Сумматор двоичного кода по модулю два с контролем Советский патент 1988 года по МПК G06F11/22 

(21)4122348/24-24

(22)22.09.86

(46) 07.10.88. EJOJT. № 37 (72) В.Е.Дворкин, ВШ Монахов и А.Б.Йаремский

(53)681.3(088.8)

(56)Папернов А.А.Логические основы ЦВТ.- М. Советское pafljiOs 1972,

с, 304-307.

. Авторское свидетельство СССР № 1076907, кл, G Об F П/22, 1980,

(54)СУММАТОР ДВОИЧНОГО КОДА ПО МОДУЛЮ ДВА С КОНТРОЛЕМ.

(57)Изобретемте относится к области автоматики и вычислительной текинки и может быть использовано при по-. . строении цифровых схем контроля регистровых передач двоичного кода. Цель изобретения - повышение достоверности контроля сумматора. Сумматор двоичного кода по модулю два с контролем

I содерхсгт МНОГОБХОДОЕОЙ узел 1 сложения по iJB3j лервьй двухвходо- вой узел 2 с лОжеиия по модз л п ДЕа генератор 3 импульсов,,триггеры 4 5j ВТ , рой двухЕкодовой уз&л 6 сгюже- Kt .:i гю модулю два. первьтй элемент И If формирователь 8 импульсов, группу информеционных входов 9 сумматора s вход рззре :;ени Я П сум атора;, ккформад1гонньы выход 11 сумматора, выход 12 обоО щекной гаисправнссти сумс- атора, п/арвый и вто.рой злакемты НЕ 13j 145 ялемект гадерглкн 5i зле- кект ИЛИ б. второй злекент И 17, третий элемент НЕ 18., группу элементов й-ИЛН 13i первый и второй зьжоды 20j 21 Бкда Н нспразно::ти сумматора 3

.тэpe проверяется правильность формирования . четиостн и выявляются недопустимые изменение четкости входного кода, происходящие в заданньЕ интервал времени, 1 ил.

иг

: Изобретение относится к автомати- кф и вычислительной технике и может ,iTb использовано при построении циф- рдвых схем контроля регистровых пере- двоичного кода.

Целью изобретения является повыше- нде достоверности контроля сумматора

На чертеже приведена функ1щонапь- ная схема сумматора двоичного кода по модулю два с контролем.

Сумматор содержит многовходозой зел 1 сложения по модулю два, первый вухвходовой узел 2 сложения по моду

ю два, генератор 3 импульсов, триг- еры 4 и 5, второй двухвходовый узел (| сложения по модулю двй, первый ; шемёнт И 7, формирователь 8 импуль- оов, группу 9 информационньпс входов сумматора вход 10 разрешения сумма- гора, информационный выход 11 сумма- гора, выход 12 обобщенной неисправ- ости сумматора, первый и второй - (элементы НЕ 13 и 14, элемент 15 за- |держки, элемент ИЛИ 16, второй эле- мент И 17, третий элемент НЕ 18, группу 19 элементов И-ИЛИ., первый и второй выхода 20 и 21 вида неисправности сумматора.

Сумматор двоичного кода по модулю два с контролем работает следующим образом.

Сумматор определяет четность п- разрядного двоичного кода с выдачей результата на.информационный выход 11 сумматора а также осуществляет контроль работы сумматора с выдачей результата контроля на его выход 12 обобщенной неисправности.

В момент подачи двоичного кода, на информационные сумматора группы 9 на его управляющий вход поступа ет импульс отрицательной полярности длительностью Т п° которому формирователь 8 импульсов формирует им-. пульс отрицательной полярности длительностью Т (величина Т о выбирается больше периода следования импулы сов генератора 3, а величина Т То

больше трех периодов следования имг-у.

пульсов генератора 3, чтобы триггеры 4 и 5, способные во время смены кодов на информационных входах группы 9 сумматора установиться в одинаковое состояние, успели установиться в разные состоянияSк моменту окончания импульса на выходе формирователя 8) Сигнал с вькода формирователя 8 импульсов запирает первый элемент

0

5

0 S

0

5

0 5

0

5

И 7, препятствуя прохождению нулевого- сигнала с выхода второго узла 6 сложения по модулю два через второй элемент НЕ 14 и первый элемент И 7 на вход элемента ИЛИ 16 для исключения выдачи ложного сигнала неисправности во время смены кодов на выход 12 обобщенной неисправности сумматора.

Кроме того, сигнал отрицательной полярности с входа 10 сумматора запрещает прохождение сигналов с группы 9 информационных входов сумматора через элементы И-Ш1И группы 19 на информационные входы многовходового узла 1 сложения по модулю два. В это время на его информационные входы через элементы И-ИЛИ группы 19 проходят сигналы с выхода генератора 3 импульсов.

Так как частота генератора 3 (или время То) подбираются так, чтобы за время TO бьто сформировано несколько импульсов генератора 3, на выходах .. элементов ИЛИ группы 19 на всех одновременно появляются то все единиць, то все нули. Поскольку п выбирается четным на код 0000...О и П1...1, на входах исправный узел 1 сложения по модулю два формирует постоянный уровень логического нуля на своем выхо-. де, несмотря на то, что на его вхо-. . дах имеется импульсный сигнал. .Если узел 1 сложения неисправен и имеет неисправность типа константа О или константа единица на одном из своих входов (например, обрыв-входа, замыкание входа на землю), то его входной сигнал становится нечетным к появлению уровня логической единицы на его вьисоде. Единичный сигнал поступает на вход элемента И 17 через элемент 15 задержки. Поскольку по другому входу элемент И 17 открыт в течение времени То высоким уровнем с выхода элемента НЕ 18, то на его входе формируется высокий уровень неисправности, который через элемент ИЛИ 16 поступает на выход 12 устройства обобщенной неисправности сумматора, сигнализируя о неисправности сумматора и на второй выход 21 вида неисправности сумматора для идентификации вида неисправности.

После того, как код на входах группы 9 сумматора за время Т установился и переходные процессы в устройстве окончились, блокировочный сигнал с входа элемента И 7 формирователем

3142

8 снимается. Низким уровнем с выхода элемента НЕ 18 запрещается прохождение сигнала с генератора 3 импульсов через элементы И-ИЛИ группы 19 а высоким уровнем с управляющего входа 19 разрещается прохождение кода с входов группы 9 сумматора на входы узла 1 сложения по модулю два

изменение четности входного кода в неположенное время.

Элемент 15 задержки служит для сохранения сигнала с выхода узла 1 сложения до поступления фронтов им-, пульсов генератора 3 на тактовые входы триггеров 4 и 5. Кроме того, элемент 15 задержки не .пропускает узг

Пусть входной код является четным, 10 кие импульсы с выхода узла сложения

тогда по заднему положительному им-,.1; пульсу с генератора. 3. импульсов на информационные входы многовходового узла 1 сложения по модулю два через элементы И-ИЛИ группы 19 поступает неизменный входной код, на выходе узла 1 сложения появляется нулевой сигнал. По переднему фронту положи.тельного импульса генератора 3 импульсов в первый триггер 4 записывается нулевое состояние.

Теперь первый двухвходовый узел 2 сложения по модулю два во время действия положительного импульса генератора 3 инвертирует первый разряд .

.входнога кода, так что на выходе узла 1 сложения по модулю два сформируется единичный сигнал, который записывает на второй триггер 5 по зад нему фронту положительного импульса генератора 3 (через элемент НЕ 13).

Триггеры 4 и 5 остаются в таком . состоянии до новой смены входного ког да. На выходе второго дв.ухвходового узла 6 сложения по модулю два будет единичный сигнал, на выходе элемента НЕ 14 - нулевой, так, что на выходе i. 12 обобщенной неисправности устройств, ва также будет нулевой сигнал.

Если при изменении, первого разряда4р триггера и входом первого элемента -ВХОДНОГО кода на выходе узла 1 сложа- НЕ, выход которого соединен с такто- ния по модулю два из-за его неисправ- вым входом второго триггера, прямые ности остается нулевой сигнал, то выходы первого и второго триггеров он записьшается в триггер 5. В резуль- j с оединены с соответствующими информа- тате этого триггеры 4 и 5 оказываются 45 ционными входами второго двухвходовов нулевом состоянии, так что на выходе второго узла 6 сложения по модулю два формируется нулевой сигнал, который инвертируется элементом НЕ 14, и проходит через элемент И 7 и элемент ИЛИ 16 на выход 12 обобщённой .:1 правности сумматора Единичный сигнал на первом выходе 20 вида неисправност ти помогает .уточнить неисправность.го узла сложения по модулю два, выход которого через второй элемент НЕ соединен с первым входом первого эле- мента И, выход которого соединен с 50 первым входом элемента ИЛИ-, выход которого является выходом обобщенной неисправности сумматора, выходы всех элементов И-ИЛИ группы соединены с

соответствующими информационными вхо- ;55 Д многовходового узла сложения по

Аналогично осуществляется коит- модулю два, выход которого через роль и при поступпении на вход сумма-. элемент задержки соединен с информатора нечетного кода. Предпоженный ционными входами первого и второго контроль позволяет также обнаружить триггеров и первым входом второго

по модулю два, возникающие из-за различия во времени срабатывания элементов И-ИПИ группы 19, т.е. работает как интегрирующая цепочка.

Формула, из обретения

Сумматор двоичного кода по модулю два с контролем, содержащий два двухвходовых узла сложения по модулю

два и один многовходовый узел сложения по модулю два (количество входов четное), причем первьш информационный вход первого двухвходового узла сложения по модулю два является первым разрядом группы информационных входов сумматора, отличающийся тем, что, с целью повышения достоверности контроля сумматора,

в него введены генератор импульсов, формирователь импульсов, элемент заержки, два триггера, два элемента И, три элемента НЕ, один элемент ИЛИ и группа элементов И-ИЛИ, причем выход

генератора импульсов соединен с пер- выми входами всех элементов И-ИЛИ группы, вторым информационным входом ервого двухвходового узла сложения по одулю два, тактовым входом первого

го узла сложения по модулю два, выход которого через второй элемент НЕ соединен с первым входом первого эле- мента И, выход которого соединен с 50 первым входом элемента ИЛИ-, выход которого является выходом обобщенной неисправности сумматора, выходы всех элементов И-ИЛИ группы соединены с

;514291206

I элемента И, выход которого соединенпервого двухвходового узла сложения

|е вторым входом элемента ШШ, прямойпо модулю два соединен с третьим вхо:выход первого триггера является ин-дом первого элемента И-ИЛИ группы,

;формационным выходом сумматора, вы-третьи входы остальных элементов

:ходы первого и второго элементов ИИ-ИЛИ группы образуют соответствую;являются соответственно первым .щие разряды группы информационных

и вторым выходами вида неисправностивходов сумматора, кроме того, вход

сумматора, вход разрешения сумматораразрешения сумматора подключен к четчерез третий элемент НЕ подключен к igвертым входам всех элементов И-ИЛИ

вторым входам всех элементов И-ИЛИгруппы и к входу формирователя имгруппы и второго элемента И, выходпульсов.