Контролируемый сумматор со сквозным переносом Советский патент 1980 года по МПК G06F11/28 

ной значения переноса из предыдущего piaapHaa сумматора, первые входы элементов ИЛИ узла переноса и узла дублированного переноса - с выходом элемента И, второй вход элемента И узла переноса и первый вход элемента И уз ла дублированного переноса - с выходом элемента ИЛИ, выход элемента И уШта пфёнбса подключен к второму входу элемента ИЛИ узла переноса , выходы элемента сложения по модулю два эле мента ИЛИ и элемента И узлов соответственно суммы, переноса и дублированного переноса являются и их выходами значений соответственно суммы, переноса и дублированного переноса З j. В известном сумматоре при формирова нии разрядных сумм 5v(, дублируемых Су и дублированных Сц переносов используются следующие логические выражения: , Ьул-ИvгVC„, V.Cv,.V, где полусумма Vi -го разряi да; Gn -H H v v bn-функции соответственно генерации и транзита переноса для И -го разря ;да сумматора; . CyjJ - перенос из преЭТыдущего {И-1)-го разряда; Оу,) - разрядные слагаемые. Это позволяет обнаруживатй но четности все ошибки, вызываемые одиночной неисправностью сумматора, причем при формировании разрядных сумм, дублируемых и дублированных переносов можно использовать общие схемы формирования функций генерации и транзита переноса. Объем оборудования одного разряда из- вестного сумматора составляет 26 еди- ниц. . ;, . ,.;.; , , ;.: ,, , Однако в известном сумматоре, испол зующем общие схемы формиро6ания4 1К| ций генерации и транзита переноса, при формировании разрядных сумм Svi нельзя ёЬспояьэоваться,минимальным выражение для формирования полусуммы Н, а имен но, что Нуд GVI VI так как в этом случае возможны не обнаруживаемые ошибки, вызьшаемые неисправностью схем формич рования функций гёйёрацйй ttepefloca. Действ ительно, из значения произвё- дёния булевых разностей dQv,dQv, пТпСм-1--Т идно, что в тех случаях, к да .oiv rbyv О .ошибка в формировании QH функции всегда приведет к необнаруживае- мому классу ошибок в работе сумматора. Таким образом недостатком известного сумматора является относительно большой объем его оборудования. Цель изобретения - сокращение обору- . дования сумматора. Поставленная цель достигается тем, что в контролируемый сумматор со сквозным переносом, содержащий в каждом разряде элемент И и элемент ИЛИ, узел формирования суммы, который включает узел сложения по модулю два, узел переноса, содержащий элемент И и элемент ИЛИ, узел дублированного переноса, имеющий элемент И и элемент ИЛИ, причем входы элемента И и элемента ИЛИ являются входами разр:ядных сла гаемых сумматора, выход элемента-.И соединен с первыми входами элемента ИЛИ узла переноса и элемента г ИЛИ узла дублированного переноса, выход элемента ИЛИ с первыми входами элемента И узла переноса и элемента И узла дублированного переноса, первый вход сумматора по модулю два узла формирования суммы соединен со вторым входом элемента И узла переноса и со входом значения.переноса из предыдущего разряда сумматора, выходы элемента И узла дублированного переноса, элемента ИЛИ узла переноса, сумматора по модулю два узла формироваягия суммы являются соответственно выходами дублированного переноса, переноса и сумМы сумматора, в узел формирования суммы введен элемент И, выход которого соединен со вторым входом сумматора по модулю два, выход элемента Или связан со входом элемента И узла формировайия суммы, выход элемента Ис инверсным входом элемента И узла формирования суммы, второй вход элемента ИЛИ узла дублированного переноса - со входом элемента И узла переноса, выход элемента ИЛИ узла дублированного переноса соединен со вторым входом элемента И узла дублированного переноса.... Таким образом предлагается, So-nep-. вых, с целью сокращения оборудования сумматора разрядные суммы 5ц формировать Б собтветствии с выражением во-вторых, с целью обнаружения при этом всех ошибок, вь1зываемых одиночной неисправностью схем формирования функций генерации и транзита переноса, в случае использования в сумматоре b6mHk схем формирования функций генерации и транзита переноса, .дублиррванные переносы формировать следующим образом: .В этом случае любая одиночная ошибка в формировании функции генерации или транзита переноса всегда приведет к обнаруживаемому классу ошибок в работе сумматора. На чертеже приведена функциональная .схема контролируемого сумматора со сквозным переносом (рассмотрен разряд). Сумматор содержит элемент И 1 и эл мент ИЛИ 2 для формирования функций соответственно генерации и транзита переноса, входы которых подключены ко входам 3 значений разрядных слагаемых, узел 4 формирования суммы, включающий элемент И 5 и узел 6 сложения по модулю два, узел 7 переноса, содержащий элемент И 8 и элемент ИЛИ 9, узел 10 дублированного переноса, включающий эле мент ИЛИ 11 и элемент И 12. Выход элемента И 1 соединен с инверсным входом элемента И 5 узла 4 и с первыми входами элементов ИЛИ 9, 11 соответственно 7 и 1О, первый вход узла 6 еложенця по модулю два узла 4 формировани суммы, второй вход элемента И 8 узла 7 переноса и второй вход элемента ИЛИ 11 узла 10 дублированного переноса соединены с шиной 13 значения переноса из предыдущего разряда сумматора. Выход элемента И 5 и узла 4 связан со вторым входом узла 6 сложения по модулю два узла 4, выход элемента И 8 узла 7 переноса - со вторым входом элемента ИЛИ 9 узла 7 переноса. Выход элемента ИЛИ 11 узла 1О дублированного переноса соединен со .вторым входом элемента И 12 узла 10 дублированного переноса. Выходы узла. 6 сложения по модулю два, элемента ИЛИ 9 и элемента И 12 узлов 4, 7, 10 являются и их выходами 14, 15 и 16 значени-й соответственно суммы, переноса и дублированного переноса. Сумматор работает следующим образом. Пусть возникла ошибка в формировании 5у1 суммы, вызванная неисправностью узла 4 формирования суммы, Ко тогда она будет обнаружена контролем так как одиночная ошибка в сумме обнаруживается KOHTpcwieM по четности. Неисправность узла 7 переноса может привести к воз, никновению как одиночной, так и групповой ошибок в сумме. Но так как при формировании разрядных сумм использзтотся значения разрядных переносов, а при предсказании четности суммы - значения дублированных переносов, то общее число ошибок в разрядах суммы и дублированного переноса всегда нечетно, а следовательно, обнаруживается по четности. В этом случае возможны следующие сочетания ошибок в сумме и дублированном переносе: - Vl-v-t V1-V- i y - «l Vlt-l 5и+( ,П 1 И Т.Д. Неисправность узла 10 дубл ированногр переноса может привести л шиь к ошибке в формировании дублированного переноса, так как йыход этого узла используется только в схеме предсказания четности суммы и не принимает участия в формировании разрядных сумм и переносов. Поэтому неисправность узла 10 дублированного переноса также обнаруживается контролем по четности. В предлагаемом 9умматоре неисправность элемента И 1 или элемента ИЛИ 2 всегда обнаруживается по четности. Неисправность, например, элемента И 1 могла бы привести к необнаруживаемому классу ошибок в работе сумматора, если бы она вызывала odnjoBpeMeHHо ошибки в С , &и или С ц , бц или Сц Сц . Однако из анализа значений произведений бул,евых разностэй видно, что такое сочетание ошибок невозможно. Это же справедливо и по отношению к элементу ИЛИ 2, Данный сумматор со сквозным переносом также, как и известный, позволяет организовать обнаружение всех сочетаний ошибок, вызываемых одиночной неирправностью сумматорапри организации его контроля ПО четности. Однако в предлагаемом сумматоре объем оборудования узпа суммы сокращен примерно на 28%, что по отношению к объему оборудования всего сумматора составляет примерно 15% (объем оборудования на разряд в известном сумматоре равен 26 единицам В смысле цены Квайна, в предлагаемом сумматоре - 22 единицам). Формула изобретения Контролируемый сумматор со сквозным переносом, содержащий в каждом разряде элемент И и элемент ИЛИ, узел формирования суммы,, который вкл1очает узел сложения по модулю два, узел переноса, включающий элемент И и элемент ИЛИ, 7.7 узел дублирЬБаяного переноса, содержащи элемент И и элемент ИЛИ, причем вкоды элемента И и элемента ИЛИ являются входамиразрядных слагаемых сумматора выход элемента И соединен с первыми входами элемента ИЛИ узла йёреноса и элемента ИЛИ узла дублированного переноса, выход элемента И узла переноса соединен со вторым входом элемента ИЛИ узла переноса, выход элемента ИЛИ соединён с первыми входами элемен та И узла переноса и элемента И узла дублированного переноса, первый, вход сумматора пЪ модулю два формирования суммЬ соединен Со вторым входом элемента И узла переноса и со входом значения переноса йё п{5ёШДуЩёгб ра;зрШа cyt Mafopa, выходы элемента И узла дублированного переноса, элемента ИЛИ узпаНе рёНоса, сумматора по модулю два узла формирования суммы .являются соответственно выходами дублированного переноса, переноса и, суммы сумматора, от д и ч а ю щ е е с я тем, что, с цельЪ сокращения оборудования сумма60тора, в узел формирования суммы введен элемент И, выход которого соединен со вторым входом сумматора по модулю два выход элемента ИЛИ соединен со входом элемента И узла формирования суммы, выход элемента И соединен с инверсным входом элемента И узла формирования суммы, второй вход элемента ИЛИ узла дублированного переноса соединен со входом элемента И узла переноса, выход элемента ИЛИ узла дублированного переноса соединен со вторым входом элемента И узла дублированного переноса. : Источники информации, йрийятые во внимание при экспертизе 1, Селлерс Ф. Методы обнаружения, ошибок в работе ЭЦВМ. М., Мир, 1972, с/ 107, ; . 2. Авторское свидетельство СССР № 397909, кл 6г 06 F 7/50, :о4.об.71.;---: ;;:---. : ;/ ; -.v 3. Селлерс,Ф. Методы обнаружения ,. .ошибок в работе ЭЦВМ, М,, Мир, 1972, с. 122-I2S, фиг, 7,6. ;. ;. ;:

If О

If О

It о