе схемы 8 сравнения принимает нулевое значение, и на вход уст" ройства поступают новые значения слагаемых,В зависимости от значения сигналана контрольном выходе устройства можно выделить следующие режимы его работы: постоянный нуль - ошибки в сумматоре отсутствуют; апериодическая или периодическая последовательность нулей и единиц - в сумматоре возникают корректируемые ошибки; постоянная единица - в сумматоре произошла некорректируемая ошибка.