Устройство для контроля сумматора-вычитателя последовательного действия

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалксткческих республик

<»>926661 (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 30.06.80 (21) 2949649/18-24 с присоединением заявки ле (28) Приоритет (51)M. Кл.

G 06 F 11/00

1асударстетнный комитет но делам изобретений н открытий. Опубликовано 07.05.82. Бюллетень Рй 17

Дата опубликования описания 07.05.82 (53) УДК 681,3 (088.8) (72) Авторы кзобретенкя

П. Т. Качанов, Б. В. Стреляев и Георгий Г. (7!) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ СУММАТОРА-ВЫЧИТАТЕЛЯ

ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОГО ДЕЙСТВИЯ

Изобретение относится к устройствам контроля схем обработки дискретной информации, в частности к схемам контроля сумматороввычитателей электронных цифровых вычислительных машин.

Известны схемы контроля сумматоров, применяемые в цифровых ЭВМ и спецвычислителях, позволяющие повысить достоверность переработки двоичной информации (1l ., Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является сумматор с функциональной зависимостью суммы и переноса, содержащий логические элементы И, ИЛИ, схему сравнения (2).

Недостатком этих устройств является недостаточно высокая достоверность результа15 тов контроля в процессе обработки информации.

Цель изобретения — повышение достоверности контроля.

Эта цель достигается тем, что в устройство для контроля сумматора вычитателя последовательного действия, содержащее элементы И, элементы ИЛИ, схему сравнения. причем первые входы первого и второго элементов И являются информационными входами устройства, вторые входы являются синхронизирующнми входами устройства, выходы подключены к входам слагаемых контролируемого сумматора-вычитателя соответственно, причем выход первого элемента И подключен к первому входу первого элемента ИЛИ, второй и третий входы которого соединены соответственно с выходами третьего и четвертого элементов И, первые входы которых являются входами управления сложением и вычитанием устройства и подключены соответственно к первым входам пятого и шестого элементов

И и седьмого и восьмого элементов И, выход суммы контролируемого сумматора-вычитателя подключен к первому входу второго элемента ИЛИ, выходы заема и переноса подключены к вторым входам .соответственно пятого и седьмого элементов И, выходы которых соединены с входами третьего элемента ИЛИ, выходы шестого и восьмого элементов И соединены с входами второго элемента

ИЛИ, введены два счетчика, три элемента за926661

15

0

1 0

10 держки, причем вход первого элемента задержки соединен с выходом второго элемента И 2, а выход — с вторыми входами четвертого и шестого элементов И, первые входы счетчиков являются входом сброса устройства, счетный вход первого счетчика соединен с выходом первого элемента ИЛИ, а вы".îäû подключены к первой группе входов схемы сравнения, выход второго элемента ИЛИ подключен к счетному входу второго счетчика, выходы которого подключены к второй rpyime входов схемы сравнения, выход которой является выходом ошибки устройства, вход . переноса контролируемого сумматора-вычитателя соединен с выходом второго элемента задержки, вход которого подключен к выходу третьего элемента ИЛИ и к входу третьего элемента задержки, выход которого подключен к вторым входам третьего и седьмого элементов И.

На чертеже представлена функциональная схема контроля сумматора-вычйтателя.

Схема содержит логические элементы И

1 — 8, логические элементы ИЛИ 9 — 11, схему 12 сравнения, элементы задержки 13, 14 и 15, счетчики 16 и 17, сумматор-вычитатель

18, информационные шины 19 и 21 шину 20 синхронизации, управляющие шины 22 и 23 сложения и вычитание.

as

Общий принцип работы схемы контроля основан на том, что по завершении операции сложения суммарное количество единиц в слагаемых и суммарное количество единиц в сумме и возникающих переносах будет одинаково, т.е.

Na + Nf = Ne + Nn, (1) где Na, Nb — количество единиц в слагаемомАиВ;

Nq u Nq — количество единиц в сумме и переносах соответственно.

Соотношение (1) легко доказывается таблицей истинности, составленной для двух одно разрядных чисел.

По завершении операции вычитания конт. роль выполняется в соответствии с выражением (2), при этом предполагается, что вычитается из одного числа меньшееили равное по модулю другое число.

Na+ Ny = Ng+ Np, (2) где Np u Ng — количество единиц в разности и займах соответственно.

Схема контроля при выполнении сложения работает следующим образом, Слагаемые А и В по входам 19 и 21 элементов И 1 и 2 синхронизируемые сигналом

20, подаются на входы сумматора-вычитателя

18. В то же время слагаемое А с выхода элемента И 1 подается на вход элемента ИЛИ

9 и с его выхода на вход счетчика 16, Второе слагаемое с выхода элемента И 2 подается на вход элемента 13 задержки и с его выхода 30 на вход элемента И 6 на вход которого по шине 23 поступает сигнал "Сложение". С выхода элемента И 4 второе слагаемое поступает на вход элемента ИЛИ 9 и с его выхода на вход счетчика 16. Таким образом, на счетчике 16 .фиксируется суммарное количество единиц слагаемых в соответствии с левой частью выражения (1). Сумма с выхода сумматора 18 подается йа вход элемента 10 ИЛИ и с его выхода на вход счетчика

17. Перенос с выхода элемента ИЛИ 11 подается на вход элемента 15 задержки и с ее выхода на вход элемента И 8 управляемого по входу сигналом "Сложение", поступающим по шине 23. Выход элемента И 8 соединен с входом элемента ИЛИ 10, выход которого подан на вход счетчика 17. Таким образом. на счетчике 17 фиксируется суммарное количество единиц в сумме и переносах в соот-, ветствии с правой частью выражения (1). С выходов счетчиков 16 и 17 сигналы подаются на схему 12 сравнения, обеспечивающую проверку выполнения соотношения (1).

Схема контроля при выполнении вычитания работает следующим образом.

Уменьшаемое А и вычитаемое В аналогично слагаемым через элементы И 1 и И 2 подаются на входы сумматора-вычитателя. Уменьшаемое А точно также как и слагаемое А подается на вход счетчика !6. На вход этого же счетчика подается сигнал займа через элемент И 3 по его входу при наличии на входе управляющего сигнала "Вычитание", поступающего по шине 22. Таким образом, и: счетчике 1 6 фиксируется суммарное количес1 во единиц в первом слагаемом и единиц зай мов. Разность точно так. же как и при сло женки с выхода сумматора-вычитатечя 18 поступает на вход счетчика 17. а вычитае926661 мое с выхода элемента 13 задержки через

I вход элемента И 6 управляемого сигналом

"Вычитание" по входу поступает на выход и далее па вход элемента ИЛИ 10, Таким образом, на счетчике 17 фиксируется суммарное количество единиц вычитаемого и разности в соответствии с правой частью выражения (2). Функция схемы 12 сравнения в этом случае сводится к проверке выполнения соотношения (2). Элементы 13 и 15 задержки осу- 1О ществляют задержку на полтакта, обеспечивая йодачу на входы счетчиков 16 и 17 сигналов слагаемых, суммы и переносов. Сигнал на выходе схемы 12 сравнения появляется в случае невыполнения соотношения (1) или 1s (2) и используется как сигнал ошибки, при выполнении указанных соотношений сигнал ошибки не выдается.

Формула изобретения

Устройство для контроля сумматора-вычитателя последовательного действия, содержащее элементы И, элементы ИЛИ, схему сравнения, причем первые входы первого и второго элементов И являются информационны; ми входами устройства, вторые входы являются синхронизируюшими. входами устройстВа, выходы подключены к входам слагаемых контролируемого сумматора-вычитателя соответственно, причем выход первого элемента И подключен к первому входу первого элемента ИЛИ, второй и третий входы которого соединены соответственно с выходами третьего и четвертого элементов И, первые

35 входы которых являются входами управления сложением и вычитанием устройства и подключены соответственно к первым входам пятого и шестого элементов И и седьмого и восьмого элементов И, выход суммы контролируемого сумматора-вычитателя подключен к первому входу второго элемента ИЛИ, выходы заема и переноса подключены к вто-. рым входам соответственно пятого и седьмого элементов И, выходы которых соединены с входами третьего элемента ИЛИ, выходы, шестого н восьмого элементов И соединены с входами второго элемента ИЛИ, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения достоверности контроля, в него вве- дены два счетчика, три элемента задержки, причем вход первого элемента задержки соединен с выходом второго элемента И 2, а выход — с вторыми входами четвертого и шестого элементов И, первые входы счетчиков являются входом сброса устройства, счетный вход первого счетчика соединен с выходом первого элемента ИЛИ, а выходы подключены к первой группе входов схемы сравнения, выход второго элемента ИЛИ подключен к счетному входу второго счетчика, выходы которого подключены к второй группе входов схемы сравнения, выход которой является выходом ошибки устройства, вход переноса контролируемого сумматора-вычитателя соединен с выходом второго элемента задержки, вход которого подключен к выходу третьего элемента. ИЛИ и к входу третьего элемента задержки, выход которого подключен к вторым входам третьего и седьмого элементов И..

Источники информацИи, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР Р 684545, кл. G 06 F 11/00, 1977.

2. Селлерс Ф. "Методы обнаружения ошибок в работе ЭЦВМ". М., 1972, с. 127 — 130 (прототип) .