Контролируемый сумматор со сквозным переносом

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик 1 117677.60(51)М. Кл. О 06 Р 11/00 с присоединением заявки РЙ -Геоудерстеенный комитет СССР по делам изобретений и открытий(53) УДК 681.3 ( 088.8) Дата опубликования описания 02.10.80(7 ) Заявитель Минский радиотехнический институт 4) КОНТРОЛИРУЕМЫЙ СУММАТОР СО СКВОЗНЫМ ПЕРЕНОСОМ 1 2. Изобретение относится к области вы зависимостью от переноса соединены с числительной техники и может быть при ч шинами значений раэряднык слагаемых, менено при разработке арифметических с шиной значения переноса из предыдуустройств, контроль которык организовав щего разряда сумматора, с выходами по четности, а используемые сумматоры прямого и инверсногозначений пепеноса образуют разрядные переносы сквозным узла переноса данного разряда 2.5(последовательным) способом. Существенйым недостатком известногоИзвестен сумматор со сквозным пе- сумматора является большой объем его реносом, содержащитй в каждом разряде оборудования, составляющий на разряд узел суммы, включающий элементы сло . 28 единиц в смысле цены Квайна.Южения по модулю два, и узел переноса, Наиболее близким техническим решевилючаюыий элементы И и ИЛИ 1. нием и иеобретенню ивлиетси сумматорОсновной недостаток известного сум- . со сквозным переносом, содержащий в матора заключается в невозможности об каждом разряде элемейт И и элемент наружения ошибок в формировании разряд-ИЛИ, узел суммы, включающий элемент15ных переносов при органиэации его конт- сложения по модулю дваузел переноса, роля по четности содержащий элемент И и элемент ИЛИ,Отмеченный недостаток устраняется узел дублированного переноса, включаю- в сумматоре со сквозным переносом и . щий элемент И и элемент ИЛИ, причем функциональной зависимостью суммы от входы элемента И и элемента ИЛИ подпереноса, содержащем в каждом разряде . ключены к шинам значений раэряднык узел переноса и узел суммы с функцио- слагаемых, первые входы элемента сло нальной зависимостью от переноса, при- жения по модулю два узла суммы и влечем входы узла суммы с функциональной, мента И узла переноса соединены с ши5 7677ванные переносы формировать следующимобразом:с =тЫ+с ),В этом случае любая одиночная ошибка в формировании функции генерации или 5транзита переноса всегда приведет к обнаруживаемому классу ошибок в работесумматора,На чертеже приведена функциональная,схема контролируемого сумматора со 10сквозным переносом (рассмотрен И -йразряд).Сумматор содержит элемент И 1 и элемент ИЛИ 2 цля формирования функций, соответственно генерации и транзита переноса, входы которых подключены ковходам 3 значений разрядных слагаемйк,узел 4 формирования суммы, включающийэлемент И 5 и узел 6 сложения по мопулю цва, узел 7 переноса, содержащийэлемент И 8 и элемент ИЛИ 9, узел 10дублированного переноса, включаюший элемент ИЛИ 11 и элемент И 12, Выкодэлемента И 1 соединен с инверсным входом элемента И 5 узла 4 и с первымивходами элементов ИЛИ 9, 11 соответственно 7 и 10, первый вкоц узла 6 сложения по модулю два узла 4 формированиясуммы, второй вход элемента И 8 узла7 переноса и второй вход элемента ИЛИ О11 узла 10 дублированного переноса соецинены с шиной 13 значения переносаиз предыдущего разряда сумматора. Выход элемента И 5 и узла 4 связан совторым вкоцом узла 6 сложения по моду лю два узла 4, выход элемента И 8 узла7 переноса - со вторым входом элементаИЛИ 9 узла 7 переноса. Выход элементаИЛИ 11 узла 10 дублированного переноса соединен со .вторым входом элемента 4 ОИ 12 узла 10 дублированного переноса,Выходы узла 6 сложения по модулю два,элемента ИЛИ 9 и элемента И 12 узлов4 7, 10 являются и их выходами 14,15 и 16 значений соответственно суммыпереноса и дублированного переноса.Сумматор работает следующим образом.Пусть возникла ошибка в формировании5 И суммы, вызванная неисправностьюузла 4 формирования суммы. Но тогдаона будет обнаружена контролем; так какодиночная ошибка в сумме обнаруживается контролем по четности. Неисправностьузла 7 переноса может привести к воз, никновению как одиночной, так и групповой ошибок в сумме, Но так как при формировании разрядных сумм используются60 6значения раэряцнык переносов, а при предсказании четности суммы - значения дублированнык переносов, то общее число ошибок в разряцак суммы и дублированного переноса всегда нечетно, а следо,вательно, обнаруживается по четности.В этом случае возможны слецующие сочетания ошибок в сумме и дублированном переносе:5;8 5 Сб 5 ++ ъф 1 А 1 +1, + и т.д. Неисправность узла 10 дуб. гл нрованного переноса может привестнл ишь к ошибке в формировании дублированного переноса, так как выход этого узла используется только в схеме предсказания четности суммы и не принимает участия в формировании разряднык сумм и переносов. Поэтому неисправность узла 10 дублированного переноса также обнару живается контролем по четности, В предлагаемом сумматоре неисправность элемента И 1 или элемента ИЛИ 2 всегда обнаруживается по четности. Неисправность, например, элемента И 1 могла бы привести к необнаруживаемому классу ошибок в работе сумматора, если бы она вызывала одновременно ошибки в С, Ьи или С, 5 или Си С . Однако из анад6лиза значений произведений булевых разностей видно, что такое сочетание ошибок невозможно. Это же справедливо и по отношению к элементу ИЛИ 2,Данный сумматор со сквозным переносом также, как и известный, позволяет организовать обнаружение всех сочетаний ошибок, вызываемык одиночной неисправ ностью сумматора при организации его контроля по четности, Однако в предлагаемом сумматоре объем оборудования ума суммы сокращен примерно на 28%, что по отношению к объему оборудования всего сумматора составляет примерно 15% (объем оборудования на разряд в известном сумматоре равен 26 единицам в смысле цены Квайна, в предлагаемом сумматоре - 22 единицам).Формула изобретенияКонтролируемый сумматор сосквозным переносом, содержащий в каждом разряде элемент И и элемент ИЛИ, узел формирования суммыкоторый включает узел сложения по модулю два, узел переноса, включающий элемент И и элемент ИЛИ,г7, 76 узел дублированного переноса, содержащий элемент И и элемент ИЛИ, причем входы элемента И и элемента ИЛИ являются входами разрядных слагаемых сумматора выход элемента И соединен с первыми входами элемента ИЛИ узла переноса и элемента ИЛИ узла дублированного переноса, выход элемента И узла переноса соединен со вторым входом элемента ИЛИ узла переноса, выход элемента ИЛИ соединен с первыми входами элемента И узла переноса и элемента И узла дублированного переноса, первый вход сумматора йЬ модулю два формирования суммы соединен со вторым входом элемента И узла переноса и со входом значения переноса из предйдущеГОразряда сумматоравыходы элемента И узла дублированного переноса, элемента ИЛИ узла" переноса, сумматора по модулю два узла формирования суммы являются соответственно выходами дублированного переноса, переноса и суммы сумматора, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с делью сокращения оборудования сумма 8тора, в узел формирования суммы введен элемент И, выход которого соединен со вторым входом сумматора по модулю два выход элемента ИЛИ соединен со входом элемента И узла формирования суммы, выход элемента И соединен с инверсным входом элемента И узла формирования, суммы, второй вход элемента ИЛИ узла дублированного переноса соединен со вхо 1 о дом элемента И узла переноса, выходэлемента ИЛИ узла дублированного переноса соединен со вторым входом элемен та И узла дублированного переноса,7760 15Источники информапиипринятые во внимание при экспертизе1. Селлерс Ф. Методы обнаружения.ошибок в работе ЗЦВМ. М., "Мир",.1972, с. 107.й; 2. Авторское свидетельство СССРМ 397909,.кл. Ь 06 Р 7/80,04.06.71.3. Селлерс,ф, Методы обнаруженияошибок в работе ЭПВМ. М., "Мир", 1972,д с, 122-128, фиг. 7,6.. Составитель И. СигналовРедактор М. Грузова Техред М.Петко Коррект Тираж 751 осударственно лам изобретен , Ж, Раущ аз филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4 7196/45 ВНИИПИ по де 113035, МосквПодписноего комитета СССРй и открытийская наб., д. 4/5