Контролируемое арифметическое устройство Советский патент 1984 года по МПК G06F11/30 

о:со

Оaf:Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в ЦВМ и устройствах обработки цифровой информации повышен ной надежности. Известно арифметическое устройство с контролем по четности, содер жащее три регистра, комбинационный сумматор, коммутатор, две схемы . формирования четности и схему фикса ции сбоя l . Недостатками данного устройства являются сложностьи невысокая достоверность контроля. Известно также арифметическое устройство, контролируемое с помощь остаточного кода и содержащее два регистра слагаемых и регистр суммы, сумматор, три схемы вычисления остатка по модулю, сумматор остатков и схему сравнения 2 , Недостатки указанного устройства также обусловлены сложностью и невысокой достоверностью контроля, так как, в частности, контроль по модулю принципиально не позволяет обнаруживать ошибки при изменении результата суммирования на величину, краткую модулю контроля. Наиболее близкое к предлагаемому контролируемое арифметическое устройство содержит два регистра операндов , входы которых подключены к соответствующим информационным входам устройства, а выходы - к соответствующим входам сумматора, выход которого соединен с входом регистра результата и первым входом схемы сравнения кодов з . Недостатком известного устройства являются большие аппаратурные, затраты. Цель изобретения - упрощение уст ройства. Поставленная цель достигается тем, что в контролируемое арифметическое устройство, содержащее регис рыпервого и второго операндов, сумматор, регистр результата и схему сравнения, причем первая и втора группы информационных входов устрой ства соединены с информационными входами регистров первого и второго операндов соответственно, выходы которых соединены с входами операндов сумматора, управляющий вход уст ройства соединен с управляющим входом сумматора, выход которого соеди нен с первым входом схемы сравнения и информационным входом регистра ре зультата, выходы регистра результата и схемы сравнения являются соответственно информационным и контрол ным выходами устройства, выход реги ра результата соединен с вторым вхо дом схемы сравнения, управляющий вход устройства соединен с управляю щими входами регистров первого и вт рого операндов и входом блокировки записи регистра результата. На чертеже приведена структурная схема контролируемого арифметического устройства (двойными линиями изображены информационные шины устройства) . Устройство содержит регистры 1 и 2 операндов, сумматор 3, регистр 4 результата, схему 5 сравнения кодов.и управляющий вход 6. Входы регистров 1 и 2 подключены к соответствующим информационным входам устройства. Выходы регистров 1 и 2 соединены с соответствующими входами сумматора 3, выход которого подключен к входу регистра 4 результата и первому входу схемы 5 сравнения кодов. Выход регистра 4 результата соединен- с вторым входом схемы 5 сравнения кодов. Управляющий вход 6 подключен к управляющим входам регистров 1 и 2, входу переноса сумматора 3 и входу блокировки записи регистра 4. Регистры 1 и 2 могут быть построены на триггерах со счетным входом, подключенным к управляющему входу регистра. При контроле операции сложения используются следующие соотношения между прямыми и инверсными кодами операндов: , 8+ В Со, где А и 8 - прямые п -разрядные двоич ные коды слагаемых. Аи 8 - инверсные п-разрядные двоичные коды слагаемых, С„ К,.. Сложим почленно первое и второе уравнения (А1-В)ЦА1-В) 2С Так как 2 Сг) то, прибавив к левой и правой частям последнего равенства единицу, получим (А.6()С,, ..И . п Отсюда следует, что Дч В « А+Э-И Таким образом, можно контролировать правильность выполнения сложения, сравнивая поразрядно результаты суммирования прямых и инверсных кодов слагаемых. Работа устройства состоит из двух тактов - рабочего и контрольного. На рабочем такте шина режима находится в состоянии О. Операнды записываются в регистры 1 и 2, после чего поступают на соответствующие входы сумматора 3. С выхода сумматора 3 сумма прямых кодов операнда записывается в регистр 4 результата. После этого осуществляется контрольный

такт работы устройства. Для этого шина 6 режима переводится в состояние 1. По этому сигналу в регистрах 1 и 2 производится поразрядное инвертирование записанных входных операндов, в сумматоре 3 инверсные кода операндов су(,1мируются с единицейв младшем разряде, которая поступает по шине 6.

После установления нового значения на выходе сумматора 3 схемой 5 сравнения кодов осуществляется поразрядное сравнение содержимого регистра 4 результата со значением контрольной суммы, вычисленной на контрольном такте, В том случае, когда значения п-х разрядов суммы операндов и контрольной..суммы совпадают , схемой 5 сравнения кодов вырабатывается , сигнал ошибки.

Предлагаемое устройство по сравнению с прототипом более просто и надежно, так как из-за меньших аппаратурных затрат в нем снижена вероятность возникновения сбоев. Кроме того, предлагаемое устройство предпочтительнее и по своим диагностическим возможностям, так как использование инверсных кодов позволяет обнаруживать все константные отказы как на входах, так и на выходах сумматора, а также осуществлять локализацию места возникновения сяиибки благодаря тому, что на контрольном такте точно выявляется разряд сумматора, в котором произошла ошибка.

КОНТРОЛИРУЕМОЕ АРИФМЕТИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО, содержащее регистры первого и второго операндов, сумматор, регистр результата и схему сравнения, причем первая и вторая группы информационны : входов устройства соединены с информационными входами регистров первого и вторбго операндов соответственно, выходы которых Соединены с входами операн дов сумматора, управляющий вход устройства соединен с управляющим входом сумматора, выход которого соединен с первым входом схемы сравнения и информационным входом регистра результата, выходы регистра результата и схемы сравнения являются соответственно информационным и контрольным выходами устройства, отличающееся тем, что, с целью упрощения, выход регистра результата соединен с вторым входом схемы (Л сравнения, управляющий вход устройства соединен с управляющими входами регистров первого и второго операндов и входом блокировки записи регистра результата.