Последовательный сумматор — SU 1691835 (original) (raw)
ОЮЗ СОВЕТСКИХОЦИАЛИСТИЧЕСКИЕСПУБЛИК 35 9) (1 1 НИЕ ИЗОБРЕТЕН СВИДЕТЕЛЬСТВУ АВТОРС(46) 15.11.91. Бюл, М (72) В.В.Роздобара, С (53) 681,325.5(088.8) (56) Авторское свиде М 696452, кл. 6 06 РАвторское свиде )ч. 1170449, кл, 6 06 Н.Зим и Г,В.Крем тельство 7/49, 19 тельство Р 7/49, 1 7.СССР83.СУММАТОРвычислителпользовано ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(54) ПОСЛ ЕДОВАТЕЛ ЬН ЫЙ (57) Изобретение относится ной технике и может быть Изобретение относится к вычислительной технике, предназначено для последовательного сложения чисел, представленных кодами золотой пропорции, и может быть использовано в специализированных вычислительных устройствах с повышенной достоверностью обработки информации,Целью изобретения является повышение достоверности функционирования последовательного сумматора.На фиг.1 представлена схема последовательного сумматора; на фиг.2 - схема одного разряда блока перемещения; на фиг.3 - схема одного разряда блока свертки; на фиг.4- схема блока контроля перемещения; на фиг.5 - схема блока контроля свертки.Последовательный сумматор содержит вход 1 начальной установки, тактовый вход 2, входы 3 и 4 слагаемых, одноразрядный сумматор 5, блок 6 перемещения, блок 7 свертки, блок 8 контроля перемещения, блок 9 контроля свертки, вход 10 разреше 1)5 О 06 Р 7/49, 11/08 специализированных вычислительных устройствах с повышенной достоверностью обработки информации, Целью изобретения является повышение достоверности функционирования последовательного сумматора. Последовательный сумматор, содержащий одноразрядный сумматор, снабжен блоком перемещения, блоком свертки, блоком контроля перемещения, блоком контроля свертки и дополнительными функциональными связями, что позволяет уменьшить вероятность пропуска ошибки. 5 ил 3 табл. ния перемещения, вход 11 контроля перемещения, вход 12 разрешения свертки, вход 13 контроля свертки, выход 14 суммы, выход 15 ошибки перемещения, выход 16 ошибки свертки, выход 17 одноразрядного сумматора, выход 18 сигналов перемещения, контрольный выход 19 блока перемещения, прямой информационный 20 и контрольный 21 выходы блока свертки, элементы И 22 и ИЛИ 23 сумматора 5 и информационные выходы 24 и 25 блоков контроля перемещения и свертки.Элемент И 22 одноразрядного сумматора 5 имеет выход 171, элемент ИЛИ 23 - выходы 172 и 17 з,Каждый 1-й разряд блока б перемещения содержит входы 2, 10 и 11, 17 ь 20) и 24 ь входы 18 и 19 ь элементы НЕ 26 и 29, элементы И 27, 28, 31, 32 и 33, элементы ИЛИ 30 и 34 и Р-триггер 35;.Каждый 1-й разряд блока 7 свертки содержит элементы И 36 и 37, элементы ИЛИ38 и 39, элемент НЕ 40, элементы И 41-43,элемент ИЛИ 44, триггер 45 ь входы 1, 2, 12,13, 20 к+1, 20 н, 18 ь 25 ь 46 н, 4612, 47 ь 2, 47 ь 1и 481+1, выходы 20 ь 21;, 46 ь 471 и 48 ьБлок 8 контроля перемещения содержит входы 1, 11 и 19, выходы 15 и 24, Т-триггеры 491, 492 и 49 з, элемент 50 задеркки,элемент ИЛИ 51 и элемент И 52,Блок 9 контроля свертки содержит входы 1, 13 и 21, выходы 16 и 25, Т-триггеры531 - 534, элемент 54 задержки, элемент ИЛ И55 и элемент И 56,Одноразрядный сумматор 5 предназначен для сложен ия двух слагаемых, представленных в кодах золотой пропорции,Блок 6 перемещения выполняет операции перемещения над кодами, хранящимися в блоках 6 и 7,Блок 7 свертки предназначен для выполнения операции свертки над кодом, хранящимся в блоке 7,Блок 8 контроля перемещения контролирует правильность выполнения операцииперемещения.Блок 9 контроля свертки предназначендля контроля правильности выполненияоперации свертки.Последовательный сумматор работаетследующим образом.По сигналу начальной установки на вхо. де 1 обнуляются триггеры 45 ь в каждом разряде блока 7 свертки и Т-триггеры 491 - 49 э и531 - 534 в блоках 8 и 9, При поступлении навходы 3 и 4 первых разрядов слагаемых навыходе сумматора 5 образуется сумма поправилам сложения в соответствии с табл.1.По сигналу на тактовом входе 2 код свыхода 17 сумматора 5 записывается черезэлементы И 33 и ИЛИ 34 в регистр блокаперемещения, образованный О-триггерами35, По этому же сигналу происходит сдвигкода, хранящегося в регистре, образованном О-триггерами 45, в блоке 7 на 1 разрядв сторону старших разрядов,По сигналу на входе 10 разрешения перемещения в блоке 6 выполняется операцияперемещения над трехразрядным кодом,,ранящимся на О-триггерах 351 - 35 з, и тремя младшими разрядами кода, хранящегосяна О-триггерах 451 - 456 (см. табл.2).При наличии условий перемещения в -мразряде блока 6 единичный сигнал с выходаэлемента И 27, поступая через элементы И32 и ИЛИ 34 на выход О-триггера 35 и свхода 18 через элементы ИЛИ 39, И 41 иИЛИ 44 на вход.О-триггера 45 ь изменяет ихсостояние на обратное, Кроме того, этотсигнал поступает с выхода 19 на вход соответствующего Т-триггера 49 блока контрОля перемещения, устанавливая его в40свертки,Далее операции перемещения и свертки повторяются еще три раза, вследствие чего код, хранящийся на О-триггерах 35 блока 6, становится равным нулю, а в триг гере 451 записывается значение (-2)-го разряда суммы, которое поступит на выход 14 суммы, Четыре последовательных такта выполнения операций перемещения и свертки соответствуют наиболее тяжелой кодовой 50 ситуации, которая может возникнуть присложении )-х разрядов слагаемых, когда значения 1-х цифр слагаемых равны "1", а значение кода, хранящегося на О-триггерах 45 з, равно 1010,55 Затем начиная с выдачи сигнала на тактовом входе 2 выполняется сложение вторых разрядов слагаемых и формирование (-1)-го разряда суммы путем выполнения последовательности описанных действий, Для сложения и-разрядных кодов золотой про 102030"1". При правильном выполнении операции перемещения в какдом -м разряде блока 6 перемещения по сигналу на входе 11 контроля перемещения на выходе элемента И 28 формируется единичный сигнал, поступающий с выхода 19 на вход соответствующего Т-триггера 49, блока 8, вследствие чего Ттриггер 49 должен снова перейти в нулевое состояние. Б противном случае на выходе 15 через время, достаточное для контроля операции перемещения и задаваемое элементом 50 задержки, появляетсясигнал ошибки операции перемещения, Посигналу на входе 12 разрешения свертки в блоке 7 свертки выполняется операциясвертки над кодом, хранящимся на О-триггерах 45, Суть этой операции сводится к приведению кода "011" к коду "100". При наличии условий выполнения операций свертки в 1-м разряде блока 7 единичный сигнал с выхода элемента И 36 устанавливает в "1" О-триггер 45 блока 7, а поступаячерез выход 47 на соответствующие входы (3+1)-го и 0+2)-го разрядов блока 7, устанавливает нулевые значения О-триггеров 45;+1, 45 н 2. Кроме того, этот сигнал через выход21 проходит на вход соответствующего Т- триггера 53 блока 9 контроля свертки, устанавливая его в "1".По сигналу с входа 13 осуществляется контроль правильности выполнения операции свертки. В случае отсутствия ошибкипри выполнении операции свертки в 1-м разряде блока 7 на выходе элемента И 37 формируется сигнал, который, поступая через выход 21 на вход Т-триггера 53 ь переводит его в нулевое состояние, В случае ошибки в любом из четырех старших разрядов блока7 на выходе 16 формируется сигнал ошибкипорции и формирования и-разрядного кода суммы требуется (и+3) такта работы последовательного сумматора.Пример работы последовательного сумматора при сложении кодов "01001" и "01010" приведен в табл,З. Такты холостых операций перемещения и свертки, не вызывающие изменений в процессе сложения, в табл.З опущены.Формула изобретения Последовательный сумматор, содержащий одноразрядный сумматор, причем первый и второй входы слагаемых последовательного сумматора соединены с входами одноразрядного сумматора, о т л и ч а ю щи й с я тем, что, с целью повышения достоверности функционирования, в него введены трехразрядный блок перемещения, щестиразрядный блок свертки, блок контроля перемещения и блок контроля свертки, причем выход одноразрядного сумматора соединен с первым информационным входом блока перемещения, каждый 1-й разряд которого содержит два элемента НЕ; пятьэлементов И, два элемента ИЛИ и О-триггер, прямой выход которого соединен с вторым входом первого элемента И и первым входом третьего элемента И, второй вход и выход которого соединены соответственнос выходом второго элемента НЕ и первым входом второго элемента ИЛИ, второй и третий входы которого соединены с выходами соответственно четвертого и пятого элементов И, первые входы которых соединены 20 соответственно с инверсным выходом О-:35триггера, вход которого соединен с выходом второго элемента ИЛИ, и 1-м разрядом первого информационного входа блока перемещения, три управляющих входа которого соединены соответственно с вторым входом пятого элемента И, первым входом первого элемента И и третьим входом второго элемента И, первый, второй и четвертый входы которого соединены соответственно с инверсным выходом О-триггера, 1-ми разрядами третьего и второго информационных входов блока перемещения, который также через первый элемент НЕ соединен с третьим входом первого элемента И, выход которого соединен с входом второго элемента НЕ, вторым входом четвертого элемента И, 1-м разрядом выхода сигналов перемещения блока перемещения и первым входом первого элемента ИЛИ,второй вход и выход которого соединены соответственно с выходом второго элемента И и 1-м разрядом контрольного выхода блока перемещения, третий и второй информационные входы которого соединены соответственно с информационным выходом блока контроля перемещения и прямым информационным выходом блока свертки, каждый 1-й разряд которого содержит пять элементов И, три элемента ИЛИ, элемент НЕ и О-триггер, прямой вход которого соединен с вторым входом четвертого элемента И, первым входом пятого элемента И и пятым входом второго элемента И, первые четыре входа и выход которого соединены соответственно с четвертым управляющим входом блока свертки (+1)-м и (+2)-м разрядами инверсного информационного выхода блока свертки, 1-м разрядом второго информационного входа блока свертки и вторым входом первого элемента ИЛИ, выход которого соединен с 1-м разрядом контрольного выхода блока свертки,-й разряд инверсного информационного выхода которого соединен с инверсным выходом О-триггера, первым входом третьего элемента И и вторым входом первого элемента И, остальные три входа которого соединены соответственно с третьим управляющим входом блока свертки, (+1)-м и (+2)-м разрядами прямого информационного выхода блока свертки, 1-й разряд выхода сигналов свертки которого соединен с первым входом первого элемента ИЛИ, выходом первого элемента И и четвертым входом второго элемента ИЛИ, первые три входа которого соединены соответственно с (-2)-м и (1-1)-м разрядами выхода сигналов свертки блока свертки и -м разрядом информационного входа блока свертки, а выход второго элемента ИЛИ соединен с вторым входом третьего элемента И и через элемент НЕ - с первым входом четвертого элемента И, выход которого соединен с вторым входом третьего элемента ИЛИ, первый и второй входы и выход которого соединены соответственно с (+1)-м разрядом выхода сигналов сдвига блока свертки, выходом третьего элемента И и первым входом О-тригера, второй вход которого соединен с первым управляющим входом блока свертки, второй управляющий вход которого соединен с вторым входом пятого элемента И, выход которого соединен с 1-м разрядом выхода сигналов сдвига блока свертки, старший разряд прямого информационного выхода которого является выходом суммы последовательного сумматора, первый и второй информационные входы и контрольный выход блока свертки соединены соответственно с выходом сигналов перемещения блока перемещения, информационными выходом и входом блока контроля свертки, содержащего четыре Т- триггера, элемент задержки, элементы ИЛИ и И, причем первые и вторые входы Т-триггеров соединены соответственно с первым"691835 Вход 3 блица о операции пере щ ия риггер Зс 1 Оиггер 4 О абли ц.а атор; 8 хо,цы сум ыхопы сумм 3 -53 14 оооо 00 О .111ооо ООО 1 000 ОО 10 оооо 1 ОО 1 ОО 011 ооа 10 О 1 ОО1 ОО 111 О 11 000 1 И 0 О 1 ОИ О 010011 и и О 01 000 ИИ 00 000ооо ИИ 10 010 ооо 011000 0010 оооо 10 ОООО 1 ОО 0 ооооР1о 000 ООО 000000 управляющим входом блока контроля перемещения и тремя соответствующими разрядами информационного входа блока контроля перемещения, вь 1 ходы Т-триггеров соединены с информационным выходом блока контроля перемещения и через элемент ИЛИ - с вторым входом элемента Р, первый вход которого через элемент задеркки соединен с вторым управляющим входом блока контроля перемещения, выход которого соединен с выходом элемента И, второй управляющий вход блока контроля перемещения соединен с третьим управляющим входом блока перемещения и входом контроля перемещения последовательного сумматора, вход разрешения перемещения которого соединен с вторым управляющим входом блока перемещения, контрольный выход которого соединен с информэционным входом блока контроля перемещения, вход начальной установки последовательного сумматора соединен с первыми управляющими входами блока свертки и блоков 5 контроля перемещения и свертки, тактовыйвход последовательного сумматора соединен с первым управляющим входом блока перемещения и вторым управляющим входом блока свертки, третий уп равляющий 10 вход которого соединен с входом разрешения свертки последовательного сумматора, при этом одноразрядный сумматор содеркит элементы И и ИЛИ, первый и второй входы которых соединены с первым и вто рым входами одноразрядного сумматора,выход элемента И является первым разрядом выхода сумматора, а выход элемента ИЛИ - вторым и третьим разрядами выхода одноразрядного сумматора,Ю Таблица 11691835 Составитель В,БерезкинРедактор Л.Пчолинская Техред М,Моргентал Корректор М.Демчи Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гага 101 Заказ 3928 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5