Контролируемый параллельный сумматор

(72) Авторы изобретения Б.Г. Лысиков и А.А. Ыостак 71) Заявитель Минский радиотехнический институт.(54) КОНТРОЛИРУЕМЫЙ ПАРАЛЛЕЛЬНЫЙ СУММАТОР Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть применено при разработке арифметических устройств, контроль которых организован по четности, а в исполь-, зуемых сумматорах разрядные переносы формируются параллельным, параллельно-последовательным или параллельно- параллельным способом.Известны сумматоры, .содержащие в каждом разряде элемент И или элемент ИЛИ, блок формирования параллельного переноса и блок формирования поразрядной суммы (1).Разрядные суммы при этом формируются в соответствии с выражением= а 4 ЬлМСл где а, Ь - разрядные слагаемые;С, - перенос из предыдущего(и)-го разряда сумматора.Недостатком известных сумматоров. является низкий процент обнаруживаемых ошибок, вызываемых одиночной 25 неисправностью сумматоров, при органиэации их контроля по четности, при этом ошибки, вызываемые неисправностью элементов И. или ИЛИ, а также неисправностью блоков формирования параллельных переносов, не обнаруживаются контролем по четности.Наиболее близким по технической сущности к предложенному является контролируемый параллельный сумматор, содержащий в каждом разряде элемент И и элемент ИЛИ, блок формирования параллельного переноса и во всех разрядах, кроме старшего, блок формирования поразрядной суммы, причем первый, второй и третий входы блока формирования поразрядной суммы каждого разряда, кроме младшего, соединены соответственно с выходом элемента И, элемента ИЛИ своего разряда, блока формирования параллельного переноса предыдущего разряда, первый, второй и третий входы блока форйирования поразрядной суммы младшего разряда соединены соответственно с выходомэлемента И, элемента ИЛИ своего разряда и со входом сумматора, первый и второй входы блока формирования параллельного переноса соединены соответственно с выходом элемента И и элемента ИЛИ данного разряда, выход блока формирования параллельного переноса старшего разряда является выходом сумматора 2).При Формировании разряднйх сумм . в данном сумматоре используется вы- ражение 8= ЙТСгде Я=СЬи Ти=а;ф 1 5- соответственно функции генерации и тран-.переносаи-горазряда.Это позволяет наряду с контролемблоков формирования поразрядных сумм.организовать контроль элементов Иили ИЛИ, формирующих функции генераций и транзита переноса в каждомразряде сумматора.Недостатком известного сумматораявляется относительно низкая эффективность контроля по четности, таккак цолностью не охвачены контролеМблоки формирования параллельныхпереносов, составляющие основнойобъем оборудования сумматора.Целью изобретения является повышение эффективности контроля параллельного сумматора,Поставленная цель достигаетсятем,"что вСтарший разряд сумматоравведен, блок формнрования поразрядной ЗО- суммы с Функциональной зависимостьюот переноса, причем выход элементаИЛИ старшего разряда соединен соответственно с первым входом блокаформирования поразрядной суммы с35функциональной зависимостью от переноса, второй и третий входы котброгосоединены соответственно с выходамиблока формирования параллельного перайоса данногб и предыдущего Разря-щдов.Начертеже приведена структурнаясхема и-разрядного"контролируемогопарИтлельного сумматора для п=4,Сумматор содержит в кайдом разряде,5элемент И 1, элемент ЙЛИ 2, блок 3формированйя параллельного переносаи во всех разрядах, кроме старшего,блок 4 Формирования поразрядной суммы, блок 5 формирования поразряднойсуммы с функциональной зависимостьюов переноса в старшем разряде сумматора, причем первый второй и тре"тий входы блока 4 формированияпо-.разрядной суммы каждого разряда,кроме младшего, соединены соответст.венно , с выходами элемента И 1,элемента ИЛИ 2 своего разряда, блока 3 Формирования параллельного переноса предыдущего разряда. Первый,второй и третий входы блока 4 формирования поразрядной суммы младшегоразряда соединены соответственно свыходами элемента И 1, элемента ИЛИ2 своего разряда и с входом б сумматора, на который поступает входной 6." перенос сумматора. Первый и второй входы блока 3 формирования параллельного переноса соединены соответственно с выходами элемента И 1 и элемента ИЛИ 2 своегоразряда.Выход элемента ИЛИ 2 старшего разряда соеди- нен соответственно с первым входом блока 5 Формирования поразрядной суммы с Функциональной зависимостью от перекоса, второй и третий входы которого соединены соответственно с выходами блоков 3 Формирования параллельного переноса данного и предыдущего разрядов. Вход б сумматора предназначен для ввода входного переноса, а выход блока 3 Формирования параллельного переноса старшего разряда является выходом 7 сумматора, с которого снимается выходной перенос сумматора.Сумматор работает следующим образом.Элементы И 1 и ИЛИ 2 формируют функции Сб - СЬ 4 генерации, Т- Т транзита и переноса в соответствующих разрядах сумматора. С помощью блоков 3 формируются параллельным способом разрядные переносы С, С, С и С 4 р определяемые следующим образом (возрастание индексов при буквенных обозначениях принято в.направлении старших разрядов): С=+Т, :эС-+Тттс где Сзх - входной перенос,поступающий навход б сумматора;С р - выходной перенос,снимаемый с выхода 7 сумматора;.С, С, С и С 4- переносы соответственно иэ1-го - 4-горазрядов сумматора,Блок 4 Фбрмирования поразряднойсуммы функционирует в соответствиис тем же выражением,что и известныйсумматор 2). Блок 5 Формирования поразрядной суьмы.с.функциональной зависимостью от,переноса может бытьпостроен в соответствии с выражением8 У МС.-О Ь С,+Т С УС -б 4 Ь 4 С (Т С) С 4Неисправность одного из блоковчли 5 может вызвать только одиночцую ошибку в соответствующем разряде суммы, которая всегда будет обнаружена контролем по четности. Неисправность же одного из элементов И 1 илн ИЛИ 2 может прйвести к возникновению групповой ошибки, но она также . 5 всегда будет обнаружена контролем по четности, так как общее число ошибок в разрядах суммы и переноса нечетно. Например, неисправность элемента И 1 в первом разряде сум матора Может вызвать ошибки либо , только в Я либо в Я, Я, С либо в Я, Я, Я 3, С С и т.д. Что же касается блоков 3 формирования параллельных переносов, то в сумматоре контролем охвачен наиболе сложный блок, формирующий параллельный перенос из старшего разряда, что и позволяет повысить эффективность контроля сумматора. Действительно, пусть ошибка в формирований переноса С вызвана неисправностью блока 3 формирования параллельного перено" са старшего разряда. Но тогда эта ошибка всегда вызовет ошибку в формировании разрядной суммы Я 4 которая и будет обнаружена Контролем, так как значение переноса С не используется при предсказании четности ре-" зультата.Контроль остальных блоков 3 Формирования параллельных переносов Может быть организован любым изизвестных методов с привлечением дополнительного .контрольного оборудова- ., ния. 35Наибольший эффект от применения" данного сумматора получается в том случае, когда рассмотренный п-раз- рядный сумматор служит составной частью быстродействующего в-разряд" 40 .ного сумматора, в котором переносы между группами (и-разрядными сумматорами) Формируются параллельным способом, причем когда п = п,щ; = 2, а в 1 п, В этом случае контролем по четности без Введения дополнительного оборудования будут охвачены не только блоки Формирования параллельных переносов старших разряДов празрядных сумматоров, но и блоки формирования параллельных переносов между п-разрядными сумматорами,т.е. практически основная часть обору" дования а-разрядного сумматора. Таким образом, введение в.старший разряд контролируемого параллельного суМматора блока формирования поразрядной суммы с Функциональной зависимостью от переноса позволяет повысить эффективность контроля сумматоров по четности,Формула изобретенияКонтролируемый параллельный сумматор,содержащий в каждом разрядеэлемент И и элемент ИЛИ, блок формирования параллельного переноса и вовсех разрядах кроме старшего, блокформирования поразрядной суммыпричем первый, второй и третий входыблока Формирования поразрядной суммы каждого разряда,кроме младшего,соединены соответственно с выходомэлемента И, элемента ИЛИ своего разряда, блока формирования параллельного переноса предыдущего разряда,первый, второй и третий входы блокаформирования поразрядной суммы младшего разряда соединенй соответственно свыходом элемента И, элемента ИЛИсвоего разряда и со входом сумматора, первый и второй входы блока формирования параллельного переноса соединены соответственно с выходом элемента И и элемента ИЛИ данного раз-.ряда, выход блока формирования параллельного переноса старшего разряда является выходом сумматора,о т л и ч а ю щ и й с я . тем,что,с целью повышения эффективности контроля, в старший разряд сумматоравведен блок формирования поразряднойсуммы с функциональной зависимостьюот переноса, причем выход элементаИЛИ старшего разряда соединен соответственно с первым входом блока формирования поразрядной сумма с функциональной зависимостью от переноса,второй и третий входы которого соединены соответственно с выходами блоков формирования параллельного переноса данного и предыдущего разрядов.,Источники информации, .:принятые во внимание при экспертизе1. Селлерс Ф. Методы обнаруженияошибок в работе ЭЦВМ, М Мир,1972, с. 108.2, Селлерс Ф. Методы обнаруженияошибок в работе ЭЦВМ, М , Мир,1972, с. 119-,120 (прототип),Редактор Н. ЛоЭаказ 8289/51 Задерновска 4 Патентф, и. Ужго л кт Составитель И. Сигалов бачТехред Л,АлфероваКорректор Тираж 780 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета СС по делам иэобретений и открытий 113035 Иоскыа ЖРараская наб, д иал ППП род, у Прое