Сумматор с функциональной зависимостью суммы от переноса Советский патент 1979 года по МПК G06F7/385 G06F11/00 

Изобретение относится к области вычислительной техники и может .быть использовано при разработке арифметических устройств, контроль которых организован по четности, а используемые сумматоры образуют разрядныепереносы последовательным .(сквозным) образом. Известен i одноразрядный сумматор, содержащий узлы формирования функций генерации и транзита переноса/ входы которых соединены с. шиной значений разрядныхслагаемых,узел формированргя переноса, входы которого соеди нены с выходами узлов формирования функций генерации и транзита перенос и с шиной значения переноса из преды дущего разряда,-узел формирования су мы, входы которого соединены с шиной значений разрядных слагаемых и с шиной значения переноса из предыдущего разряда 1. Однако в такгхл сумматоре невозмож но обнаружить ошибки, вызываемые одиночной неисправностью узла форми рования функций генерации и транзита переноса или узла фор)иирования переноса, при организации его контроля по четности, т. е. он имеет низкую функциональную надежность. Наиболее-близким по технической сущности к предложенному является сумматор с функциональной зависимос1тьюсуммы о.т переноса, содержащий в каждом разряде узлы формирования суммы и переноса и элементы И, ИЛИ и НЕ. Входы узла формирования переноса соединены с шиной значения переноса из предыдущего разряда и с выходами элег. ментов И и ИЛИ,входы которых подключены к щинам разрядных слагаемых. Входы узла формирования суммы подключены к шинам.разрядных слагаемых, шине значения переноса и шине значения инверсии переноса из предыдущего разряда, а также непосредственно и через соответственно первый, второй и третий элейенты НЕ - к выходам элементу И, элмента ИЛИ и узла формирования переноса, который подключен также к шине значения переноса в последующий, разряд 2. Однако и в этом сумматоре невозможно обнарукктъ- все ошибки, вызываемые одиночной неисправностью сумматора, при организации его контроля по ч5Т1НОСТИ, т. к. неисправность элемента ;НЁ, формирующего инверсию переноса может привести к необнаруживаемому классу ошибок в работе сумматора. Ошибка в формировании С переноса всегда вызовет ошибки и в формиро- . вании S| и Б ( су мм, так как булевы равны единиразностице, т. е. она будет обнаружена контролем по четности. Здесь при форми ровании разрядных сумм предполагаетсд использование выражения S.n;fn c - nCnH- nV S-«n n nS4 с.,...., где с( , Ъ - разрядные слагаемые , .bf,, ) функции соответственно . т -ш ъ г генерации и транзита пер . и J носа,формируемые элементом И и элементом ИЛИ, Cj,C - переносы их п-го и (п-1) го разрядов сумматора. Однако ошибка в формировании С переноса, вызванная неисправностью именно элемента НЕ, формирующего ин версию переноса, может быть не обна ружена контролем по четности, так ка булевы разности от Sj и S. сумм по Cf, переменной, соответственно равны dSn- dC- nVCnXe(viC.) п j . ,l-fiivi n-iSjiii- iivHj : n±i} iLL tdSjhiltiMbi dC dc - dc c d(htdCv,,.,) dC| ( , d C c3c a их произведение отлично от нуля,т ошибка в формировании С)-, переноса м жет вызвать ошибки в Sj-, и Зщ. разряд ных суммах, не вызывая сшибки в пред сказываемой четности переносов, что не обнаруживается контролем по четности. Цель изобретения - повышение фун циональной надежности сумматора. Это достигается тем, что суммато содержит в каждом разряде четвертый элемент НЕ, вход которого соединен выходом узла формирования переноса, выход додключен к шине .значения инв сии переноса в последующий разряд сумматора. На.чертеже изображена схема одно разряда сумматора с Функциональной висимостью суммы от переноса. бгОла. разряд сумматора содержит эл менты и 1 и или 2, формирующие соот ветственно функции генерации и тран зита переноса, входы которых соедин ны с шинами разрядных-слагаемых 3, элементы НЕ 4 и 5,формирующие инвер сии функций генерации и- транзита пе реноса, входы которых соединены соо ветственно с выходами элемента И 1 элемента ИЛИ 2, узел формирования переноса 6, входы которого соединены с выходами элементов И 1 и ИЛИ 2 и с шиной значения переноса из предыдущего разряда 7, элемент НЕ 8 для формирования инверсии переноса, вход которого соединен с выходом узла формирования переноса 6, узел формироания суммы 9 с функциональной зависимостью от переноса, входы которого соединены с выходами элементов И 1, ИЛИ 2, НЕ 4, 5 и 8, с выходом узла формирования переноса 6, а также с шинами значений переноса 7 и инверсии переноса 10 из предыдущего разряда м с шинами 3 разрядных слагаемых, элемент НЕ 11 для дублирования |инвёрсии переноса, вход которого сое)дйнен с выходом узла формирования переноса б, а выход подключен к шине значения инверсии переноса в последующий разряд сумматора. Сумматор работает следующим образом.. Неисправность элемента НЕ 4, или элемента НЕ 5, или элемента НЕ 8, или узла формирования суммы 9 может привести лишь к возникновению одиночной ошибки в формировании разрядной суммы Sfi , что всегда обнаруживается контролем по четности. Неисправность элемента НЕ 11 также приводит к возникновению обнаруживаемой одиночной ошибки, только в S разрядной сумме. Что же-касается элементов И 1 и ИЛИ 2 формирования функций генерации и транзита переноса и узла формирования переноса 6, то иk неисправность всегда приведет к обнаруживаемому классу ошибок в работе сумматора. Таким .образом, данный сумматор с функциональной зависимостью суммы от переноса позволяет организовать обнаружение всех ошибок, вызываемых одиночной не,исправностью при организации его контроля по четности, за счет введения в его схему одного дополнительного элемента НЕ. Формула изобретения Су2 матор с функциональной зависимостью суммы от переноса, содержащий в каждом разряде узлы формирования суммы и переноса и элементы И, ИЛИ и НЕ, причем входы узла формирования переноса соединены с шиной значения переноса из предыдущего разряда и с выходами элементов и и ИЛИ, входы которых подключены к шинам разрядных слагаемых, входы узла формирования суммы подключены к шинам разрядных слагаемых, шине значения переноса и шине значения инверсии пеноса из предыдущего разряда, а также непосредственно и через соответственно первый, второй и третий элементы НЕ - к выходам элемента И, элемента ИЛИ и узла формирования переноса, ког торый подключен также k шине значения