Контролируемое арифметическое устройство

 

КОНТРОЛИРУЕМОЕ АРИФМЕТИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО, содержащее регистры первого и второго операндов, сумматор , регистр результата и схему сравнения, причем первая и вторая группы информационны : входов устройства соединены с информационными входами регистров первого и вторбго операндов соответственно, выходы которых Соединены с входами операн дов сумматора, управляющий вход устройства соединен с управляющим входом сумматора, выход которого соединен с первым входом схемы сравнения и информационным входом регистра результата, выходы регистра результата и схемы сравнения являются соответственно информационным и контрольным выходами устройства, отличающееся тем, что, с целью упрощения, выход регистра результата соединен с вторым входом схемы (Л сравнения, управляющий вход устройства соединен с управляющими входами регистров первого и второго операндов и входом блокировки записи регистра результата.

СОЮЭ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

А (19) (11) 3(5)) G 06 F 11 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ .

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕЙИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3512010/18-24, (22) 17.11.82 (46) 28.02.84. Вюл. Р 8 (72) М.Г.Лукашевич, В.A.ocòàôèí и A.Ì.Ðîìàíêåâè÷ (71) Киевский ордена Ленина политехнический институт им. 50-летия Великой Октябрьской социалистической революции (53} 681.3(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 404804, кл. G 06 F 7/50, 1970.

2. Селлерс Ф. Методы обнаружения ошибок в работе ЗЦВМ. М., "Мир", 1972, с. 144.

3. Авторское свидетельство СССР

)) 792250, кл. G 06 F 11/00, 1978 (прототип). (54) (57) КОНТРОЛИРУЕМОЕ АРИФМЕТИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО, содержащее регистры первого и второго операндов, сумматор, регистр результата и схему сравнения, причем первая и вторая группы информационных нходов устройства соединены с информационными входами регистров первого и втордго операндов соотнетственно, выходы которых соединены с входами операндов сумматора, управляющий вход устройства соединен с управляющим входом сумматора, выход которого соединен с первым входом схемы сраннения и информационным входом регистра результата, выходы регистра результата и схемы сравнения являются соответственно информационным и контрольным выходами устройства, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения, выход регистра результата соединен с вторым входом схемы сравнения, управляющий вход устройст ва соединен с управляющими входами регистров первого и нторого операндов и входом блокиронки записи регистра результата.

1076906

Изобретение относится к. вычислительной технике и может быть использовано в ЦВМ и устройствах обработки цифровой информации повышенной надежности.

Известно арифметическое устрой- . ство с контролем по четности, содержащее три регистра, комбинационный сумматор, коммутатор, две схемы формирования четности и схему фиксации сбоя (1) .

Недостатками данного устройства являются сложность и невысокая достоверность контроля.

Известно также арифметическое устройство, контролируемое с помощью 15 остаточного кода и содержащее два регистра слагаемых и регистр суммы, сумматор, три схемы вычисления остатка по модулю, сумматор остатков и схему сравнения t2j .

Недостатки укаэанного устройства также обусловлены сложностью и невысокой достоверностью контроля, так как, в частности, контроль по модулю принципиально не позволяет обнаруживать ошибки при изменении результата суммирования на величину, краткую модулю контроля.

Наиболее близкое к предлагаемому контролируемое арифметическое устройство содержит два регистра операндов, входы которых подключены к соответствующим информационным входам устройства, а выходы — к соответствующим входам сумматора, выход которого соединен с входом регистра результата и первым входом схемы сравнения кодов (3) .

Недостатком известного устройства являются большие аппаратурн »е. затраты, 40

Цель изобретения — упрощение устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в контролируемое арифметическое устройство, содержащее регистры первого и второго операндов, сумматор, регистр результата и схему сравнения, причем первая и вторая группы информационных входов устройства соединены с информационными входами регистров первого и второго операндов соответственно, выходы которых соединены с входами операндов сумматора, управляющий вход устройства соединен с управляющим входом сумматора, выход которого соеди- 55 нен с первым входом схемы сравнения и информационным входом регистра результата, выходы регистра результата и схемы сравнения являются соответственно информационным и контроль-60 ным выходами устройства, выход регистра результата соединен с вторым входом схемы сравнения, управляющий вход устройства соединен с управляющими входами регистров первого и вто-65

poro операндов и входом блокировки записи регистра результата.

На чертеже приведена структурная схема контролируемого арифметического устройства (двойными линиями изображены информационные шины устройства).

Устройство содержит регистры 1 и 2 операндов, сумматор 3, регистр 4 результата, схему 5 сравнения кодов и управляющий вход 6. Входы регистров 1 и 2 подключены к соответствующим информационным входам устройства. Выходы регистров 1 и 2 соединены с соответствующими входами сумматора 3, выход которого подключен к входу регистра 4 результата и первому входу схемы 5 сравнения кодов. Выход регистра 4 результата соединен. с вторым входом схемы 5 сравнения кодов. Управляющий вход 6 подключен к управляющим входам регистров 1 и 2, входу переноса сум-, матора 3 и входу блокировки записи регистра 4. Регистры 1 и 2 могут быть построены на триггерах со счетным входом, подключенным к управляющему входу регистра.

При контроле операции сложения используются следующие соотношения между прямыми и инверсными кодами операндов:

А А=С„, 8 ° В=с„, где А и б — прямые П -разрядные двоичные коды слагаемых, 1 и 9 — инверсные п-разрядные двоичные коды слагаемых, С = 1 (... 1 . и и

Сложим почленно первое и второе уравнения (A+B) (А Bj=2С

Так как 2 Сд — — и1... Я, то, прибавив к левой и правой частям последнего равенства единицу, получим (А+ 61+(А В +1) = с <+ с -ю... . и* п

Отсюда следует, что 4 i B g i B «Таким образом, можно контролировать правильность выполнения сложения, сравнивая поразрядно результаты суммирования прямых и инверсных кодов слагаемых.

Работа устройства состоит из двух тактов — рабочего и контрольного.

На рабочем такте шина режима находится в состоянии "0". Операнды записываются в регистры 1 и 2, после чего поступают на соответствующие входы сумматора 3 ° С выхода сумматора 3 сумма прямых кодов операнда записывается в регистр 4 результата. После этого осуществляется контрольный

1076906

Составитель И,Сигалов

Техред Л.Микеш КорректорМ.,Лемчик

Редактор A.Orap

Заказ 750/46 Тираж 699 Подписное

ВНИИПИ Государс ренного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4 такт работы устройства. Для этого шина 6 режима переводится в состояние "1". По этому сигналу в регистрах 1 и 2 производится поразрядное инвертирование записанных входных операндов. В сумматоре 3 инверсные коды операндов суммируются с единицей в младшем разряде, которая поступает по шине 6.

После установления нового значения на выходе сумматора 3 схемой 5 сравнения кодов осуществляется поразрядное сравнение содержимого регистра 4 результата со значением контрольной суммы, вычисленной на контрольном такте. В том случае, когда значения и-х разрядов суммы операндов и контрольной„..суммы совпадают, схемой 5 сравнения кодов вырабатывается.. сигнал ошибки.

Предлагаемое устройство по сравнению с прототипом более просто и надежно, так как из-за меньших

5 аппаратурных затрат в нем снижена вероятность возникновения сбоев.

Кроме того, предлагаемое устройство предпочтительнее и по своим диагностическим возможностям, так

10 как использование инверсных кодов позволяет обнаруживать все константные отказы как на входах, так и на выходах сумматора, а также осуществлять локализацию места возникновения ошибки благодаря тому, что на контрольном такте точно выявляется разряд сумматора, в котором произошла ошибка.