Устройство для контроля по модулю =2 -1 умножения матриц чисел

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТ ИЧЕСНРЕСПУБЛИК 06 Г 11 08 Т 5 ин,ко ство СССР 08, 1975. во .СССР /08,ислноль"конихсшиейпмномоГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ОПИСАНИЕ ИЗОБ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬС(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ПО МОДУЛЮ т=2 -1 УМНОЖЕНИЯ МАТРИЦ ЧИСЕЛ (57) Изобретение относится к выч тельной технике и может быть исп зовано при построении, аппаратуры троля и диагностики арифметическ устройств. Цель изобретения - ра рение диагностических возможност устройства. Устройство содержит групп узлоа свертки по модулю ш жимого, Е групп узлов свертки по дулю ш множителя, и групп узлов свер"тки по модулю ш произведения, шестьгрупп сумматоров по модулю ш, двегруппы узлов свертки по модулю ш, игрупп блоков умножения строки, К группблоков умножения столбца, две группыузлов сравнения и блок индикации.Сигналы контроля, снимаемые с выходов узлов сравнения, поступают на выходы устройства и на входы блока индикации, При правильном вычисленииматрицы произведения сигналы контроля принимают значения "Исправно".Вычисление элемента матрицы произве"дения с ошибкой приводит к неСоот"ветствию сравниваемых контрольных ко-дов и фиксации ошибки, Блок индика"ции высвечивает номера строки и столбца, образующие код локализации ошибкн. Ресннренне диагностических вов- Свможностей достигается эа счет введения групп узлов свертки по модулю а,блоков умножения и сумматоров по модулю ш.ил.Йзобретение относйтся к вычислительной технике и может быть использовано при построении аппаратуры контроля и диагностики арифметических,) устройствЦель изобретения - расширение диагностических возможностей устройства.На чертеже изображено предлагаемое устройство.Устройство содержит п групп узлов по модулю ш множимого 1-1,1.1-1 Ч, , 1-п.г, к групп узловсвертки по модулю ш множителя 2-1,1,2-Ч , 2-г.1 с. и групп узлов свертки по модулю ш произведения3-1.1, , З-зд, , З-п.1 с, четвертую и вторую группы сумматоров помодулю ш 4-1,, 4-Ч, , 4-г и5-1, , 5-Ч, , 5-г, первую ивторую группы узлов свертки по модулю ш 6-1, , 6-1, , 6-и и 7 - 1,7- .7-1 с, и групп блоков8-1. 1, , 8-3 Ч, , 8 - п,г умножения строки, Е групп блоков 9-1.19 Ч 3, , 9-г,1 с умножениястолбца, первую, пятую, третью и шестую группы сумматоров по модулю п 110-1, , 10-1, , 10-п, 11-1,11- ,11-1 с, 12-1 12-,12-п и 13-1, , 13-1,13-1, первую и вторую группы узловсравнения 14 - 1, ,., 14-, , 14-ии 15-1 15 - 1, 15-1 с, блок16 индикации, первую и вторую группы .выходов 17-1, , 17-х.17-ии 18-1, , 18 - , , 18-к устройства, входы 19-1. 1, , 19-1. Ч,. ,19-п.г элементов строк множимого устройства, группу входов коррекции строки 20-1.20-1, , 20-п устройства, входы 21- 1. 1.2 1-Ч. 1, ,21-г.1 элементов столбцов множителяустройства, группу входов коррекциистолбца 22-1.22-1, , 22-1 сустройства, входы 23-1,1.23-11,23-п.кУстройство работает следующим образом.50На входы 19-1.1 19-зЧ,19-п.г элементов строк множимого устройства, являющиеся входами соответствующих узлов свертки по модулю шмножимого,поступают коды элементов55а,. , а, , а, и г матрицымножимогоНа выходах узлов сверткипо модулю ш множимого 1-1,1,1-,Ч, , 1-п.г формируются контрольные коды соответствующих элементов 1 са, , 1 а; ., . 1 са.На входы 21-1,1, , 21-Ч 1, ,21-г. элементов столбцов множителяустройства, являющиеся входами соответствующих узлов свертки по модулюш множителя, поступают коды элементов Ь, , Ь, Ь г 1 с матрицы множителя, На выходах узлов свертки по модулю ш множителя 2-1,1,2 Ч 1 , 2-г.1 с Формируются контрольные коды соответствующих элементов 1 сЬ н уу АСЬе еу 1 сЬ кНа входы 23-11, , 23-1.3, ,23-п,к элементов строк матрицы произведения устройства, являющиеся входами соответствующих узлов свертки помодулю ш произведения, поступают кодыэлементов с , , с,сои к матрицы произведения. На выходахузлов свертки по модулю ш произведения 3-1,1, , 3-1 , З-п.1 сформируются контрольные коды соответствующих элементов кс,асс , асс,Контрольные коды Еа элементовкаждого столбца Ч матрицы множимогопоступают с выходов узлов свертки помодулю т множимого на входы соответствующего Ч-го сумматора по модулюш четвертой группы, Ч=1,г, При этомна выходах сумматоров по модулю шгруппы 4-1, , 4-Ч, , 4-г формируются контрольные коды столбцов множимо о АкА)ф сА) ф соответственно,Контрольные коды 1 сЪ, элементовстроки Ч матрицы множителя поступаютс выходов узлов свертки по модулю шмножителя на входы соответствующегоЧ-го сумматора по модулю ш второйгруппы, Ч=1,г. При этом на выходахсумматоров по модулю ш второй группы 5 1.5 Ч, , 5 г формируются контрольные коды строк матрицымножителя ЕВ ,, 1 сВ,ответственно,Контрольные коды асс, элементовкаждой строки 1 и каждого столбцаматрицы произведения поступают с выходов узлов свертки по модулю ш произведения на входы соответственно1.-го сумматора по модулю ш первойгруппы и -го сумматора по модулю шпятой группы, 1.=1,п, 1=1,1 с. При этомна выходах сумматоров по модулю шпервой группы 10-1, , 10-1.,10 и и пятои 1 руппы 11 1 р.,р 1111-1 с формируются контрольные кодыстрок 1 сС , , 1 сС , 1 сС и контрольные коды столбцов 1 сТЕт , , Ет матрицы произведения.Контрольные коды 1 са; элементовматрицы множимого постуйают с выходов узлов свертки по модулю ш множимого также на первые входы с-х блоков умножения строки 1-х групп,=1,г, 1=1,п. На вторые входы о-х блоков умножения строки всех групп поступают контрольные коды 1 сВ ,с выхо% .дов сумматоров по модулю ш второйгруппы. При этом на выходах блоков 15умножения строки. 8-1. 1,, 8-1ст,ч1ес 1 еГг 8 1 еЯ ъ8 118-п.1, , 8-п.с 1 8-п,гопределяются произведения Еа " 1 сВ,, Еа ЕБ 1тсаг И,20са 1 сВ1 са ф,сВ,1 са;Иса 1 сВ1 саИ, 1 са. 1 сВ, соответственно,Контрольные коды ЕЪ 1 элементовматрицы множителя поступают с вйходов узлов свертки по модулю ш множителя также на первые входы с 1-х блоков умножения столбца 3-х групп,с 1=1,г, 1=1,1 с, На вторые входы с-хблоков умножения столбца всех групп З 0поступают контрольные коды 1 сА с вы%ходов сумматоров по модулю ш четвертой группы. При этом на выходах блоков умножения столбца 9-1. 1,9 - с 11, , 9 - г.1, , 9-13ь9-т 11, , 9-г.З, , 9-1.1 с,9-цЕ, , 9-г.Е определяются произ-.ведениями ЮЫЮ 1 сАф, 1 Ь 1 А, , 1 сЬ КА, ,1 сЬ1 сА , тсЬ 1 сАтсь х 401 сА , , 1 сь 1 сА соответственно,На группу входов коррекции строкиустройства 20-1, , 20-1,20-п, являющиеся входами узлов свертки по модулю ш первой группы соответственно б.6-1, , б-п, поступают отбрасываемые части произведений элементов строк 1,и матрицы произведения., При этом навыходах узлов свертки по модулю шпервой группы формируются контрольные коды коррекции 1-й строки результата ЯКонтрольные коды произведений,снимаемые с выходов блоков умножениястроки 1-группы, и контрольный кодкоррекции 1-й строки результата Я;,1=1,п, поступают на входы 1-го сумматора по модулю ш третьей группы. При этом на вьксодах сумматоров помодулю ш третьей группы 12- 1,12-1.12-п определяются контрольные коды строк матрицы произведения соответственно ЕС,.ЕС;,1 сС; =(, (1 са;1 сВ )+Б; )шос 1 ш.На группы входов коррекции столбца устройства 22-1, , 22-1,22-Е, являющиеся входами узлов свертки по модулю ш второй группы 7-1,7 р,, 7-1 с, поступают отбрасываемые части произведений элементов столбцов 1, , 1, , 1 с матрицьт произведения. При этом на выходах узлов свертки по модулю ш второйгруппы формируются контрольные коды,коррекции 1-го столбца результатаНКонтрольные коды произведений,снимаемые с выходов блоков умножениястолбца 1-й группы, и контрольныйкод коррекции 1-го столбца результата К, 1=1,1 с, поступают на входы1-го сумматора по модулю ш шестойгруппы. При этом на выходах сумматоров по модулю ш шестой группы 13-1,13-,1,13-1 с определяютсяконтрольные коды столбцов матрицыпроизведения соответственно Етт , , 1 т,.1 сТ =( Ось1 сА )+К )тос 1 ш.:Контрольные коды строк матрицыпроизведения 1 сС; и 1 сС снимаемые свыходов сумматоров по модулю третьейи первой групп, поступают на входыузлов сравнения первой группы. Приэтом на выходах узлов сравнения первой группы 14-1, , 14-1,14-п формируются сигналы контроля,указывающие на правильность вычислений матрицы произведения с точностьюдо ее строки.Контрольные коды столбца матрицыпроизведения ЕТ и Ет , снимаемые свыходов сумматоров по модулю тп пятойи шестой групп, поступают на входыузлов сравнения второи группы. Приэтом на выходах узлов сравнения второй группы 15- 1, , 15-1, , 5-пформируются сигналы контроля, указывающие на правильность вычисленийматрицы произведения с точностью до еестолбца, 13395 б 5Сигналы контроля, снимаемые с выходов узлов сравнения первой и второй групп, поступают соответственно на выходы 17-1, , 17-, , 17-и и 18-1, , 18-1.18-1 с устройства, а также на входы блока 1 б индикации.1При правльном вычислении матрицы произведения сигналы контроля принимают значения "Исправно", Вычисление элемента матрицы произведения с ошибкой приводит к несоответствию сравниваемых контрольных кодов и фиксации ошибки сигналами контроля строки и столбца, содержащих этот элемент. Блок индикации высвечивает номера строки и столбца, образующие код локализации ошибки,2 ОФормула изобретения Устройство для контроля по модулю щ=2 -1 умножения матриц чисел, содержащее первый, второй и третий сумматоры по модулю щ , первую группу сумматоров по модулю щ, первый и второй узлы свертки по модулю щ, первый узел сравнения, и групп узлов свертки по модулю ш произведения, 30 первую группу блоков умножения строки, причем входы узлов свертки по модулю щ произведения каждой группы являются входами элементов соответствующей строки и 1 с-матрицы произведения устройства, а выходы узлов свертки по модулю щ произведения каждой группы соединены с входами соответствующего сумматора по модулю щ первой группы, выходы блоков умножения строки первой группы и выход первого узла свертки по модулю щ соединены с соответствующими входами третьего сумматора по модулю щ, выход которого соединен с первым входом 4 первого узла сравнения, входы первого и второго узлов свертки по модулю ш являются первыми входами коррекции строки и столбца матрицы соответственно, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения диагностических возможностей устройства, в него введены и групп узлов свертки по модулю ш множимого, 1 групп узлов свертки по модулю щ множителя, гсумматоров по модулю ш, образуюших с вторым сумматором по модулю ш вторую группу сумматоров по модулю ш, пузлов свертки по модулю ш, образующих с первым узлом свертки по модулю щ первую группу узлов свертки помодулю ш, 1-1 узлов свертки по модулю щ, образующих с вторым узлом свертки по модулю ш вторую группу узловсвертки по модулю щ, и групп блоков умножения строки, к групп блоковумножения столбца, псумматоров помодулю щ, образующих с третьим сумматором по модулю щ третью группусумматоров по модулю щ, гсумматоров по модулю п 1, образующих с первымсумматором по модулю ш четвертую группу сумматоровпо модулю щ,сумматоров по модулю щ пятой группы,сумматоров по модулю щ шестой группы,иузлов сравнения, образующих спервым узлом сравнения первую группуузлов сравнения, К узлов сравнениявторой группы и блок индикации, причем входы узлов свертки по модулю шмножимого каждой группы являются входами элементов соответствующей строки п г-матрицы множимого, входы узлов свертки по модулю щ множителякаждой группы являются входами элементов соответствующего столбца г к,матрицы множителя, выход с-го узласвертки по модулю щ множимого х-йгруппы (ц=1,г =1,п) соединен с х-мвходом 9-го сумматора по модулю шчетвертой группы и первым входомо-го блока умножения строки 1-й группы,второй вход которого объединен с вторыми входами -х блоков умножениястроки остальных групп и подключенк выходу о-го сумматора по модулю швторой группы 1-й вход которого соединен с выходом и-го узла сверткипо модулю щ множителя 1-й группы (1==1,1 с) и первым входом и-го блока умножения столбца 1-й группы, второйвход которого объединен с вторымивходами о-х блоков умножения столбцаостальных групп и подключен к выходус 1-го сумматора по модулю ш четвертойгруппы, выходы блоков умножения стро=ки и -й группы и выход Ы -го узласвертки по модулю ш первой группы соединены с входами Ы -го сумматорапо модулю щ третьей группы, выход которого соединен с первым входом И -гоузла сравнения первой группы, входУ -го узла свертки по модулю ш первой группы является И -м входом коррекции строки (сй =2,п), выход х-госумматора по модулю ш первой группысоединен с вторым входом -го узла.Решетн Коррект едактор Е.Папп Тираж 672сударственногом изобретений иМосква, Ж, Ра сно аказ 4223/39 митета СССРткрытий ская наб., д. 4 НИИПИ по дел13035,.Проектная,4 изводственно-полиграфическое предприятие, г.уж сравнения первой группы, выходы 3-хузлов свертки по модулю ш произведения групп соединены с входами 3-госумматора по модулю ш пятой группы,выход которого соединен с первым входом 3-го узла сравнения второй группы, второй вход которого соединен свыходом 3-го сумматора по модулю щшестой группы. входы которого соединены соответственно с выходами блоков умножения столбца 3-й группы и(9ггп-с19-л.О.лО г20-и21-.21-д.7.л22.121г 1-.721-е262 ИК21 р выходом 3-го узла свертки по модулю ш второй группы, вход 1 -го узла свертки по модулю ш второй группы 5 ф(1=2 к) является 1 -м входом коррекции столбца, выходы узлов сравнения первой и второй групп соединены с входами блока индикации и являются соответственно выхода ми результата контроля первой ивторой групп выходов устройст