Устройство для контроля по модулю @ =2 @ -1 умножения матриц чисел

 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при построении, аппаратуры контроля и диагностики арифметических устройств.. Цель изобретения - расширение диагностических возможностей устройства. Устройство содержит п групп узлов свертки.п& модулю m множимого , k групп узлов свертки по модуЛю m цножителя, п групп узлов свертки по модулю m произведения, шесть групп сумматоров по модулю га, две группы узлов свертки по модулю га, п групп блоков умножения строки, kгрупп блоков умножения столбца, две группы узлов сравнения и блок индикации. Сигналы контроля, снимаемые с выходов узлов сравнения, поступают на выходы устройства и на входы блока индикации , При правильном вычисленияматрицы произведения скгиал1л контроля принимают значения Исправно ; Вычисление элемента матрицы произведения с ошибкой приводит к несоответствию сравниваемых контрольных кодов и фиксации ошибки. Блок индикации высвечивает номера строки и столбца , образующие код локализации ошибки . Расширение диагностических возможностей достигается Sa счет введения групп узлов свертки по модулю ш, блоков умножения и сумматоров по модулю т. 1 ил. i (Л С 00 00 со ел 05 СП

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTQPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ к <

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

Il0 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3975516/24-24 (22) 14. 11. 85 . (46) 23.09.87. Бюл. У 35 (72) А.B.Äðîçä, E.Ë.Ïîëèí, В.В.Шабадаш, В.A.Ìèÿ÷åíêî и Е.В.Годелевич (53) 681.3 (088.8) (56) авторское свидетельство СССР

Р 595737, кл. G 06 F 11/08, 1975.

Авторское свидетельство СССР

9 1297053, кл. С 06 F 11/08, 27.03.85. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ПО МОДУЛ10 а=*2 -1 УМНОЖЕНИЯ МАТРИЦ ЧИСЕЛ (57) Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при построении, аппаратуры контроля и диагностики арифметических устройств. Цель изобретения — расширение диагностических возможностей устройства. Устройство содержит п групп узлон свертки по модулю m множимого, k групп узлов свертки по мо„.,su„„ (5!)4 G06 F 11 08 дулю ш множителя, и групп узлов свертки по модулю m произведения, шесть групп сумматоров по модулю m, две группы узлов свертки по модулю ш, п групп блоков умножения строки, К групп блоков умножения столбца, две группы узлов сравнения и блок индикации.

Сигналы контроля, снимаемые с выходов узлов сравнения, поступают на выходы устройства и на входы блока индикации. При правильном вычисленииматрицы произведения сигналы контроля принимают значения "Исправно".

Вычисление элемента матрицы произведения с ошибкой приводит к неСоот" ветствию сравниваемых контрольных ко- g дов и фиксации ошибки. Блок индика" ции высвечивает номера строки и столбца, образующие код локализации ошиб» кн. Ресннренне диагностических вов- С можностей достигается эа счет введения групп узлов свертки по модулю m, блоков умножения и сумматоров по модулю m. ил.

1339565

Йзобретение относйтся к вычислительной технике и может быть использовано при построении аппаратуры контроля и диагностики арифметических .) устройств °

Цель изобретения — расширение диагностических возможностей устройстВа.

На чертеже изображено предлагае- 10 мое устройство.

Устройство содержит и групп узлов по модулю m множимого 1-1.1.

1-i q, ..., 1-n r, k групп узлов свертки по модулю m множителя 2-1,1, 2-q.j, ..., 2-r.k. n групп узлов свертки по модулю m произведения

3-1 .1, ..., 3-i.d, ..., З-п.k четвертую и вторую группы сумматоров по модулю m 4-1, °, 4-q, ..., 4 †u

5-1, ..., 5-q ..., 5 †первую и вторую группы узлов свертки по модулю m 6-1, .. °, 6-i ..., 6-п и 7 — 1, 7-1» ..,» 7-k, n групп блоков

8-1.1, ..., 8-i.q ..., 8 — п.r умно- 25 жения строки, k групп блоков 9-1.1»

°, 9-q j, ..., 9-r k умножения столбца, первую, пятую, третью и шестую группы сумматоров по модулю m

10 1» ° ° ° » 10 1» ° ° ° » 10 П» 1 1 1» 30

11-j,, 11-k 12-1, ..., 12-i

° ° ° » 12-и и 13 — 1, ° ° ° » 13 — 1» ° ° °

13-k первую и вторую группы узлов сравнения 14 †.. °, 14-i ..., 14-и и 15-1, ..., 15 †» ° ..» 15-k, блок

16 индикации, первую и вторую группы .

ВыхОдОВ 17 1» ° ° е» 17 х» ° ю,» 17 и и 18-1, ..., 18 †..., 18-k устройства, входы 19-1. 1, ..., 19- i. q

19-n.r элементов строк множимого уст- 4О ройства, группу входов коррекции строки 20-1, ..., 20-i 20-п устройства, входы 21-1.1, ..., 21-о. j

21-r.k элементов столбцов множителя устройства, группу входов коррекции столбца 22-1. .. 22-j ..., 22-k устройства, входы 23-1.1. .. 23-i.j, 23-п.k.

Устройство работает следующим образом.

На входы 19-1.1... 19-i.q

19-n.r элементов строк множимого устройства, являющиеся входами соответствующих -узлов свертки по модулю m множимого,поступают коды элементов

55 а,<, ..., а;, ..., а,„п r матрицы множимого ° На выходах узлов свертки по модулю m множимого 1-1.1, 1-i,q, ..., 1-п.г формируются контрольные коды соответствующих элементов ka«» ..., ka;>» ..., ka„„°

На входы 21-1. 1, . ° ., 21-q. j, ..., 21-r.k элементов столбцов множителя устройства, являющиеся входами соответствуюших узлов свертки по модулю

m множителя, поступают коды элементов Ь„, ..., Ъ, ... Ь r k матриц цы мяожителя. На выходах узлов свертки по модулю m множителя 2-1,1, 2- . )» . ° ., 2-г . 1< формируются контрольные коды соответствующих элеменToB kb«»» kbq » ° ° » kbIк °

На входы 23-1 ° 1, ..., 23-i. j

23-п.k элементов строк матрицы произведения устройства, являющиеся входами соответствующих узлов свертки по модулю m произведения, поступают коды элементов с „, .. °, с;,, °, с„

n k Ha выходах узлов свертки по модулю m произведения 3-1.1, ..., З-i.j, ..., З-n.k формируются контрольные коды соответствующих элементов kc

kc» e е е» кс pk °

Контрольные коды ka„ элементов каждого столбца q матрицы множимого поступают с выходов узлов свертки по модулю m множимого на входы соответствующего q-го сумматора по модулю

m четвертой группы, q=1,r, При этом на выходах сумматоров по модулю m группы 4-1, ..., 4-q, . ° ., 4-r формируются контрольные коды столбцов множимого 1<А, » ..., kAq» 1сА„» соответственно.

Контрольные коды kb < элементов строки q матрицы множителя поступают с выходов узлов свертки по модулю m множителя на входы соответствующего

q-го сумматора по модулю m второй

q=1 r. При 9TQM Ha BbIKopGx сумматоров по модулю m второй группы 5-1» ..., 5-q, ..., 5-r формируются контрольные коды строк матрицы множителя kB <, °, kB, ..., kB> соответственно.

Контрольные коды kc, элементов каждой строки и каждого столбца j матрицы произведения поступают с выходов узлов свертки по модулю ш произведения на входы соответственно

1 I o сумматора по модулю т первой группы и j — го сумматора по модулю ш

i=1,n, ) -1,k. При sz oM на выходах сумматоров по модулю ш первой группы 10-1, ..., 10-i

10 и и пятои rруппы 11 1» ° » 11 1

1339565

11-k формируются контрольные коды

СТРОК КС р ееер kC» eееp kCp И КОН трольные коды столбцов kT», kT, ..., ЕТ„ матрицы произведения.

° ° ° у

Контрольные коды ka; элементов матрицы множимого постуйают с выходов узлов свертки по модулю ш множимого также на первые входы q-x блоков умножения строки i x групп, q= ip

=1,r, i=1,п. На вторые входы q-х блоков умножения строки всех групп поступают контрольные коды kB c выхо%дов сумматоров по модулю m второй группы. При этом на выходах блоков 16 умножения строки. 8-1. 1,, 8-1 ° q ч е е ° ° е 1«Г.s ° ° « 8 1 ° qs «е ° ° s 8,е ° 1«

8-п.1, ° .., 8-n.q, ..., 8-n.r определяются произведения ka „" kB, °, ka,> kB>, ...,. ka» КВ2э ° ° °, 20

ka,, kB,, ..., ka„ kB, ..., ka;„x

xkB» ..., kan» kB,, ..., kanq kB, ..., ka„„: 1<В, соответственно.

Контрольные коды kb 1 элементов матрицы множителя поступают с вйхо- >5 дов узлов свертки по модулю ш множителя также на первые входы q-х блоков умножения столбца j-x групп, q=1,r, j=1,k. На вторые входы q-х бЛоков умножения столбца всех групп Sp поступают контрольные коды kA с вы% ходов сумматоров по модулю m четвертой группы. При этом на выходах блоков умножения столбца 9-1. 1, 9 Ч.1, ..., 9 г." » ° ° ° э 9-1 ° 3э ° ° ь 35

9-q j, ..., 9-r j, ..., 9-1.k, 9-qrk, ..., 9-r.k определяются произ-. ведениями kb», kA,, ..., kbg» kA, ..., КЬ. 1А„...Ф kb»i ЕА»Ф ...э

kb qI 1сА<р ..., kb «kA», ..., kb k х 40

«kA, ..., kb „ kA соответственно, На группу входов коррекции строки устройства 20-1, ..., 20-i

20-п являющиеся входами узлов свертки по модулю ш первой группы соответ- 4> ственно 6-1. .. б-i,, б-п, поступают отбрасываемые части произведений элементов строк 1, и матрицы произведения., При этом на выходах узлов свертки по модулю ш первой группы формируются контрольные коды коррекции i-й строки результата S;.

Контрольные коды произведений, снимаемые с выходов блоков умножения строки i-группы, и контрольный код коррекции i-й строки результата S;, i=1 п поступают на входы 1-ro сумматора по модулю m третьей .группы.

При этом на вьксодах сумматоров по модулю m третьей группы 12- 1, 12-i, ..., 12-и определяются контрольные коды строк матрицы произведения соответственно kC,, ..., kC;, kCn n„

kC; =(,> (ка; ° kB )+S; )modm. =»

На группы входов коррекции столбца устройства 22-1, ..., 22-j

22-k, являющиеся входами узлов свертки по модулю m второй группы 7-1, ° ° ° е «е-j е ° ° ° е 7 k е ПОСТУПают ОТбРа сываемые части произведений элементов столбцов 1 ..., j ..., k матрицы произведения. При этом на выходах узлов свертки по модулю m второй группы формируются контрольные коды ,коррекции j-го столбца результата

R °

Контрольные коды произведений, снимаемые с выходов блоков умножения столбца j-й группы, и контрольный код коррекции j-го столбца результата R, j=1,k, поступают на входы

j-ro сумматора по модулю m шестой группы. При этом на выходах сумматоров по модулю m шестой группы 13-1, 13-j ..., 13 k определяются контрольные коды столбцов матрицы произведения соответственно kT

kT,, 1Т

kTI =(+(kb kA1)+R )modm. ф =!

Контрольные коды строк матрицы произведения kC; и kC», снимаемые с выходов сумматоров по модулю третьей и первой групп, поступают на входы узлов сравнения первой группы. При этом на выходах узлов сравнения первой группы 14-1, ..., 14-i

14-п формируются сигналы контроля, указывающие на правильность вычислений матрицы произведения с точностью до ее строки.

Контрольные коды столбца матрицы произведения kT u kT снимаемые с выходов сумматоров по модулю ш пятой и шестой групп, поступают на входы узлов сравнения второи группы. При этом на выходах узлов сравнения второй группы 15-1, ..., 15-i, ..., 15-и формируются сигналы контроля, указывающие на правильность вычисленийматрицы произведения с точностью до ее столбца.

1339565

Сигналы контроля, снимаемые с выходов узлов сравнения первой и второй групп, поступают соответственно на Выходы 17 1 у ° е ° 17 1 ° ° °, 17-и и 18-1, ..., 18-j, ..., 18-k устройства, а также на входы блока 1б индикации.

При правльном вычислении матрицы произведения сигналы контроля принимают значения "Исправно". Вычисление элемента матрицы произведения с ошибкой приводит к несоответствию сравниваемьтк контрольных кодов и фикса-. ции ошибки сигналами контроля строки и столбца, содержащих этот элемент.

Блок индикации высвечивает номера строки и столбца, образующие код лоi кализации ошибки.

2О

Формула изобретения

Устройство для контроля по модулю m=2 -1 умножения матриц чисел, содержащее первый, второй и третий сумматоры по модулю m, первую группу сумматоров по модулю m, первый и второй узлы свертки по модулю m, первый узел сравнения, и групп узлов свертки по модулю m произве,дения, 30 первую группу блоков умножения строки, причем входы узлов свертки по модулю m произведения каждой группы являются входами элементов соответствующей строки и k ìàòðèöû произведения устройства, а выходы узлов свертки по модулю m произведения каждой группы соединены с входами соответствующего сумматора по модулю m первой группы, выходы блоков умножения строки первой группы н выход первого узла свертки по модулю тп соединены с соответствующими входами третьего сумматора по модулю m, выход-которого соединен с первым входом 4 первого узла сравнения, входы первого и второго узлов свертки по модулю

m являются первыми входами коррекции строки и столбца матрицы соответственно, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения диагностических возможностей устройства, в него введены и групп узлов свертки по модулю m множимого, k групп узлов свертки по модулю m множителя, r-1 сумматоров по модулю m, образуюших с вторым сумматором по модулю ш вторую группу сумматоров по модулю m, n-1 узлов свертки по модулю m, образую— щих с первым узлом свертки по модулю m первую группу узлов свертки по модулю m, k-1 узлов свертки по модулю m, образующих с вторым узлом свертки по модулю m вторую группу узлов свертки по модулю m, и- 1 групп блоков умножения строки, k групп блоков умножения столбца, и-1 сумматоров по модулю ш, образующих с третьим сумматором по модулю m третью группу сумматоров по модулю m r — 1 сумматоров по модулю тп, образующих с первым сумматором по модулю m четвертую группу сумматоров по модулю m, k сумматоров по модулю тп пятой группы, сумматоров по модулю m шестой группы, и-1 узлов сравнения, образующих с первым узлом сравнения первую группу узлов сравнения, k узлов сравнения второй группы и блок индикации, причем входы узлов свертки по модулю m множимого каждой группы являются входами элементов соответствующей строки п г-матрицы множимого, входы узлов свертки по модулю тп множителя каждой группы являются входами элементов соответствующего столбца r kматрицы множителя, выход q-ão узла свертки по модулю m множимого i-й гругпы (q=1,r,, i=1,п) соединен с i-м входом q-ro сумматора по модулю m четвертой группы и первым входом ц-го oJIQKB умножения строки 1 и группы, второй вход которого объединен с вто рыми входами q-х блоков умножения строки остальных групп и подключен к выходу q ro сумматора по модулю m второй группы„ 1-й вход которого соединен с выходом q-ro узла свертки по модулю ттт множителя 1-й группы (1=

=.1,k) и первым входом q-ro блока умножения столбца j é группы, второй вход которого объединен с вторыми входами q-z блоков умножения столбца остальных групп и подключен к выходу

q ro сумматора по модулю m четвертой группы, выходы блоков умножения стро= ки g -й группы и выход Ы -го узла свертки по модулю ш первой группы соединены с входами Ы -го сумматора по модулю m третьей группы, выход которого соединен с первым входом И -го узла сравнения первой группы, вход т -го узла свертки по модулю ш первой группы является U -м входом коррекции строки (са =2,n), выход i-ro сумматора по модулю m первой группы соединен с вторым входом х-го узла

1339565 ва.!

9-!!

17-1

19-19

19-t.r

zo-y

19.- .1

19-1.q!

7-л

23-i.

23-41

23-1.

2И.

23-ng

В-л.

Составитель И,Иваныкин

Техред N.Äèäûê

Корректор f.Решетник

Редактор Е. Папп

Тираж 672 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 4223/39

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная,4 сравнения первой группы, выходы j-x узлов свертки по модулю m произведе— ния групп соединены с входами j — ro сумматора по модулю m пятой группы, выход которого соединен с первым входом j-ro узла сравнения второй группы, второй вход которого соединен с выходом j-ro сумматора по модулю m шестой группы. входы которого соединены соответственно с выходами блоков умножения столбца 3-й группы и (9-i.i

zo-c

19-л.1

19-л

19-0г

20-и гь 1.1

21-д.1

2l-л1

22-1

21-1 г1-@

21 rg

26

21-И г1-р

21-r.k

22-К

23-1.1

29-1„.;

23-1к выходом j-го узла свертки по модулю

m второй группы, вход -го узла свертки по модулю m второй группы

5 (4=2 k) является 7 -м входом коррекции столбца, выходы узлов сравнения первой и второй групп соединены с входами блока индикации и являются соответственно выхода10 ми результата контроля первой и второй групп выходов устройст