Устройство для контроля арифметического устройства цвм Советский патент 1976 года по МПК G06F11/08 

Изобретение относится к а1втол1атике н вычнслительной технике.

По ocHOBHOiMy авт. св. N° 397913 известно устройство .контроля но модулю три 1, содержащее контролируемый и контрол 1ру1ощий одноразрядные сумматоры по модулю три, вычитатели но модулю три и многопороговый элемент, причем входы каждого i-ro разряда контролируемого одноразрядного сумматора и соответствующего контролирующего одноразрядного сумьматора соединены на;раллельно, а их .выходы подключены .к входа.м 1-го вычитателя по модулю три, соединенного с г-ым входом многопорогового эле.мента, выход которого подключен IK клемме индикации отказов.

Относительно узкие функциональные возможности такого устройства приводят к малой достоверности коптроля при выполнении логических онераций в арифметическом устройстве (АУ) ЦВМ, так жак из всего множества логических опе.раций контролируется лищь логическая операция «Сдвиг.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства и повышение достоверности контроля.

Это достигается тем, что в предлагаемое устройство дополнительно Бведены функциональные преобразователи и .переключатели входов функциональных преобразователей по

числу разрядов .контролируемого слова, два элемента «П и два элемента «ИЛИ, цричем входы каждого пераключателя .входа i-то функционального преобразователя соединены с ОД1П1М нз входов соответствующего разряда .А.У и с первым выходом г-го .контролируюпхего полусумматора по модулю три, второй и третий выходы которого, выходы соответствующего переключателя входов фу:1кционального преобразователя н г-го разряда АУ подключены к входам гго функционального преобразователя, управляющие входы которого соединены с пчода операции, выходы функциональных преобразователей через первый элемент «НЛП и первый элсме:1т «II соедииены с одннм из входов второго элемента «ПЛИ, к другому входу которого через второй элемент «II нодсоедннен выход мно гонорогового элемента коптроля арифметических операций, выход второго элемента «ИДИ лодключсм ;Х 1хле.мме И1ндикации отказов, а упра1вляющие входы первого н второго эле.ментов «И подключены к шине призна.ка операции.

Иредлагаемое устройство для а-сонтроля АУ 1ДВЛ обеспечивает расширение фупкциональных возможностей и высокую достовер ность .контроля выполнения арифметических операций, сдвига и любой другой логической

арпфмстпческом

операции, выполняемой устройстве.

При контроле арифметических оиераций и сдвигов используется сравнение вида

Ki { fa; + bi) mods -о modSj mod ,

/

где cii, bi, Ci (i 1,2, ...,n) - значение -x разрядов складываемых чисел A, В и их суммы С;

/ (- 1) - вес гго разряда при свертке по модулю три.

Таким образо1М, 1колтроль по 1модул1о три «длинных арифметических операций состоит из контроля по модулю три всех частных сумм и сдвигов (микроопераций), выпол.пяющихся .3 процессе реализации «длинных арифметических операций.

При этом фор;мировапие величии (ai + + 0; ) mod 3 - c, (i 1,2, . . ., n) производится Поразрядно на соответствующих /-х полусумматорах и полувычитателях по модулю трп, а операция

/r;0;mod3 /

выполпяется па (Многопорогозом эле.менте.

Операцию сдвига числа Л при поразрядном контро.ле то модулю три можно представить xaiK передачу влево или вираво суммы А + В С, где В Q, и, с.тедовательпо, С А. При этом для 1коа1троля сдвига иеобХОДИ.МО зиачение С подавать ла вход г-го по,гусуммато.ра по модулю три из соответствующей цеаи передачи (влево или вправо), связалпой с выходом /-го разряг а двоичного сумматора АУ ЦВМ.

Таким образом, ири 1коитроле по модулю три аиерации сдвига можно использовать сравнеппе вида

2 Ki { I fa,- + 0) mod 3 - а/ mod 3) mod 3 - 0,

I

a следовательно, и ту же аппаратуру, что и при контроле по модулю три операцпп суммирования.

При поразрядном коптроле логических о.перацнй, выполняемых .в АУ ЦВД, пспользуется уравнение вида

F:(Y,y:, y,y;i V У2 ;2УУзТ;::)(7л-.,

/ 1,2.. . . , n

где п - число разрядов контролируемого

слО:Ва;

FI - функция, реал1 зуемая г-ым разрядом устройства контроля логических операций;

/д-; - значение .контролируемой лог ;чсской функции дзух переменных

(Ki О, , 2. .. . , 15) в гом разряде АУ;

, - f/ О, 1, 2, 3) - зпаченпе /-го разряда (кода настройки АУ на реа.чизацию заданной лопческой фукхции двух переменных (код К-и логической фупкции двух 1еремепных определяется дво11ч;юй записью числа К. В связи с тем, что 15, для заинси ,кода функции исиользуется четыре двоичпых разряда с омера1мп / 0,1,2,3).

для / 0;

fo; + bi) mod 3 ffl; + bi) mod 3 Л a,для / 1; fa; + bi) mod 3 л o: для / 2; fo; + bi) mod 3 для / 3,

где а; и fe,- - входные переменные г-го разряда АУ.

Функция, реализуемая устройством контроля логических онераций, для /i-разрядного ко-нтролируемого слова имеет вид

f, vFi у (Уо7шУ У; VI Y.-r--Y-:а функция, реализуемая полным устройством контроля логических и ариф.метичсскпх операипй, выполняемых в АУ ЦВМ, имеет вид

V F; ) А ;

(Ki(a +

F.: Г

+ bi ) mod 3 - CM mod 3 j mod 3),, „ /.

где при контроле логпчсскпх операцпи q 1 и д 0;

ири (коптроле ариф.метическнх операций О п /. .

На чертеже приведена бло-к-схема предлагаемого устройства для контроля .ЛУ ЦВМ.

Устройство для колтроля состоит из контролирующих полусумматоров / по модулю трп, полувычитателей 2 по модулю три, переключателей 3 входов функциональных нреобразОзателей, функциопальпых преобразсзателей 4 по числу разрядов контролируемого АУ 5, многопорогового элемента 6 контроля арифметических операщй, первого элемента «ИЛП 7, первого 8 п второго 9 элементов «И п второго элемента «-ИЛИ W, являющегося выходпой собпрательпой схемой.

Выход И гх переключателей 3 зходов фу1:1лцпопальлых преобразователей 4 под.члючены ттараллельпо входа.м 12 соответствующпх разрядов АУ 5, а входы 13 г-х контролируюп;. полусумматоров / по модулю три подключены параллельно входам 12 и 14 гх разрядов АУ 5, выходы 15 которых соединены с параллельно включенными соответствующими

входами 16 полувычитателей 2 по модулю три и входами 17 функциональных преобразователей 4. На входы 12 i-x разрядов АУ подаются соответствующие разряды переменной А, а на входы 14 - соответствующие разряды .переметши В.

«Нулевые (вторые) входы 18 и «минуседи.ничные (третьи) выходы 19, т. е. выходы с соответствующими ,весовыми (коэффициентами О и I, i-x полусумматоров У по модулю три соедипены с параллельно включенными входами 20 и 21, 22 и 23 соответствующих полувычитателей 2 ло модулю три и фун.хцио нальных 1преобразователей 4, а «единичные (первые) выходы 24, т. е. выходы с весовым коэффициенто,м -fl, г-х полусум,маторов 1 по модулю три Подключены ,к соединенным параллельно входным щи.нам 25 полувычитателей 2 1по модулю три и входным щппам 26 переключателей 3 входов фунащиоиальных преобразователей, выходы 27 которых подключепы к входам 28 i-x преобразователей 4, управляющие входы 29 последних соедипены с шиной кода Операции.

Выходы г-х полувычптателей 2 по модулю три соединены с входами 30 мпогопорогового элемента 6, выход которого подключен к входу 3 второго элемента «И.

Выходы г-х фуНКЦ юналы1Ых преобразователей 4 соединены с входа ми 32 лервого элемента «ИЛИ, выход которого подключен к входу 33 первого элемента «И.

Управляющие входы 34 и 35 соответственно .первого и второго элементов «И подключены к шине Призпака операции устройства управления ЦВМ, а выходы первого и второго элемеитов «И соединены с входами 36 второго элемента «ИЛИ, выходная шина которого подключена к клемме 37 ппдп,кацип отказов.

Работа предлагаемого устройства для контроля АУ НВМ осуществляется следующим образОМ.

В перво.м такте па входы 12 и 14 АУ 5, входы 13 .контролирующих полусумматоров / по модулю три и входы :// переключателей 3 входоа фувкциопальпых преобразователей .поступают значения соответствующих разрядов входных переменных А и В.

Во втором такте результирующие сигналы с выходов 15 гх разрядо1В АУ поступарот на соответствующие входы 16 полувычитателей 2 по модулю три и входы 17 функциональных преобразователей 4. В этом же такте сигналы с одного 113 выходов 18, 19 или 24 каждого г-го контролирующего полусумматора 1 по модулю три поступают соответственно па одид из входов 20, 22 и 25 полувычитателгй 2 по гoдyлю , на входы 26 переключателей 3 входов функпио.нальных преобразователей и иа входы 21 и 23 функциональных преобразователей 4.

В третьем такте сигналы с выходов 27 переключателей 3 входов функциопальпых преобразователей по-ступают на один из входов

2S функциональных преобразователей 4, на управляющие входы 29 которых подается код контролируемой операции по щине кода операции устройства управления ЦВМ. В четверто;М та.кте выходные сигпалы фуикциональных преобразователей иостунают па входы 32 первого элемента «ИЛИ, а сигналы с выходов полувычитателей 2 по модулю три поступают на входы 30 многопорогового эле/-1

мента 6 контроля арифметических о.перации.

В завиеимости от того, на (который из двух управляющих входов 34 и 35 первого и второго элементов «ГЬ пришел сигнал по ши.не признака операции, результирующие сигпалы, ноступающие на вход 33 первого элемеита «И с выхода первого элемента «ИЛИ или па вход 31 второго элемента «И с выхода мпогопорогового элемента 6 контроля арифметических операппй, .проходят на один из входов 36 зторого элемента «ИЛИ. Нри этом при отсутствии отказа пли сбоя в процессе выполнения данной операции на клемме 37 нндикации отказов сигнал отсутствует, а при 11а,тичпи отказа или сбоя - появляется cnrna.i об отказе.

Та1ким образом, устройство контролирует ;;е только счаждую микрооперацию типа сложения и сдвиг, но и любую логическую онерацию.

Форм у л а и 3 о б р е т е и и я

стройство для контроля ар1 фметического

устройства ЦВ.М по авт. св. Л 397913, отличаю ие е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей и повышения достоверности контроля, в .него дополнительно введеиы функциональные преобразователг

1: переключателн входов функциопальпых иреобразователей ло числу разрядов (контролируемого сло.ва. два э.гс.мепта «И и два элемента «ИЛИ, причем в.ходы .каждого переключател.я входа /-го функционального преобразователя соединены с одни.м из входов соответствующего разряда ариф.метического устройства п с первым выходом /-го контрслирующегЭ по.Псумматора по моду.чю три, второй и третий зыходы (которого, выходы соответствхчощего переключателя входо.з ф ;кционалыюго преобразователя и /-го разряда арифметического устройства тюдллючен, к входам /-ГО функц 1онального ;преобразователя, управляющие входы которого соеди: ень

е щиной кода операции, выходы фупкииоиатьиых преобразователей через первый элемент «ИЛИ и первый элемент «И соединены с олппм из зходоз зтОро.го элемента «ИЛИ., т; другому входу которого через второй элелгент «И подсоеди1-;ен выход .многопорогового элеме-н а .контроля арифметических опсрацпй, выхсд второго элеме гга «ИЛИ подключен к клемме и-пихацнц отказов, а управляющие зходы первого и второго элемептоз «Ц .подключены ix шипе иризна-ка операци.и.

Источники информации, принятые во внимание «ри экспертизе.

. Авт. сз. СССР АО 397913. лл. G 06f, :1/08, 18.04.72 (прототип).

19 т ;2 о f 0/2° ii°