Адаптивное вычислительное устройство Советский патент 1985 года по МПК G06F11/18 H05K10/00 

00

-j

111

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть исполь-ч зовано при построении адаптивных цифровых систем высокой надежности.

Цель изобретения - упрощение устройстна.

На фиг. 1 представлена структурная схема устройства; на фиг. 2 вариант схемы счетчика (для п 3).

Устройство содержит п арифметических блоков 1, блок 2 сравнения, группу из Ц элементов И 3, кольцевой регистр 4, счетчик 5, второй элемент ИЛИ 6 и элемент И 7, первый элемент ИЛИ 8, Выход 9 устройства является входом 10 и 11 установки в исходное состояние, а вход 12 является счетным входом счетчика 5.

Счетчик (фиг. 2) состоит из трех триггеров 13-15, трех четырехвходовых элементов И 16-18, трех двухвходовых элементов ИЛИ 19-21 и выходов 22-24.

Блоки 1 являются многофункциональными блоками и настраиваются на выполнение одной из функций множества Гч| Чг I. Оп 1 зависимости от кода, поступающего на первый вход. Блок 2 сравнения представляет собой многовходовой сумматор по модулю два, построен по древовидной структуре из двухвходовых элементов неравнозначности, имеет прямой и инверсный выходы.

Счетчик 5 содержит п разрядов и при поступлении на его счетный вход единиц устанавливается в такие состояния, при которых последовательно формируются единичные сигналы на любых двух выходах счетчика. Этим состоянием соответствуют числа 3, 5, 6, 9, 10, 12, 17, 18 и т.д. В качестве исходного состояния счетчика выбирается любое из перечисленных состояний.

Вход 11 установки счетчика в исходное состояние соединен с входами установки триггеров 13 и 14 в единичное состояние и с входом триггера 15 в нулевое состояние. Вход 12 соединен с первыми входами элементов И 1618. Второй вход элемента И 16 соединен с инверснь1м выходом триггера .15, третий вход элемента И 16 соединен с прямым выходом триггера 14, четвертый вход элемента И 16 соединен с прямым выходом триггера 13, а выход элемента И 16 соединен с вторым вхо702

дом элемента ИЛИ 20 и первым входом элемента ИЛИ 21.

Второй вход элемента И 17 соедине с прямьм выходом тригера 13, третий вход элемента И 17 соединен с инверсным выходом триггера 14, четвертый вход элемента И 17 соединен с прямым выходом триггера 15, выход элемента И 17 соединен с первыми входами элементов ИЛИ 19 и 20. Второй вход элемента И 18 соединен с инверсным выходом триггера 13, третий вход элемента И 18 соединен с прямым входом триггера 14, четвертый вход элемента И 18 соединен с прямым выходом триггера 15, выход элемента И 18 соединён с вторыми входами элементов |ИЛИ 19 и 21. Выходы элементов ИЛИ 19-21 соединены соответственно с управляющими входами триггеров 13-15. Прямые выходы триггеров 13-15 соответственно 22-24 являются и выходами счетчика 5 и соединены соответственн со вторыми входами элементов 3.

С приходом на вход 11 единичного импульса в момент установки в исходное состояние на выходах 22-24 устанавливается последовательность сигналов 110, тем самым подаются на бло 2 сравнения сигналы первого и второг арифметических блоков. В дальнейшем при приходе сигнала на вход 12 от прямого выхода блока 2 сравнения на выходе элемента И 16 появляется единичный сигнал, на выходе элемента И 17 - нулевой сигнал, на выходе элемента И 18 - нулевой сигнал. Это приводит к формированию на выходе элемента ИЖ 19 нулевого сигнала, который не изменяет состояния триггера 13. На выходе элементов ИЛИ 20 и 21 формируются единичные сигналы, которые изменяют состояния триггеров 14 и 15 на противоположное. Следовательно на выходах 22-24 триггеров 13-15 формируется последовательность сигналов 101, которая подключает к блоку .2 сравнения через первый и третий элементы 3 ари(иетические блоки первый и третий 1.

Устройство работает следующим образом.

Предварительно устройство устанавливается в исходное состояние: в кольцевой регистр 4 .заносятся все m кодов настройки, соответствующие функциям у, , г у .. . , Cf , возложенным на устройство в порядке. 3 определенном последовательностью их вьшолнения, причем код настройки на выполнение первой функции заносится в последнюю группу разрядов. Каждый код настройки представляет N -разрядное слово (К logjm) Следовательно, разрядность кольцено го регистра равна R m-N . Счетчик 5 устанавливается в исходное состояние путем подачи единичного импульса на установочный вход счетчика, соединенный с входом 11 устройства. При установке в исходное состояние арифметических блоков на их вторые входы подаются с входа 10 устройства через элемент 8 аргумент функции (i (х), которая реализуется первой. Выполнение 1 -и () функции нач нается с прихода единичного сигнала поступающего с инверсного выхода блока 2 сравнения. С приходом этого импульса в кольцевом регистре 4 про исходит сдвиг на число N -разрядов, которое соответствует числу настроечных входов блока 1. Результаты предыдущей операции (реализованная функция) поступают на информационные входы многофункциональных арифметических блоков 1 и являются аргументами последующей функции. В устройстве вычисления производятся во всех блоках 1 одновременно но для выдачи результатов поочередно к выходу подключается пара (четверка) в соответствии с .кодом, поступающим из счетчика 5. При выполнении i -и функции к входам блока сравнения подключаются два арифметических блока, выбор кот рых определяется состоянием с.четчика 5. Если результаты вычислений двух арифметических.блоков совпадут 70 .4 что свидетельствует об отсутствии отказа, то с прямого выхода блока сравнения на счетчик 5 поступит нулевой сигнал и счетчик останется в том же состоянии, а с инверсного выхода блока 2 единичный сигнал поступит на вход элемента И 7, в результате чего осуществляется передача правильного результата вычисления -и функции на вторые арифметические блоки 1. Помимо этого осуществляется сдвиг в кольц ом регистре 4, чем обеспечивается подготовка к выполнению блоками 1 (1+1)-й функции. Если результаты вычислений в двух арифметических блоках не совпадут, то сигналом с прямого выхода блока 2 сравнения счетчик 5 переводится в следующее состояние, при этом проверяются на совпадение результаты вычислений в двух других блоках и т.д. пока не будут выбраны два арифметических блока 1, результаты вычислений в которых совпадут, т.е. пока не будет получен правильный результат. Сравнение результатов вычислений может осуществляться не только с двух выбранных блоков, но и четырех, шести, т.е. любого четного числа блоков. Это обеспечивается при больших значениях П выбором схемы счетчика, который в этом случае должен формировать на выходе коды с двумя, четырьмя и т.д. единицами. Увеличение числа блоков 1, выбираемых для сравнения, обеспечивает повышение достоверности результатов контроля. Состояния счетчика при этом должны следовать в таком порядке, при котором сначала вырабатываются коды с максимальным числом единиц. Практический интерес может представлять число блоков, выбираемых для сравнения равное не более шести.

АДАПТИВНОЕ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО, содержащее И ари метических блоков, выходы которых соединены с первыми выходами группы из И элементов И соответственно, а первые входы - -с выходом кольцевого регистра и его первым входом, второй вход которого соединен с первым выходом блока сравнения и первым входом элемента И, отличающееся тем, что, с целью упрощения устройства, оно содержит два элемента ИЛИ и счетчик, первьй вход которого соединен с входом устройства, а второй вход - с вторым выходом блока сравнения, и выходов счетчика соединены с вторыми входами группы из М элементов И соответственно, выходы которых соединены с h входами блока сравнения и И входами второго элемента ИЛИ, выход которого соединен с вторым входом элемента И, соединенного выходом через первый элемент ИЛИ с (Л вторыми входами арифметических блоков.