Контролируемый сумматор с групповым переносом Советский патент 1979 года по МПК G06F11/00 G06F7/385 

Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано при разработке арифметических устройств, контроль которых организован по четности.

Известен сумматор с групповым пе- реносом, содержащий в каждом разряде, за исключением старшего, схему образования сквозного переноса из данного разряда, схему образования сквозного дублирующего переноса, вход которой сое динен с выходом схемы образования сквозного переноса из предыдущего разряда, схему суммы, вход которой соединен с выходом схемы образования сквозного переноса из предыдущего разряда, В старщем разряде (разряде с наибольщим BjecoM) схему образования параллельного группового (переноса, схему образования сквозного дублирующего переноса, схему суммы и схему сравнения дублируе мого и дублирующего переносовС.

Основным недостатком известного сумматооа является болыиой объем контрольного оборудования, так как для организации его контроля по четности требуется построение дублирующей цепи переносов.

Наиболее близким техническим ре- щением к данному изобретению являетсяконтролируемый сумматор с параллельным переиосом содержаший в каждом разряде, кроме старшего, блок формирования с1Шозного переноса, блок формирования поразрядной суммы с функциональной зависимостью от переноса, а в старщем разряде блок формирования параллеяьного группового переноса, причем вход сумматора соединен с входом блока образования сквозного переноса и с входом блока формирования поразрядной с функциональной зависимостью От переноса мпадщего разряда, выход блока формирования сквозного переноса каждого ь -го разряда соединен с вторым входом блока формирования поразрядной суммы с функционалыюй завшгнмостъю от переноса -го разряда с втодом блока формирования сквозного пере носа ( г - 1)-го разряда и с первым входом блока формгфования поразрядной суммы с функциональной зависимостью от переноса (i i )-4-о разряда C2l К основному недостатку известного сумматора следует отнести: невозможнос обнаружения всех ошибок, Вызываемых одиночной неисправностью сумматора пр организации его контроля по четности, а именно любая неисправность цепи сквозногопереноса может привести к необнаруживаемому классу ошибок в работе сумматора. Разрядные суммы формируются в соответствии с выражением .Cri Cn.t бп С„ C.t + Т г -Г 4- Т Г Г п -п п-1 / п n-i -разрядные слагаемые;,bnJn-Or, -фуг1кции соот ., ветственно генерации и транзита переноса;П) оерейсеы соответственно из fl -го и (/7 -1 )го раз рядов. Пусть возникла ошибка в образовании переноса С четырехразрядного сумма тора вследствие неисправности схемы образования сквозного переноса из третьего разряда. Но так как булавы разности и равны соответствеш 1 и Н ( ), то ошибка в образовании переноса Отбудет обнаружен контролем по четности лшць в том случае, если полусумма следующего (в дан ном случае четвертого) разряда равна нулю. Этот же вывод справедлив и для тех случае, когда сшибка в переносе Cj Вызвана неисправностью схемы, образова ния переноса С или С. Таким образом любая.неисправность, которая вызывает ошибку в образовании переноса Cj (стар шего переноса в цепи сквозного переноса), мржет быть необнаружена контролем по четности. Целью предлагаемого изобретения яв ляется повышение контролирующей способности сумматора по четности. Поставленная цепь достигается тем, что сумматор содержит в старшем раз5ряде блок формирования поразрядной суммы, блок формирования сквозного дублирующего переноса и блок сравнения, причем выход блока -формирования параллельного группового переноса соединен с первым входом блока сравнения м является первым Выходом сумматора, вход блока формирования поразрядной суммы и блока формирования сквозного дублирую шего переноса старшего разряда соединен с выходом блока формирования. сквозного переноса предыдущего разряда. Выход блока формирования сквозного дублирующего переноса соединен с Вторым Входом блока сравнения. Выход которого является вторым Выходом сумматора. На чертеже представлена схема четырехразрядного сумматора с групповым переносом.. Сумматор содержит в каждом разряде, за исключением старшего, блок 1, формирования сквозного переноса, вход которого соединен с выходом блока 1 формирования сквозного переноса из предыдущего разряда, блок 2 формирования поразрядной суммы с функциональной зависимостью от переноса, входы которого соединены с Выходами блока 1 формирования сквозного переноса данного и предыдущего разрядов, в старшем (четвертом) разряде блок 3 формирования параллельного группового переноса, блок 4 формирования сквозного дублирующего переноса, вход которого соединен с Выходом блока 1 формирования сйзозного nepeiaoca из предыдущего разряда, блок 5 сравнения, входы которого соединены с вьпсодами блоков 3 и 4 формирования соответственно параллельного группового и сквозного дублирующего переносов, блок 6 формирования поразрядной суммы (без функциональной зависимости от переноса), вход которого соединен с выходом блока 1 формирования сквозного переноса из предьшущего разряда. Представленные блоки реализуют следующие логические функции (рассмотрены 3-й н 4 разряды сумматора): блок 1 -Сз &5 Гл-С блок 2 - Оз з-СуС/бД-С/Тз-С СД., - % 75 /Т 5г 5 . блок 4 блок 5 (Сfeu); блок 6 Sjf Cj . Сумматор работает следующим образом. Пусть возникла ошибка в образовв НИИ переноса С , но тогда она в обя:зательном порядке вызовет ошибки в разрядных суммах S и 5 и будет обнаружена контролем по четности. Попо житепьный эффект в предлагаемом сумм торе возникает, например в том случае, если ошибка в формировании переноса Q Вызовет групповую ошибку в разрядных переносах С и Cg. ТВследствие того, что ошибка переноса С всегда вызывает ошибку в разрядной сумме обшее число ошибок в разрядах суммы и переноса сумматора будет нечетным (ошибки в разрядных переносах С , С, суммах Si , S, . 5, , S. , что будет всегда обнаружено контролем по четности. Аналогичные рассуждения мож но провести по отношению к случаю воз никновения ошибки в переносе С или С . Обнаружение же ошибки в формировании параллельного группового пере носа частично производится контролем по четности (если она вызвана неис-правностью схемы формирования функ ции G(. или TI ), либо при сравне НИИ с дублирующим переносом. Следует отметить что при формироваНИИ сквозного дублирующего переноса целесообразно использовать общие схемы формирования функций генераций и транзита переноса, так как обнаружение ошибок. Вызываемых неисправностью указанных схем, полностью производит контролем по четности. Таким образом предлагаемьгй сумматор с групповым переносом позволяет обнаруживать все сочетания ошибок, вы зываемые одиночной неисправностью сум матора, при практически неизменныхзатратах оборудования в сравнении с известным вариантом (увеличение конт рольного оборудования в старшем разряде предлагаемого суммжгора в связи с использованием схемы сравнения и схемы образования дублирующего переноса практически компенсируется за счет применения {схемы суммы без функ циональной зависимости от переноса, требующий меньш1сс затрат оборудовав НИИ, чей схема суммы с функциональной зависимостью от переноса). Формула изобретений Контролируемый сумматор с групповым переносом, содержащий в каждом разряде, кроме старшего, блок формирования сквозного переноса, блок формирования поразрядной с функциональной зависимостью от переноса, а в старшем разряде блок формирования параллельного группового переноса, причем вход сумматора соединен с входом блока образования сквозного переноса и с первым входом блока формирования порязрядной cyMNCbi с функциональной зависимостью от переноса младшего разряда, Выход блока формирования сквозного переноса каждого t -го разряда соединен с вторым входом блока формирования поразрядной суммы с функциональной зависимостью от йереноса t -го разряда со входом блока формирования ск&озного переноса ( t 1) разряда и с первым входом блока формирования поразрядной cyMKibi с функциональной зависимостью от переноса (ttl)-ro разряда отличающийся тем, что, с целью повышения контролирующей способности, сул-гматор содержит в старшем разряде блок формирования поразрядной суммы, блок формирования сквозного дублирующего переноса и блок сравнения, причем выход блока формирования параллельного группового переноса соединен с входом блока сравнения и является первым выходом сумматора, вход блока формирования поразрядной суммы и блока формирования сквозного дублирующего переноса старшего разряда соединен с выходом блока формирования сквозного переноса предыдущего разряда, выход блока формирования сквозного дублирующего переноса соединен с вторым входом блока сравнения, выход которого: является Вторым выходом сумматора. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Альперович Л. Э, Методы дублирования цепи переноса сумматора при KOHTV роле по четности. - : Вопросы радио- злект.роншси, сер. ЭВТ, 1970, вып. 1., 2.Селлеро Ф. Методы обнаружения ошибок в работе ЭИВД, М., Мир, 1972, с. 127-13О (прототип).