Сумматор в коде "м из n

 

. СУММАТОР В КОДЕ М ИЗ N по авт. ев, 873238, о т я ii ч а ющ и и с я тем, что, с цепью повышения надежности сумматора путем коррекции кодовых слов операндов, он соде:ржит первь и второй регистры операвдов и блок управления, прячем информационные входы первого и второго регист .ров операвдов соединены соответстг Гвённо с входными оишамя первогсП ивторого операндов сумматора, вход . Гуправления инверсией левого регаст ра операнда и вход управления инверсией второго регистра операнда соединены с первым выходом блока упрааг : лении , информационные выхода леу вого и второго, регистров операндов соединены соответственно с входами матрицы сложения., первые информационшяе выходы первого и второго регистров операндов соединены с первьм ц вторым входаьш блока управления , выходы состояний первого и в торого регистров операддов соединеiQd с третьим и четвертым входами jблoкa управления, выходы блока пе реноса соединены с выходшлми вннами переноса сумматора и с пятым и шестым входами блока управления, :седьмой вход и второй выход блока управления соединены соответственно с управляющим входом состояшя и выходом управления инверсией уст:ройства , причем блок управления содержит элеме11т ИЛИ-НБ, элемент ИШ ;и три элемента И, входы элемента ИЛИ-НЕ являются соответственно пятым и шестым входами блока, выход элемента ШШ-Н соединен с первыми (О входами элементов И, ссуцьмой вход блока соединен с вторыми входами элес ментов. И, третий и четйертый входы второго элемента И соединены с первым § и втсфьм входа в1 блока соответственно , третий и 4eTBepTtdA входы третьего элемента И соединены с третьим Р:Н входами блока соответUI :ственно, выход первого элемента И является вервым выходом блока, выхо:jn да второго и третьего 9л ентов И со: :с i едане1Ш с входами элемента ШМ, выг |ход которого является вторым выхо- , (жа..

(1% Н1) СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН . зао б 06 F 7/49

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ н asxopcvww свиаитиьствм

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ, КОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТ РЬП ИЙ, 6 1 ) 873238 (23 ) 3460080/18-24 (22) 02. 07. 82 (46) 30.30.83. Бюл. И 40 (72) В. А. Гуменюк и Н. Н. Сиверская (7l ) Киевский ордена Грудового Красно" го Знамени институт инжейеров гражданской авиации (53) 68> ° 325 (088.8) (54) (Sl), СУМИАТОР В КОРК И ИЗ И по авт. св, У 873238, о т л и ч а ю" шийся тем, что, с целью повышения надежности сумматора путем коррекции кодовых слов операндов, он содержит первый и второй регистры операндов и блох управления, дричем информаци" онныв входы первого и второго регист. pns операндов соединены соответсте .;веино с входными шинами первого и второго операндов сумматора, вход .. управления инверсией первого регйст" ра операнда н вход управления инверсией второго регистра операнда соединены с первым выходом блока управ:ления, информационные выходы первого и второго. регистров операндов. соединены соответственно с внодама матрицы сложения., первые.ииформационнив выходы первого и второго регистров операндов соединены с nepsssi. и вторьвю входами блока управле" ния, выходы состояний первого и второго регистров операндов соединены с третьим и четвертым входами .блока управления, выходы блока переноса соединены с выходнъыи шинами переноса сумматора и с пятым и шестым входами блока управления, ; седьмой"вход и второй выход блоке управления соединены соответственно с управляюпры входом состояния и выходом управления инверсией уст;ройства, причем блок уаравления со держит элемент ИЛИ-НБ, элемент ИДИ ,и три элемента И, входы элемента

:НПИ-НЕ являются соответственно пятым.и шестым входаж блока, выход . Я элемента ИЛИ-НЕ соединен с aepsaaaa входами элементов И, седьмой вход блока соединен. с втормж входами элементов. И, третий и четвертый входы второго элемента И соединен с первым .и вторым входами блока соответственно, третий и четвертый входы третьего элемента И соединены с третьим и четвертью входами блока соответ.ственно, выход первого элемента И являетея иерввва выходом блока, выходы второго и третьего элементов И со ; вдинены с входавя элемента ИЛИ, выход которого является вторым выхо .дои блока.

1051533

Изобретение относится к вычисли1 жьной технике и предназначено для выполнения арифметических операций с числами, представленными в коде И из И (где И - количество позиций в кодовом слоВ е И » «количество единиц" в кодовом слове).

По основному авт, св. У 873238 известен сумматор В коде И из Й, который содержит регистр результата,шиф- 10 ратор, матрицу сложения и блок переноса, причем входы матрицы сложения соединены соответственно с входными шинами первого и второго операндов сумматора, выходы матрицы сложения соединены соответственно с входами шифратора и блока переноса, выходы регистра результата соединены с выходными шинами сумматора, первая группа входов регистра результата соединена с входной шиной установки сумматора; выходы шифратора соединены с второй группой входов регистра результата.

Недостатком этого сумматора является то> что возникновение неисправности, например, обрыв любой связи в матрице сложения, содержащей большую часть всех элементов устройства, приводит к потере функциональной полноты последним„ т.е, к выходу из строя всего устройства, Цель изобретения — повышение на.дежности сумматора в коде И из Й пу" тем коррекции кодовых c òoâ операндов °

Иоставленная цель достигается тем, что сумматор в коде М из И содержит первый и второй регистры операндов и блок управления, причем

40 информационные входы первого и второго регистров операндов соединены соответственно с входными шинами первого и второго операндов сумма ° 45 тора, вход управления инверсией первого фегистра операнда и вход управления инверсией второго регистра операнда соединены с первым выходом блока управления, информационные выходы первого и второго регистров опе-50 . рандоВ соединены соответственно с входами матрицы сложения, первые информационные выходы первого и второго регистров операндов соединены с первым и вторым входами блока управления, выходы состояний первого и второго регистров операндоь соединены с третьим и четвертым входами блока управления, выходы блока переноса соединены с выходными шинами ne" оеноса сумматора и с пятым и шестым входами блока управления, седьмой вход и второй выход блока управления ,соединены соответственно с управляю щим входом состояния и выходом ", управления инверсиеи устройства, причем блок управления содержит элемент ИЛИ-НЕ, элемент ИЗЖ и три элемента И, входы элемента ИЛИ-НЕ являются соответственно пятым и шестым входами блока, выход элемента KKНЕ соедине с первыми входами всех элементов И, седьмой вход блока соединен с вторыми входами всех элементов И, третий и четвертый входы второго элемента И соединены с первым и вторым входами блока соответственно, третий и четвертый входы третьего элемента И соединены с третьим и четвертым входами блока соответственно, выход первого элемента И является первым, выходом блока,:выходы второго и третьего элементов И соединены с входами элемента ИЛИ,выход которого является вторым выходом блока.

На. фиг.l изображена блок-схема сумматора в коде И из й; на фиг, 2схема блока управления.

Сумматор (фиг,ll) содержит регистр

1 результата, шифратор 2, первый и второй регистры 3 и 4 операндов, матрицу 5 сложения, блок < переноса, блок 7 управления, выходные шины 8 суммы, входную шину 9 установ- ки, входные шины 10 и 11 первого и второго операндов, выходные шины 12 переноса, управляющий вход 13 состояния и выход 14 управления инверсией.

Выходы регистра 1 результата соединены с выходными шинами 8 суммы устройства, первая группа входов регистра 1 результата соединена с входной шиной 9 установки сумматора, выходы шифратора 2 соединены с второй группой входов регистра 1 результата, информационные входы первого и второго регистров 3 и ч операндов соединены соответственно с входньпж шинами 10 и 11 первого и второго операндо†сумматора, вход управления инверсией первого регистра 3 операнда и управления инверсией второго регистра 4 операнда соединены с первым выходом блока 7 управления, выходы матрицы 5 слойенил соединены -оответственно с входами шифратора 2 и блока 6 пере105 !533 4 носа, информационные выходы первого и второго регистров 3 и 4 операндов соединены соответственно.с входами матрицы 5 сложения, первые информа-. ционные выходы первого и второго регистров операндов соединены с первым и вторым входами блока 7 управления, выходы состояний первого и второго регистров 3 и 4 операндов соеди-! нены с третьим и четвертым входами !О блока 7 управления, выходы блока 6

1 переноса соединены с выходными шина ми 12 переноса сумматора и с пятым и шестым входами блока 7 управления, седьмой вход и второй выход блока 7 15 управления соединены соответственно с управляющим входом 13 состояния и выходом 14 управления инверсией устройства. Регистр 1 представляет собой группы из Й .триггеров, единичные вхо- 20 ды которых соединены с первой груп.— пой входов регистра 1, а нулевые вхо"

«ды абразуют вторую группу входов регистра 1. Выходы триггеров образуют группу выходов регистра 1. 25

Шифратор 2 представляет собой группы из Й многовходовых элементов ИЛИ, входы которых соединены с определенными входами шифратора 2, согласно выбранному алфавиту. Результат операции шифруется в коде противо. положном (по уровням напряжений) коду М из Й. Количество входов элементов.ИЛИ 1=Мр/Й, где р — основание системы счисления. Выходы элементов ИЛИ являются выходами шифратора 2.

Регистры 3 и 4 представляют собой группы из Й триггеров, каждый из которых содержит элементы И-HE (ИЛИНЕ), позволяющие ему, в зависимос40 ти от режима работы устройства,выполнять функции !К-триггера (в нормальном режиме работы), или Т-триггера (в аварийном режиме работы) °

Иатрица 5 сложения представляет собой матрицу многовходовых элементов H.

Количество входов элемента И равно 2N.

Входы элементов И матрицы 5 сложения соединены с определенными входами блока, согласно выбранному алфавиту.

Причем алфавит выбирается таким образом, что кодовые слова, которые соответствуют соседним (в алфавите) цифрам, имеют различия только в двух позициях (т.е.„минимальные различия), >> а кодовые слова, которые соответству" ют парам цифр, сдвинутым по числовой оси друг относительно друга,на величину р/2, имеют различия во всех позициях. Например1 следующий алфавит:

0-0011; 1-0101; 2- 1001; 3- 1100;

4 — 1010; 5- 0110, где р 6. Шины, объединяющие выходы элементов И,соответствующих одинаковым результатам операции, соединены с выходами матрицы 5 сложения.

Бпок 6 переноса-представляет собой группы из двух элементов ИЛИ, р входов одного элемента ИЛИ соединены с

1-ми входами блока 6,0 < c p-l. Этот элемент ИЛИ соответствует переносу нуля р-1 входов другого элемента

I.

ИЛИ соединены с j-ми входами блока 6

;где р . j < р-2. Этот элемент ИЛИ со )

/ ответствует переносу единицы. Выходы элементов ИЛИ соединены с выхода-! ми блока 6.

Блок 7 управления содержит (фиг.2) элемент ИЛИ-НЕ 15, три элемента И 1618 и элемент ИЛИ 19. Первый и второй входы элемента ИЛИ-НЕ !5 соединены соответственно с пятым и шестым входами блока 7, а выход — с первыми входами элементов И 16-18. Вторые входы элементов И 16-18 соединены с ,седьмым входом блока .7. Третий и четвертый входы элемента. И 17 соеди:нены с первым и вторым входом блока 7 соответственно. Третий и четвертый входы элемента И 18 соединены с третьим и четвертым входами блока 7 соответственно, выход первого эле- . мента И 16 является первым выходом блока, выходы второго И 17 и третьего И 18 элементов соединены с входами элемента ИЛИ 19, выход которого является вторым выходом блока 17.

Сумматор работает следующим образом.

Операнды в коде И из Й поступают на информационные входы регистров 3 и 4. Если поступают правильные кодовые слова, то .после того, как они поступят на входы матрицы 5 сложения, сработает один из элементов И этой матрицы и с его выхода сигнал результата поступает на ..один из входов блока 6 переноса и один из входов шифратора 2. С одного из выходов блока 6 переноса сигнал,соответствующий "0" или "1", поступает в выходную шину 12 устройства и на один из входов (пятый или шестой) блока 7 управления. С выходов шифратора 2 сигналы, противоположные (по уровням напряжений) результату операции в коде М из Й, посту$ 10515 . пят на "нулевые" входы триггеров регистра 1 результата, предварительно установленные в "единичные" состояния. Управляющий сигнал (например, сигнал, соответствующий паяв" 5 леиию результата операции в другам младшем разряде многоразрядного сумматора, или сигнал из устройства управления., если сумматор одноразрядный), который поступает на управляющий вход 13 состояния устройства (седьмой вход блока 7), не.приводит к появлению сигналов на выходах блока 7, поскольку на первых входах элементов И 16-18 в этот момент отсутствует разрешающий сигнал.На выходах регистра l результата образуется кодовое слова.соответствующее результату операции в коде М из И.

Появление ошибочных кодовых слов 2О

l операндов с большим, чем положено, количеством "единиц"., приводит к появлению на выходах элементов И матрицы 5 сложения сразу нескольких сигналов ., которые шифруются в коде, обратном (no уровням напряжений) коду И иэ И шифратором 2, как результаты нескольких правильных операций, появившихся одновременно. Вследствие этога на выходах пжфратора 2 появляется кодовое слова с большим, чем положено, количеством "единиц". Сигнал, соответствующие "единицам" этого кодового слова, поступают на "нулевые" входы соответствующих триггepos (предварительно установленных в "единичное" состояние) регистра 1 результата. На выходах этого регистра образуется кодовое слово с меньшим чем положено количеством щи ниц", поэтому ошибка будет обнаруже" на и не получит дальнейшего распрост.ранения

Если поступят правильные кодовые слова операндов, но соответствующий им элемент И матрицы 5 сложе" иия неисправен (например, обрыв одной, или группы свявей элемента), .отсутствие сигналов на всех выходах этой матрицы приведет к появлению разрешающего сигнала на первых входах элементов И 16-18. С первого выхода блока 7 на входах управления инверсией блоков 3 и 4;при нали- . чии управляющего сигнала на управ.ляющем входе состояния блока 7 на явится сигнал, под воздействием коI тарага все триггеры блоков 3 и 4 =.ерехадят в противоположные состояния. Если триггеры, соответствующиее нулевым позициям кодовых слов первого н второго операндов, наха- дятся в одинаковых состояниях (поступают сигналы с выходов..состояний блоков 3 и 4), та сигнал, соответствующий необходимости инвертировать перенос, появится на выходе 14 управления инверсией устройства (са второго выхода блока 7), Дальнейшая рабата устройства аналогична рассмотренной .ранее.

Следует отметить. чта появление на выходах регистра 1 результата кодового слава с меньшим, чем положена, количеством "единиц", после проведения коррекции кодовых слов операндов (сигнал, поступающий на входы управления инверсией регистров Э и 4, может быть выведен также в специальную выходную шину- устройства .при необходимости), свидетельствует а том, чта хотя бы одно из кодовых слов операндов содержало да коррекции меньшее, чем положено, количество "единиц". Следовательно, нужно повторить запись кодовых слав спе,рандав в регистры 3 и .4 из соответствующих блоков (блока) ЗВИ.

П р и и е р . При необходимости корректировать пару операндов 0011 (цифра О) и 1001 (цифра 2), которой соответствует кодовое слава сезультата 1001 и..перенас О, получаем следующую пару операндов : 1100 (цифра 3) и 0110 (цифра 5), которой coomerrтвует кодовое слава ре-. зультата 1001 и перенос 1. Поскольку нулевые позиции кодовых слав перI ваго ч второго операндов,сигналы- с первых информационных выходов,регистров операндов) содержат одинаковые символы (в любом случае),на выходе управления инверсией сумматора появится сигнал, соответствующий необходимости инвертировать перенос.

Положительный эффект от внедрения предлагаемого сумматора заключается в повышении его надежности по сравнению с прототипом sa счет того„ что при возникновении определенных типов неисправностей в матри-. це сложения осуществляется коррекция кодовых слов операндов сумматора.

1051533

СЗ I4

ФИЯЛ.

Составитель Г. Жуков

Редактор Е.Папп Техред С.Легеза . Корректор B.Ъчтяга, Заказ 8667/48 Тиршк 706 Подпис ное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раущская иаб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4