DE1938912C - Arithmetic and logical unit with error checking - Google Patents

Arithmetic and logical unit with error checking

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DE1938912C DE19691938912 DE1938912A DE1938912C DE 1938912 C DE1938912 C DE 1938912C DE 19691938912 DE19691938912 DE 19691938912 DE 1938912 A DE1938912 A DE 1938912A DE 1938912 C DE1938912 C DE 1938912C
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Description

(An-Bn)V(An-Cn-,) ν (Bn -C..0
und eine Summenfunktion nach der Beziehung
(A n -B n ) V (A n -C n -,) ν (B n -C..0
and a sum function according to the relationship

(An ν Bn νC._.) -ίϊνίν C^) (A n ν B n νC._.) -Ίϊνίν C ^)

bilden, worin An und Bn die Operandenbits der jeweiligen Stelle und Cn^1 ein in diese Stelle einlaufender übertrag sind.form, where A n and B n are the operand bits of the respective position and C n ^ 1 is an incoming carry in this position.

6. Arithmetische und logische Einheit nach den Ansprüchen 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Übertragsgenerator (20) den übertrag aus mehr als einer benachbarten niedrigeren Stelle zusammen mit den Oder-Funktionen aus den logischen Verknüpfungsschaltungen (18) dieser Stellen zugeführt erhält und daß der Übertragsgenerator so ausgebildet ist. dall er den übertrag nach der Beziehung6. Arithmetic and logical unit according to Claims 4 and 5, characterized in that that the carry generator (20) the carry from more than one neighboring lower Place this together with the OR functions from the logic gating circuits (18) Receives places supplied and that the carry generator is designed. dall he did the transfer after the relationship

Cn = An Bn ν (A„vBn)-Cn^1 C n = A n B n ν (A "vB n ) -C n ^ 1

viA... vBn-x)(AnvBn)Cn.2 V(An.2 vB„-2){A„-i ν Bn-i) (An νBn)-Cn.s bildet. viA ... vB n - x ) (A n vB n ) C n . 2 V (A n . 2 vB "- 2 ) {A" - i ν B n -i) (A n νB n ) -C n . s forms.

Die Erfindung betrifft eine arithmetische und logische Einheit" zur Ausführung der Operationen »Addition«. »Und«, »Oder«, »Exklusiv-Oder<> mit übertragsabhängiger Summenbildung zum ZweckeThe invention relates to an arithmetic and logic unit "for carrying out the operations "Addition". »And«, »Or«, »Exclusive-Or <> with Transfer-dependent summation for the purpose

der Fehlerprüfung der Übertrags- und Summenbits durch Paritätsvorausschau miuels Exklusiv-Oder-Verknüpfung der Operandenparitäten sowie der Übertragsparität und durch Vergleich der vorhergesagten mit der tatsächlichen Resultatsparität.the error check of the carry and sum bits through parity preview with exclusive-or-link the operand parities as well as the carry parity and by comparing the predicted with the actual result parity.

Es ist bei Addierwerken bekannt, zur Kontrolle der zu bildenden Summe auf eventuelle Fehler durch eine Prüfschaltung die Parität, d.h. die Ungeradzahligkeit bzw. die Geradzahligkeit der Summe, vorherzubestimmen und mit der tatsächlichen Parität der gebildeten Summe zu verglichen. Die Vorherbestimmung geschieht, indem die Parität der Operanden und die Parität der während der Summenbildung verarbeiteten Überträge durch eine Exklusiv-Oder-Verknüpfung zusammengefaßt werden. Diese Me-It is known in adding units to check the sum to be formed for possible errors a test circuit the parity, i.e. the odd number or the even number of the sum, to be determined beforehand and compared with the actual parity of the sum formed. The predestination is done by changing the parity of the operands and the parity of the during summation processed transfers can be combined by an exclusive-OR link. This me-

thode ist insofern nachteilig, als bei den bekannten Addierwerken ein Einzelfehler jeweils eine gleiche Anzahl Fehler in den erzeugten Übertrags- und Summenbits zur Folge haben kann. Auf Grund der fehlerhaften Überträge wird zwar eine falschemethod is disadvantageous insofar as in the known adding units an individual error is always the same Number of errors in the generated carry and sum bits. Due to the incorrect transfers become incorrect

Summenparität vorhergesagt. Da jedoch die ebenfalls verfälschte Summe einen gleichermaßen falschen Paritätswert liefert, kann das Vorliegen eines Fehlers nicht mehr festgestellt werden.
Es sind bereits Addierwerke bekanntgeworden
Sum parity predicted. However, since the sum, which is also falsified, delivers an equally incorrect parity value, the presence of an error can no longer be determined.
Adding units have already become known

ι» (USA.-Patent 3 234 373). die diesen Nachteil dadurch vermeiden, daß die Summ? in Abhängigkeit vom Übertrag erzeugt wird. Wenn daher beispielsweise ein fehlerhafter übertrag in einer der Addierwerkstellen erzeugt wird, erfolgt nicht nur eine Verfälschung der Summenziffer der nächsthöheren Stelle und eventuell des Übertrages und der Summenziffer der übernächsten Stelle, was jeweils die gleiche Fehlerzahl in den Übertragsbits und in den Summenbitsι »(United States Patent 3,234,373). which this disadvantage thereby avoid the buzz? is generated depending on the carry. So if for example if a faulty transfer is generated in one of the adding stations, there is not only a falsification the total number of the next higher position and possibly the carry-over and the total number the next but one position, which has the same number of errors in the carry bits and in the sum bits

srgeben würde, sondern es wird auch die Summe in der Steile fehlerhaft, in der der fehlerhafte übertrag entstanden ist. Damit ist die Gleichzahligkeil der Fehler in den Ubertragsbits und in den Summenbits gestört, und der Fehler ist durch den Vergleich der tatsächlichen Resultatsparität mit der vorhergesagten Resultatsparität erkennbar.but the sum will also be erroneous at the point where the erroneous transfer occurs originated. The equal number wedge is therefore the error in the carry bits and in the sum bits disturbed, and the error is by comparing the actual result parity with the predicted Result parity recognizable.

Das bekannte Addierwerk ist ausschließlich zur Ausführung von arithmetischen Operationen geeignet. In Datenverarbeitungsanlagen ist es jedoch häufig erforderlich, daß das Rechenwerk nicht nur arithmethische, sondern auch verschiedene logische Verknüpfungen der Operationen, wie Und,Oder, Exklusiv-Oder ausführt, für die ebenfalls eine Resultatsprüfung erwünscht ist. ., The known adder is only suitable for performing arithmetic operations. In data processing systems, however, it is often necessary that the arithmetic unit not only arithmetic, but also various logical links between the operations, such as and, or, exclusive-or for which a result check is also desired. .,

Aufgabe vorliegender Erfindung ist es. eine kombinierte arithmetische und logische Einheit anzugehen, bei der das vorausgehend erläuterte Prinzip der Fehlerprüfung sowohl für arithmetische als auch für logische Verknüpfungsoperationen der Operanden verwendbar ist. Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß eine Funktionsgeneratorschaltung vorgesehen ist. die in Abhängigkeit von Operationssteuersignalen für die logischen Operationen »UND« und »ODER« eine auf die jeweilige Operation be- 2«; zogene Paritätsfunktion erzeugt.und zwar die ODER-Funktion für die UND-Operation und die UND-Funktion für die ODER-Operation. und daß eine Prüfschaltung vorgesehen ist. die mittels Exklusiv-Oder-Verknüpfung der Operandenparität mit der Paritätsfunktion unabhängig vom Resultat der auszuführenden logischen Operation dessen Parität bildet, die daraufhin dem Paritätsvergleich mit der tatsächlichen Resultatspantät unterzogen wirdIt is the object of the present invention. to tackle a combined arithmetic and logical unit, in which the previously explained principle of error checking for both arithmetic and for logical combination operations of the operands can be used. In accordance with the invention, this is how achieves that a function generator circuit is provided. which are dependent on operation control signals for the logical operations "AND" and "OR" one related to the respective operation 2 "; The pulled parity function is generated, namely the OR function for the AND operation and the AND function for the OR operation. and that a test circuit is provided. that by means of an exclusive-or link the operand parity with the parity function regardless of the result of the execution logical operation whose parity forms, which then compares the parity with the actual Is subject to long-term results

Die erfindungsgemäße arithmetische und logische Einheit hat den vorteil. daß durch die Bildung vor. separaten Pa itätsfunktionen bei der logischen Verknüpfung der Operanden eine Fehlerprüfung des Resultates in der gleichen Weise und wenigstens teilweise auch mit den gleichen Schaltungen durchgeführt werden kann wie die Fehlerprüfung der arithmetischen Resultate.The arithmetic and logic unit of the invention has the v orteil. that through education before. separate pa itity functions in the logical combination of the operands, an error check of the result can be carried out in the same way and at least partially also with the same circuits as the error check of the arithmetic results.

Die gleiche Schaltung ist auch für die Exklusiv-Oder-Operation zum Paritätsvergleich brauchbar, obwohl hierbei eine zusätzliche Paritätsfunktioi. nicht erzeugt wird. Letzteres ist für die Exklusiv-Oder-Operation nicht notwendig, da durch die logische Exklusiv-Oder-Verknüpfung der Operandenbits keine ungeradzahlige Änderung in der Anzahl der signifikanten Bits und damit auch keine Paritätsumkehr erfolgen kann. Es reicht daher für die Fehlerprüfung aus, wenn das Resultat einer Exklusiv-Oder-Verknüpfung der Operandenparitäten dem Vergleich mit der tatsächlichen Resultatsparität zugeführt wird.The same circuit is also for the exclusive-or operation usable for parity comparison, although here an additional parity function. not is produced. The latter is not necessary for the exclusive-or operation because it is logical Exclusive-OR operation of the operand bits none odd-numbered change in the number of significant bits and therefore no parity reversal can be done. It is therefore sufficient for the error check if the result is an exclusive-or link the operand parity is fed to the comparison with the actual result parity.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind aus den Ansprüchen zu ersehen. Nachfolgend ist ein Ausfuhrungsbeispiel der Erfindung an Hand von Zeichnungen erläutert. Es zeigtFurther advantageous refinements of the invention can be seen from the claims. Below an exemplary embodiment of the invention is explained with reference to drawings. It shows

F i g. 1 ein Blockschaltbild eines bekannten Addierwerkes mit übertragsabhängiger Summenbildung,F i g. 1 is a block diagram of a known adding unit with transfer-dependent summation,

F i g. 2 ein vereinfachtes Blockschaltbild einer Stelle der beispielsweisen arithmetischen und logischen Einheit,F i g. 2 is a simplified block diagram of one point of the arithmetic and logic functions, for example Unit,

F i g. 3 ein detailliertes Blockschaltbild einer Stelle der arithmetischen und logischen Einheit gemäß Fig. 2,F i g. 3 is a detailed block diagram of a location in the arithmetic and logic unit according to FIG Fig. 2,

F i g. 4 ein vereinfachtes Blockschaltbild der vollständigen arithmetischen und logischen Einheit und F i g. 5 eine Prüfschaltung, wie sie in Verbindung mit der Anordnung nach F i g. 4 verwendbar ist.F i g. 4 a simplified block diagram of the complete arithmetic and logic unit and F i g. 5 shows a test circuit as used in connection with the arrangement according to FIG. 4 can be used.

In Fig. 1 ist ein bekanntes Addierwerk dargestellt, das von dem Prinzip der Summenbildung in Abhängigkeit vom übertrag Gebrauch macht. Dieses Addierwerk besteht aus einem Ubertragsgenerator 10, einem Summenfunktionsgenerator 12 und einer Exklusiv-Oder-Schaltung 14. Unter der Voraussetzung, daß das Addierwerk als binärer Volladdierer für eine Binärstelle ausgebildet ist, erzeugt der Ubertragsgenerator 10 aus den binären Operanden A und B der Stelle ?i und dem übertrag C aus der nächstniedrigeren Stellen-! den übertrag Cn. Der Übertragsgenerator besteht hierzu aus einem logischen Netzwerk, das entsprechend der Booleschen Beziehung Cn = (An Bn) + (AnC._t) + (Bn In Fig. 1, a known adder is shown, which makes use of the principle of summation as a function of the transfer. This adder consists of a carry generator 10, a summation function generator 12 and an exclusive-OR circuit 14. Assuming that the adder is designed as a binary full adder for a binary digit, the carry generator 10 generates from the binary operands A and B of the digit? i and the carry C from the next lower digit! the transfer C n . For this purpose, the carry generator consists of a logical network which, in accordance with the Boolean relationship C n = (A n B n ) + (A n C._ t ) + (B n

aufgebaut ist.is constructed.

Hierin bedeutet, daß jede log^.he Multiplikation im Ubertragsgenerator 10 in bekannter Weise durch eine bekannte Und-Schaltung und jede logische Addition durch eine Oder-Schaltung verkörpert wird.Herein means that every log ^ .he multiplication in the carry generator 10 in a known manner by a known AND circuit and each logical Addition is embodied by an OR circuit.

Der Summenfunktionsgenerator 12 bildet aus den gleichen Eingangssignalen An. B„, Cn _, eine Summenfunktion SFn. Der Boolesche Ausdruck für die Summenfunktion SFn lautet folgendermaßen:The sum function generator 12 forms the same input signals A n . B ", C n _, a sum function SF n . The Boolean expression for the sum function SF n is as follows:

SFn = M1 SF n = M 1

Die Summenfunktion SFn wird zusammen mit dem übertrag Cn der Exklusiv-Oder-Schaltung 14 zugeführt, welche an ihrem Ausgang die binäre Summe Sn liefert.The sum function SF n is fed together with the carry C n to the exclusive-OR circuit 14, which supplies the binary sum S n at its output.

Ein derartiger Addierwerksaufbau hat den Vorzug, daß Einzelfehler mit einer relativ hohen Sicherheit erkannt werden können. Die Fehlerprüfung bei Addierwerken erfolgt zumeist durch eine Vorhersage der Parität der Summe. Unter Parität wird hierbei derjenige Binärwert verstanden, dei notwendig ist. um die Quersumme aller Bits eines Wertes auf einen ungeraden bzv>. einen geraden Binärwert zu ergänzen. Jeder Zahlenwen. der dem Rechenwerk zugeführt wird, ist daher mit einem zusätzlichen Bit versehen, das als Paritätsanzeige dient. Der betreffende Zahlenwert kann dadurch auf Richtigkeit geprüft werden, daß seine Parität neu gebildet wird und das Resultat mit dem mitgeführten Paritätsbit verglichen wird. Das gleiche Schema wird zur Prüfung des Resultates einer binären Addition benutzt. Unabhängig von der Summenbildung wird die Summenparität Px ilurch '•ine Exklusiv-Oder-Verkniipfung der Parität der Operanden und der verarbeiteten Überträge vorhergesagt. Such an adder structure has the advantage that individual errors can be recognized with a relatively high degree of certainty. The error check with adders is mostly done by predicting the parity of the sum. Parity is understood here to mean the binary value that is necessary. to convert the checksum of all bits of a value to an odd or>. to add an even binary value. Everyone numbers. which is fed to the arithmetic unit is therefore provided with an additional bit that serves as a parity indicator. The relevant numerical value can be checked for correctness by recreating its parity and comparing the result with the parity bit carried along. The same scheme is used to check the result of a binary addition. Independently of the sum formation, the sum parity P x i is predicted by an exclusive-or link of the parity of the operands and the processed carries.

Dies geschieht nach der BeziehungThis happens after the relationship

Pg = PaVPbV-Pc,Pg = PaVPbV-Pc,

worin P4 die Parität des Operanden A. PB die Parität des Operanden B und Pc die Parität der während der Addition verarbeiteten Überträge sind. Am Ende der Addition wird die Parität der gebildeten Summe ermittelt und mit der vorherbestimmten Parität auf Übereinstimmung verglichen.where P 4 is the parity of operand A. P B is the parity of operand B and P c is the parity of the carries processed during the addition. At the end of the addition, the parity of the sum formed is determined and compared with the previously determined parity for a match.

Dieses Prüfverfahren arbeitet nur dann erfolgreich, wenn ein Fehler in den Überträgen oder in der Summe auftritt. Sofern jedoch eine gleichzahlige Anzahl von Fehlern sowohl in den verarbeiteten Überträgen als auch in den Summenbits erscheint, stimmt die vorhergesagte Summenparität Ps mit der tatsächlichen Summenparität überein, obwohl dieThis test procedure only works successfully if an error occurs in the transfers or in the total. However, if an equal number of errors appear both in the processed carries and in the sum bits, the predicted sum parity P s agrees with the actual sum parity, although the

Summe fehlerhaft ist. Durch das Addierwerk von F i g. 1 wird diesem Mangel dadurch entgegengewirkt, daß das Summenbit in jeder Stelle in der erläuterten Weise in Abhängigkeit von dem in dieser Stelle erzeugten übertrag gebildet wird. Ist dieser 5 Übertrag fehlerhaft, so wird dadurch nicht nur das Summenbit der nächsthöheren Bitstelle verfälscht. Zusätzlich wird auch ein falsches Summenbit in der betreffenden Stelle gebildet, so daß einem falschen ~" ' ' **'—■--— —..-; r^icrhd nit« in der ge- 10 Sum is incorrect. By the adder of FIG. 1, this deficiency is counteracted in that the sum bit is formed in each position in the manner explained depending on the transfer generated in this position. If this 5 carry is incorrect, then not only the sum bit of the next higher bit position is corrupted. In addition, a wrong sum bit is also formed in the relevant position, so that a wrong ~ "'' ** '- ■ --— --..-; r ^ icrhd nit« in the 10

derthe

gleichensame

liegen vor, wenn als Folge eines dafür, daß die auszuführende Operation keine Und-Verknüpfung und auch keine Exklusiv-Oder-Verknüpfung ist. Treten Signale auf den Leitungen 44 und 48 auf, dann befindet sich die arithmetische und logische Einheit in einem Zustand, in dem sie die auf den Eingangr'eitungen 50,52auftretenden Operandensignale An, Bn entsprechend der logischen Operation »ODER« verknüpft. Dabei wird durch das Signal auf Leitung 44 die .Übertragsgeneratorschaltung 20 und durch das Signal auf Leitung 46 die Summenfunktionsgeneratorschaltung 22 gesperrt. Das Oder-Resultat wird dadurch gebildet, daß eine die Oder-Verknüpfung der Operanden darstellende Bit-Funktion von der Leitung 28 unter Wirkung der Steuer-are present if, as a result, the operation to be carried out is not an AND link and also not an exclusive OR link. If signals appear on lines 44 and 48, the arithmetic and logic unit is in a state in which it combines the operand signals A n , B n appearing on the input lines 50, 52 according to the logical operation "OR". The signal on line 44 blocks the transfer generator circuit 20 and the signal on line 46 blocks the sum function generator circuit 22. The OR result is formed in that a bit function representing the OR operation of the operands is transferred from line 28 under the effect of the control

derthe

bit derjenigen Stelle die den. ^ ,rag erzeugt hat ^J Ungtachheibit of the place that the. ^ , rag has generated ^ J Ungtachhei

Anzahl ^^^^Τ^Λά falschen Summenbits her. so dall dNumber of ^^^^ Τ ^ Λά wrong sum bits. so dall d

dC Dre ar^ S"ah AusXungsbeispiel der uie π g. <- « β arithih d dC D r e ar ^ S "ah AusXungsbeispiel der uie π g. <-« β arithih d

Erfindung den Aufbat»einer «™ logischen Einheit bei der die Summe ^Invention of »a« ™ logical unit where the sum ^

Ä Ä Ά£ edätrfe AoToUeÄ Ä Ά £ edätrfe AoToUe

Di 2Q Tue 2Q

auch auf logische
anthmeusche und
also on logical
anthmeusche and

rfe auszudehnen Dierfe to expand the

enthält
enthalt
contains
contains

Einheit einenUnit one

eine Auswlhltorschaltung 26, denen über Sammeleine Ausw.*niIo^d'.j" |i4fu:ktionen BF zugeführta Auswlhltorschaltung 26, which more than collecting a Sel * niIo ^ d '.j "| i4fu: supplied ACTIONS of BF.

STcS Snbema£gen rZräund der Summenwerden. Der °^f"ra^ge"!" men übertrag C STcS S n dimensioning rZräund the totals. The ° ^ f " ra ^ ge "! " Men transfer C

UIlU IUgUViIk. i^u....... „.„ . UIlU IUgUViIk. i ^ u ....... ".".

Der Übertrag Cn wird einerseits über eine Leitung 32 zur nächsthöheren Ziffernstelle übertragen und zum anderen über eine Leitung 34 einer Exklusiv-Oder-Schaltung 36 zugeführt, deren zweiter Eingang mit dem Ausgang des Summenfunktionsgenerators 22 verbunden ist. Die Exklusiv-Oder-Schaltung 36 liefertThe carry C n is transmitted on the one hand via a line 32 to the next higher digit position and on the other hand via a line 34 to an exclusive-OR circuit 36, the second input of which is connected to the output of the summation function generator 22. The exclusive-or circuit 36 delivers

~ " ~" ng einer AdeJne Oder-Oder-Schaltung 38 zur Ausgangsleitung 40 übertragen. In der entsprechenden Weise wird bei Vorliegen eines Steuersignals auf Leitung 42 und 48 und bei Fehlen eines Steuersignals auf Leitung 44 und 46 die Auswahltorschaltung 26 zum Durchlaß einer Bufunktiop »UND« gesteuert. Die Exklusiv-Oder-Ope- und 25 ration wird durchgeführt, wenn Steuersignale auf über- den Leitungen 46 und 44 anliegen. Die Exklusiv-Oder-Verknüpfunp, der Operanden erfolgt im Sumraenfunktionsgenerator 22, der hierbei in der gleichen Weise wie bei Durchführung einer Addition arbciici. einen 30 Durch das Steuersignal auf Leitung 44 wird der Übertragsgenerator 20 gesperrt, so daß bei der Verarbeitung der Operandenbits kein Übertrag auf Leitung 32 auftritt. Das Resultat aus der Summenfun ktionsgeneratorschaltung 22 wird über die Exklusiv-Oder-Schaltung 36 und die Oder-Schaltung 38 zur Ausgangsleitung 40 übertragen.~ "~" ng a goodbye Or-OR circuit 38 is transmitted to output line 40. In the corresponding manner if present a control signal on lines 42 and 48 and in the absence of a control signal on lines 44 and 46 the selection gate circuit 26 is controlled for the passage of a Bufunktiop "AND". The Exclusive-Or-Ope- and 25 ration is performed when control signals are on abut over lines 46 and 44. The exclusive-or link of the operands takes place in the sum function generator 22, which arbciici. a 30 By the control signal on line 44, the carry generator 20 is blocked, so that when the Processing of the operand bits, no carry occurs on line 32. The result of the sum fun Action generator circuit 22 is via the exclusive-or circuit 36 and the OR circuit 38 to the output line 40.

Der Paritätsfunktionsgenerator 24 erzeugt bei Durchführung von logischen Verknüpfungsoperationen aus den Bitfunktionen BFn eine Paritätsfunktion PFn, die zur Prüfung des Resultates der Verknüpfung benutzt wird. Dies geschieht in der Weise, daß die Parität der Operanden und die Paritätsfunktion PFn durch Exklusiv-Oder verknüpft werden. Das Resultat dieser Verknüpfung entspricht der Parität des Re-The parity function generator 24 generates when performing logical combination operations of the bit functions BF n is a parity function PF n, which is used to check the result of the link. This is done in such a way that the parity of the operands and the parity function PF n are linked by exclusive-or. The result of this link corresponds to the parity of the re-

wird.will.

sulfates der jeweils auszuführenden logischen Verknüpfungsoperation. Ein Vergleich zwischen der Parität des auf Leitung 40 auftretenden logischen Resultates und der unter Verwendung der Paritäts-sulfates of the logical combination operation to be carried out. A comparison between the parity of the logical result appearing on line 40 and the result obtained using the parity

^uf SafSkSmetische und lOgLsche in ckr bSreffenden Binärstelle bei Durch-LiiST logischer Operanonen föhdOt * "SÄ- ^ mr ^ ^mm, *** T ^ uf SafSkSmetische and l OgL cal in ckr bSpecific binary digits with Durch-LiiST logical operanons föhdOt * "SÄ- ^ m r ^ ^ mm , *** T

knüpfungsoperation jeweils benötigten Paritätsfunktion PFn erfolgt durch die Steuersignale auf den Le,tungen 42 und 44. Für die Operation «»ODER., 55 die durch ein Signal auf Leitung 44 und 48 und durch das Fehlen eines Signals aufLotung 42 und 46 angezagt wird, liefert der Pantätsfunktionsgenerator auf seiner Ausgangsleitung 56 die Und-Verknüpfung Exklusiv- deT Eingangssignale An, Br Für die Und-Fuiiktion. ai SS eS S^af »»UND 6o die durch em sgTal auf Leitung 42 und 48 und durch Und-VeTknüpfung oSr erne Ex- Fehlen eines Signals auf Leitung 44 und 46 angezeigt unu c » γ* J[A Leituneen wird, liefert die Paritätsgeneratorschaltung auf Leip o ^ Leim ^s ^ Oder-Verkr.üpfung der The parity function PF n required in each case is carried out by the control signals on lines 42 and 44. For the operation «» OR., 55 which is indicated by a signal on lines 44 and 48 and by the absence of a signal on soldering lines 42 and 46, the pantätsfunktionsgenerator delivers on its output line 56 the AND operation exclusive deT input signals A n , B r for the and function. ai SS eS S ^ af »» AND 6o which is indicated by em sgTal on lines 42 and 48 and by AND-connec- tion oSr erne Ex- absence of a signal on lines 44 and 46 unu c » γ * J [A Leituneen delivers the Parity generator circuit on Leip o ^ glue ^ s ^ or-linking the

44 und 48 treten J^s konge»!« zu «n ^ ^ nachstehenden Tabelle44 and 48 join J ^ s conge »!« To «n ^ ^ below table

i ££: Si ·, wW der bS^ der Paritätsfunktionen bei der Vorhersage der ResuKatsparität für die Operationeni ££: Si ·, wW the bS ^ of the parity functions when predicting the result parity for the operations

^ηΓ^^ ODER und UND deutllTln der TabÄeujet^ ηΓ ^^ OR and AND clearly in the TabÄeujet

auf Leitung 44 liefert die Anzeige K das Kesunat. P„ die Parität des richtigen Resunat» on line 44 the display K supplies the kesunate. P "the parity of the correct result"

t^!ί !taSdnmi 42.44. 46 Tritt ein Signal »»ADD ν EO« auf Ihn Sv&amd* und logische iunri uic«u Exklusiv-t ^! ί! taSdnmi 42.44. 46 If a signal »» ADD ν EO «occurs on Him Sv & amd * and logical iunri uic« u exclusive

fct*fct *

938 912938 912

(Ergänzung auf Ungerade) und VPR die vorhergesagte Parität.(Complement to odd) and VP R the predicted parity.

Tabelle 1Table 1

ΛΛ BB. P. AP. A f- Pn Λf- P n Λ (- PF = (- PF = 11 HH PrPr ODEROR 11 II. 00 11 00 00 00 11 00 11 11 11 00 00 11 00 II. 00 00 00 00 00 11 00 00 00 11 00 11 II. 11 00 UNDAND II. 11 00 11 00 11 00 II. 00 11 II. II. 11 11 00 11 II. 00 00 00 II. 00 00 11 00 00 11 00 11 11 00

Die Ubertragsgeneratorschaltung 20 in F i g. 2 ist abweichend vom Ubertragsgenerator 10 des Addierwerkes nach F i g. 1 so ausgebildet, daß bei der Ubertragsbildung nicht nur der übertrag von der nächstniedrigen Wertstelle berücksichtigt wird, sondern auch Überträge von anderen niedrigeren Stellen. Zu diesem Zweck ist die Schaltung 20 über die Leitungen 58, 59 mit Übertragsausgängen und mit Bitfunktionsausgängen, wie die Ausgangsleitung 61 der Stelle η verbunden. Abweichend von der dargestellte" Anordnung können die Operandenbits auch direkt den Einheiten 20, 22, 24 oder 26 zugeführt werden. Die Anordnung kann so getroffer·. sein, daß die Signale Cn, SFn und LSn unter Verwendung eines Teiles der Bitfunktionen BFn und der Operandensignale An, Bx gebildet werden.The carry generator circuit 20 in FIG. 2 differs from the carry generator 10 of the adder according to FIG. 1 designed in such a way that not only the transfer from the next lower value place is taken into account when the transfer is formed, but also transfers from other lower places. For this purpose, the circuit 20 is connected via the lines 58, 59 to carry outputs and to bit function outputs, such as the output line 61 of the point η . Deviating from the "arrangement shown", the operand bits can also be fed directly to the units 20, 22, 24 or 26. The arrangement can be such that the signals C n , SF n and LS n using part of the bit functions BF n and the operand signals A n , B x are formed.

Der detaillierte Aufbau einer im wesentlichen der Anordnung von F i g. 2 entsprechenden Schaltung ist aus dem Blockschaltbild von F i g. 3 ersichtlich. Im Bitfunktionsgenerator 18 werden aus den Operandenbits A„ Bn durch eine Und-Schaltung 60 auf einer Leitung 64 die Und-Funktion und durch eine Oder-Schaltung 62 auf einer Leitung 66 die Oder-Funktion gebildet. Die Leitung 64 führt zu einer Und-Schaltung 68 im Paritätsfunktionsgenerator 24. Der zweite Eingang dieser Und-Schaltung ist mit dem Ausgang eines Inverters 72 verbunden, der an eine Steuerleitung 70 angeschlossen ist, auf welcher das Steuersignal »UND ν EO« auftritt. Die Und-Schaltung 68 ist somit bei Fehlen dieses Signals für eine Signalübertragung vorbereitet. Der Ausgang der Und-Schaltung 68 ist über eine Oder-Schaltung 74 mit der Ausgangsleitung 76 verbunden. Ebenso wird die Oder-Funktion der Operandenbits von der Oder-Schaltung 62 über die Leitung 66. eine Und-Schaltung 78 und die Oder-Schaltung 74 zur Ausgangsleitung 76 übertragen, wenn ein Steuersignal auf Leitung 70 zur Vorbereitung der Und-Schaltung 78 vorhanden ist. Die Bitfunktionsleitungen 64 und 66 führen des weiteren zu der übertragsgerieratorschaltung20, die aus Und-Schaltungen 80, 82 und 86 sowie einer Oder-Schaltung 88 besteht. Die Ubertragsgeneratorschaltung 20 bildet den .übertrage, nach der BeziehungThe detailed structure of a substantially similar arrangement in FIG. 2 corresponding circuit is from the block diagram of FIG. 3 can be seen. In the bit function generator 18, the AND function is formed from the operand bits A, B n by an AND circuit 60 on a line 64 and the OR function is formed by an OR circuit 62 on a line 66. The line 64 leads to an AND circuit 68 in the parity function generator 24. The second input of this AND circuit is connected to the output of an inverter 72 which is connected to a control line 70 on which the control signal "AND ν EO" occurs. The AND circuit 68 is thus prepared for a signal transmission in the absence of this signal. The output of the AND circuit 68 is connected to the output line 76 via an OR circuit 74. Likewise, the OR function of the operand bits is transmitted from the OR circuit 62 via the line 66, an AND circuit 78 and the OR circuit 74 to the output line 76 when a control signal is present on the line 70 to prepare the AND circuit 78 . The bit function lines 64 and 66 also lead to the transfer generator circuit 20, which consists of AND circuits 80, 82 and 86 and an OR circuit 88. The carry generator circuit 20 forms the carry, according to the relationship

C. = 4.-B. ν M,,vflj Cn ,C. = 4.-B. ν M ,, vflj C n ,

V(An^2 vB„_2)-M„-, vB._,» M1, vß.l C. , woi in Cn-„ C._2 und C. 3 die Überträge aus der nächstniedrigeren, aus der um zwei Stellen niedrigeren und aus der um drei Stellen niedrigeren Stelle der arithmetischen und logischen Einheit sind und worin dementsprechend V (A n ^ 2 vB "_ 2 ) -M" -, vB._, »M 1 , vß.l C., where in C n -" C._2 and C. 3 the carryovers from the next lower, from the two places lower and the three places lower of the arithmetic and logical unit and in which, accordingly

»/!„_, vß„_,« und »An_2 vfl„.2«»/!" _, Vß "_," and "A n _ 2 vfl". 2 «

die Oder-Bitfunktionen aus der nächstniedrigeren und aus der um zwei Stellen niedrigeren Stelle sind. Hierbei bildet die Und-Schaltung S2 den in der zweiten Zeile stehenden Teil des obigen Ausdruckes und die Und-Schaltung 86 den in der dritten Zeile stehenden Teil dieses Ausdruckes, während die Und-Schaltungen 80 und 84 die beiden Und-Verknüpfungen der ersten Zeile des obigen Ausdruckes bilden. Die Oder-Funktion der betreffenden Stelle η wird der Und-Schaltung 84 ebenso wie den Und-Schaltungen 82 und 86 von der Bitfunktionsleitung 66 zugeführt. Die Ausgänge der Und-Schaltungen 80, 82, 84 und 86 sind an eine Oder-Schaltung 88 angeschlossen, deren Ausgang mit einer Ubertragsausgangsleitung 90 verbunden ist. Die Und-Schaltungen 80. 82, 84 und 86 weisen je einen zusätzlichen Eingang auf, der mit der Ausgangsleitung 92 des Inverters 72 in Verbindung steht und über den die ubertragsgeneratorschaltung 20 gesperrt wird, wenn ein Steuersignal auf Leitung 70 vorhanden ist.are the OR-bit functions from the next lower digit and from the digit lower by two digits. The AND circuit S2 forms the part of the above expression in the second line and the AND circuit 86 the part of this expression in the third line, while the AND circuits 80 and 84 form the two ANDs of the first line of the above expression. The OR function of the relevant point η becomes the AND circuit 84 as well as the AND circuits 82 and 86 from the bit function line 66 supplied. The outputs of the AND circuits 80, 82, 84 and 86 are connected to an OR circuit 88, the output of which is connected to a carry output line 90 is connected. The AND circuits 80, 82, 84 and 86 each have an additional Input that is connected to the output line 92 of the inverter 72 and through which the Carry out generator circuit 20 is disabled when a control signal on line 70 is present.

Die Bitfunktionsleitungen 64 und 66 sind des wei-The bit function lines 64 and 66 are also

3c teren mit dem Surr.rnersfunk tionsgenerator 22 verbunden, der die Summenfunktion SF, nach der Beziehung 3c connected to the buzzer function generator 22, which is the sum function SF, according to the relationship

SFn = (An ■ Bn ν CnZ1) (An ν Bn ν C11..,) SF n = (A n ■ B n ν C n Z 1 )(A n ν B n ν C 11 ..,)

bildet. Die Komponente An ■ Wn ν C„_, wird aus der Und-Bitfunktion von Leitung 64 durch einen Inverter 94 und aus dem übertrag von der nächstnie^- rigen Stelle auf einer Leitung 96 über eine Und-Schaltung 98 und einen Inverter 100 gebildet. Anforms. The component A n · W n ν C "_" is derived from the AND bit function of line 64 through an inverter 94 and from the transfer from the next lowest point on a line 96 via an AND circuit 98 and an inverter 100 educated. On

die Ausgänge der Inverter 94 und 100 ist eine Oder-Schaltung 102 angeschlossen, deren Ausgang zu einer Und-Schaltung 104 führt. Zur Bildung der im rechten Teil des obigen Ausdruckes stehenden Komponente wird die Oder-Bitfunktion von Leitung 66 und dasthe outputs of the inverters 94 and 100 is connected to an OR circuit 102, the output of which is connected to a AND circuit 104 leads. To form the component in the right part of the above expression becomes the or-bit function of line 66 and that

Ausgangssignal der Und-Schaltung 98 einer Oder-Schaltung 106 zugeführt, deren Ausgang mit dem zweiten Eingang der Uiid-Schaltung 104 verbunden ist. an derem Ausgang die Summenfunktion SFn auftritt. Der zweite Eingang der Und-Schaltung 98 ist mitThe output signal of the AND circuit 98 is fed to an OR circuit 106, the output of which is connected to the second input of the Uid circuit 104. at the output of which the sum function SF n occurs. The second input of the AND circuit 98 is with

der Leitung 92 verbunden, so daß der übertrag von der nächstniedrigen Stelle auf Leitung 96 dem Summennmktionsgeneiatoi 22 nur dann zugeführt wird, wenn auf Leitung 70 kein Steuersignal »UND ν EO« vorliegt.the line 92 connected, so that the transfer from the next lowest point on line 96 to the Summennmktionsgeneiatoi 22 only then fed is when there is no control signal "AND ν EO" on line 70.

Das Summenfunktionssignal SFn wird über eine UND-Schaltung 108 zur Exklusiv-Oder-Schaltung 36 übertrage·), wenn das ADD ν EO-Steuersignal auf einer Leitung 110 vorhanden ist. Das gleiche Steuersignal bereitet auch eine Und-Schaltung 112 fürThe sum function signal SF n is transmitted via an AND circuit 108 to the exclusive-OR circuit 36 if the ADD ν EO control signal is present on a line 110. The same control signal also prepares an AND circuit 112 for

eine Übertragung des Ausgangssignals von der ubertragsgeneratorschaltung 20 zum zweiten Eingang der Exklusiv-Oder-Schalt'ing 36 vor. In der Exklusiv-Oder-Schalturg36 wird der erzeugte übertrag Cn und dir Summenlunktion SFK in der beschriebenena transmission of the output signal from the transmission generator circuit 20 to the second input of the exclusive-OR switching 36. In the Exclusive-Or-Schalturg36 the generated transfer C n and the sum function SF K is described in the

Weise verknüpf;. Der Ausgang dieser Schaltung steht über du,- Oder-Schaltung 38 mit der ResultatrAusgangsleiiung 114 in Verbindung.
An zvei weitere Eingänge der Oder-Schaltung 38
Linking way ;. The output of this circuit is connected to the resultant output line 114 via du, - or circuit 38.
At two further inputs of the OR circuit 38

sind die Ausgänge von Und-Schaltungen 116 und 118 angeschlossen, welche eine der Auswahl-Torschaltung 26 von F i g. 2 entsprechende Einheit 26'bilden. Abweichend von F i g. 2 erhält die Schaltung 26' sowohl die Operandenbits An, Bn als auch einen Teil der Bitfunktionen vom Bitfunktionsgenerator 18, nämlich die Oder-Funktion, zugeführt. Beide Und-Schaltungen 116, 118 werden über einen Inverter 120 nur dann wirksam gemacht, wenn auf der Steuerleitung 110 kein Signal anliegt. Die Und-Schaltung 116 wird außerdem vom Ausgang des Inverters 72 über die Leitung 92 gesteuert. Diese Und-Schaltung dient zur Übertragung der Oder-Bitfunktion zum Resultatsausgang 114, wenn keine der Leitungen 70 und HO signalrührend ist. Über die Und-Schaltung 118 wird ,5 die Und-Bitfunktion von Leitung 64 zum Resultatsausgang 114 übertragen, wenn nur die Leitung 110 nicht signalführend ist. Zu diesem Zeitpunkt ist die Und-Schaltung 116 durch Fehlen eines Signals auf Leitung 92 für eine Signalübertragung gesperrt.the outputs of AND circuits 116 and 118 are connected which are one of the select gate circuits 26 of FIG. 2 form corresponding unit 26 '. Notwithstanding FIG. 2, the circuit 26 'receives both the operand bits A n , B n and some of the bit functions from the bit function generator 18, namely the OR function. Both AND circuits 116, 118 are made effective via an inverter 120 only when no signal is present on control line 110. The AND circuit 116 is also controlled by the output of the inverter 72 via the line 92. This AND circuit is used to transfer the OR bit function to the result output 114 if none of the lines 70 and HO are signal-affecting. , Is transferred 5-bit function of the And line 64 to the output result 114, only when the line 110 is not a leader signal via the AND circuit 118th At this point in time, the AND circuit 116 is blocked for signal transmission due to the absence of a signal on line 92.

Die F i g. 4 zeigt, wie mehrere Stufen von der in F i g. 3 beschriebenen Art zur vollständigen arithmetischen und logischen Einheit 130 untereinander verbunden sind. Jeder der Blöcke 132 wird durch eine Schaltung gemäß F i g. 3 gebildet. Die Eingänge und Ausgänge der Blöcke tragen die in F i g. 3 verwendete Bezeichnung. Die einzelnen Stellen der Einheit 130 sind durch 1 bis η bezeichnet, wobei 1 die niedrigste Stelle und π die höchste Stelle bedeutet. In di" Stelle 1 sind die Eingänge für die Signale C. .. ,Q C„-2, C._3, /In-, vß,.„ /L,_j vB„_2 (Leitungen 96. 122. 124. 126, 128 in Fig. 3) über eine Leitung 134 an eine feste Vorspannung VSP angelegt, deren Spannungswert O-Eingangssignale auf den genannten Eingängen erzeugt. In der gleichen Weise sind in Stelle 2 die den Eingangsleitungen 122, 124, 128 (Fig. 3) entsprechenden Leitungen an die Vorspannungsleitung 134 angeschlossen. Das gleiche trifft auf die CVj Eingangsleitung 124 der Stelle 3 zu.The F i g. 4 shows how several stages from the one in FIG. 3 are interconnected to form a complete arithmetic and logical unit 130. Each of the blocks 132 is represented by a circuit as shown in FIG. 3 formed. The inputs and outputs of the blocks carry the ones shown in FIG. 3 designation used. The individual places of the unit 130 are denoted by 1 to η , where 1 means the lowest place and π the highest place. In position 1 are the inputs for the signals C. .., Q C "-2, C._ 3 , / I n -, vß,." / L, _j vB "_ 2 (lines 96, 122. 124, 126, 128 in Fig. 3) is applied via a line 134 to a fixed bias voltage VSP, the voltage value of which generates 0 input signals on the inputs mentioned. In the same way, the input lines 122, 124, 128 (Fig 3) appropriate lines are connected to the bias line 134. The same applies to the CVj input line 124 of position 3.

Die Ausgangsleitungen der Blöcke 132 für die Resultatsziffern R1 bis Rn, für die Überträge C, bis Cn sowie für die Paritätsfunktionen PFx bis PFn sind mit einer Prüflogik 140 verbunden, die Teil der arithmetischen und logischen Einheit 130 ist. Außerdem werden die Resultatssignale R1 bis Rn über Leitungen 136 an nachgeschaltete Einheiten der Datenverarbeitungsanlage, in welcher die arithmetische und logische Einheit Verwendung findet, weitergeleitet. In Fig. S ist ein Blockschaltbild der Prüflogik dargestellt Eine erste Exklusiv-Oder-Schaltung 142 dient zur Verknüpfung der Resultatssignale R, bis R. der arithmetischen und logischen Einheit 130. Die Schaltung 142 kann in einer aus F i g. 6 ersichtlichen Weise aus mehreren in Serie geschalteten Exklusiv-Oder-Gliedern 146 bestehen. Mit dem Ausgang der Schaltung 142 ist ein Inverter 144 verbunden, an dessen Ausgang die Parität P8 des von der arithmetischen und logischen Einheit 130 erzeugten Resultates auftritt. Die Prüflogik 140 umfaßt zwei weitere Exklusiv-Oder-Schaltungen 148 und ISO. die beide in der gleichen Weise wie die Schaltung 142 aufgebaut sind. In der Exklusiv-Oder-Schaltung werden die Überträge C0, C, bis C«_,, die von den Stellen 1 bis η — 1 der Einhei! 130 während einer Addition erzeugt werden, durch Exklusiv-ODER verknüpft. Der Ausgang dieser Schaltung fuhrt zu einer Und-Schaltung 152, deren zweiter Eingang mit einer Steuerleitung 154 verbunden ist, auf der einThe output lines of the blocks 132 for the result digits R 1 to R n , for the carries C 1 to C n and for the parity functions PF x to PF n are connected to a test logic 140 which is part of the arithmetic and logic unit 130. In addition, the result signals R 1 to R n are forwarded via lines 136 to downstream units of the data processing system in which the arithmetic and logic unit is used. A block diagram of the test logic is shown in FIG. 5. A first exclusive-OR circuit 142 is used to link the result signals R to R of the arithmetic and logic unit 130. The circuit 142 can be in one of FIGS. 6, as can be seen, consist of several exclusive-or elements 146 connected in series. An inverter 144 is connected to the output of the circuit 142 , at the output of which the parity P 8 of the result generated by the arithmetic and logic unit 130 occurs. The test logic 140 includes two further exclusive-or circuits 148 and ISO. both of which are constructed in the same way as circuit 142. In the exclusive-OR circuit, the carries C 0 , C, to C «_ ,, from the positions 1 to η - 1 of the unit! 130 are generated during an addition, linked by exclusive OR. The output of this circuit leads to an AND circuit 152, the second input of which is connected to a control line 154 on the

Addilionsstcucrsignal »ADD« erscheint, wenn eine Addition ausgeführt wird.Addition control signal »ADD« appears when an addition is carried out.

Die Exklusiv-Oder-Schaltung 150 dient in einer entsprechenden Weise zur Exklusiv-Oder-Verknüpfung der Paritätsfunktionen PF, bis PFn, die in den Stellen 1 bis η der Einheit 130 bei Ausführung einer logischen Operation erzeugt werden, über eine Und-Schaltung 156 wird das Ausgangssignal der Schaltung 150 bei Vorliegen eines Steuersignals »UND ν ODER« auf einer Leitung 158 zu einer Oder-Schaltung 160 übertragen, deren zweiter Eingang mit dem Ausgang der Und-Schaltung 152 verbunden ist.The exclusive-OR circuit 150 is used in a corresponding manner for the exclusive-OR operation of the parity functions PF to PF n , which are generated in positions 1 to η of the unit 130 when a logical operation is carried out, via an AND circuit 156 If a control signal “AND ν OR” is present, the output signal of circuit 150 is transmitted on a line 158 to an OR circuit 160, the second input of which is connected to the output of AND circuit 152.

Eine einstellige Exklusiv-Oder-Schaltung 162 erhält auf einem Eingang 164 das Paritätsanzeigesignal PA des Operanden A und auf dem anderen Eingang 166 das invertierte Paritätsanzeigesignal PB des Opsranden B zugeführt. Der Ausgang der Exklusiv-Oder-Schaltung 162 ist mit einer weiteren Exklusiv-Oder-Schaltung 168 verbunden, deren zweiter Eingang an den Ausgang der Oder-Schaltung 160 angeschlossen ist. Der Ausgang der Exklusiv-Oder-Schaltung 168 führt zu einem Komparator 170. Der zweite Eingang dieses !Comparators steht über eine Leitung 172 mit dem Inverter 144 in Verbindung. Als Komparator 170 kann im dargestellten Beispiel eine Exklusiv-Oder-Schaltung verwendet werden. Er besitzt eine Ausgangsleitung 174, auf welcher im Falle einer fehlerhaften Operation der arithmetischen und logischen Einheit 130 ein Fehleranzeigesignal F erscheint.A single-digit exclusive-OR circuit 162 receives the parity display signal P A of the operand A on one input 164 and the inverted parity display signal P B of the op-margin B on the other input 166. The output of the exclusive-OR circuit 162 is connected to a further exclusive-OR circuit 168, the second input of which is connected to the output of the OR circuit 160. The output of the exclusive-OR circuit 168 leads to a comparator 170. The second input of this comparator is connected to the inverter 144 via a line 172. In the example shown, an exclusive-OR circuit can be used as the comparator 170. It has an output line 174 on which an error display signal F appears in the event of an incorrect operation of the arithmetic and logic unit 130.

7.ur F.rlä uterung Her Arbeitsweise der arithrnet ischen und logischen Einheit 130 wird auf die nachstehende Tabelle II Bezug genommen. In dieser Tabelle ist die Paritätsprüfung für die Operationen Addition, Oder, Und, Exklusiv-Oder an Hand einstelliger Operandenverknüpfungen dargestellt. Als Parität wird in der Tabelle eine Ergänzung auf einen ungerader Binärwert zugrunde gelegt. Fehlerhafte Binärwerte sind mit * gekennzeichnet.7. For explanation of the working method of the arithmetic and logic unit 130, reference is made to Table II below. In this table is the parity check for the operations addition, or, and, exclusive-or on the basis of single digits Operand links are shown. The parity in the table is a supplement to an odd number Based on binary value. Incorrect binary values are marked with *.

Tabelle IITable II

AA. BB. cc RR. 11 iViV f-CIf-CI ?F =? F = 11 FF. Additionaddition 00 00 00 00 00 ÖÖ 00 00 00 11 00 00 11 11 00 00 00 00 00 11 00 11 00 11 00 0*0 * 00 11 11 00 1*1* 11 11 00 00 11 00 00 II. 11 00 00 II. 11 00 11 00 11 00 II. 00 11 11 00 00 11 11 00 00 ίί 11 00 00 11 11 11 11 11 11 II. 11 00 ODEROR 00 00 00 00 00 00 00 00 11 00 11 11 00 00 1*1* 00 00 11 0*0 * 00 11 00 00 11 11 11 11 11 11 11 11 00 UNDAND 00 00 00 00 00 00 11 00 11 00 00 11 00 ii 11 00 00 11 00 00 11 11 00 CC. II. 11 11 11 II. 11 11 CC. Exclusiv-Exclusive 00 θθ 00 00 00 00 CC. Oderor 11 00 11 II. 00 00 CC. 00 11 11 00 11 ii (( 11 11 00 11 CC.

Als Beispiel sei die Oder-Verknüpfung der Operanden A — 0, B — 1 betrachtet. Es sei angenommen, daß auf Grund einer Störung, z. B. durch Ausfall eines Transistors, in der Schaltung einer der Stellen 1 bis η in der Einheit 130 das fehlerhafte Resultatsignal 0 gebildet wird. Werden die anderen Stellen aus der Betrachtung ausgeschlossen, so erzeugt die Exklusiv-Oder-Schaltung 142 an ihrem Ausgang eine binäre 0, so daß der Inverter 144 als P^-Signal eine binäre 1 liefert. Wie aus der Tabelle ersichtlich ist, erzeugt auch die Exklusiv-Oder-Schaltung 162 ein O-Ausgangssignal, da an beiden ihrer Eingänge 164 und 166 ein 1-Signal anliegt. Ferner liegt auf der Leitung 76 der betreffenden Stelle als Paritätsfunktion PF ein O-Signal vor. Die Exklusiv-Oder-Schaltung 150 erzeugt t5 somit kein Ausgangssignal, so daß die durch ein1 Oder-Steuersignal auf Leitung 158 vorbereitete Und-Schaltung i56 wirkungslos bleibt. Die Exklusiv-Oder-Schaltu^g 168 erhält auf keinem ihrer beiden Eingänge ein Signal zugeführt. Der Komparator 170 empfängt daher nur auf Leitung 172 ein 1-Signal, weshalb auf seiner Ausgangsleitung 174 eine Fehleranzeige erscheint.As an example, consider the OR operation of the operands A - 0, B - 1. It is assumed that due to a disturbance, e.g. B. by failure of a transistor, in the circuit of one of the points 1 to η in the unit 130, the incorrect result signal 0 is formed. If the other points are excluded from consideration, the exclusive-OR circuit 142 generates a binary 0 at its output, so that the inverter 144 supplies a binary 1 as a P ^ signal. As can be seen from the table, the exclusive-OR circuit 162 also generates a 0 output signal, since a 1 signal is present at both of its inputs 164 and 166. Furthermore, a 0 signal is present on the line 7 6 of the relevant point as a parity function P F. The exclusive-OR circuit 150 thus does not generate an output signal t5 , so that the AND circuit i56 prepared by a 1- OR control signal on line 158 remains ineffective. The exclusive-OR circuit 168 does not receive a signal on either of its two inputs. The comparator 170 therefore only receives a 1 signal on line 172, which is why an error display appears on its output line 174.

Als weiteres Beispiel sei die Addition der Operanden A = 1 und B = 1 betrachtet, wobei angenommen wird, daß kein übertrag von der nächstniedrigeren Stelle vorliegt. Ein fehlerhaftes Summenbit 1 führt wiederum zu einer Verfälschung der Resultatsparität JF^,., die daraufhin den Wert 0 annimmt. Die Exklusiv-Oder-Schaltung 162 (Fig. 5) liefert ein Ausgangssignal, da die Parität des Operanden A Null und die invertierte Parität des Operanden B Eins ist. Da kein Übertrag vorliegt, ist das Ausgangssignal der Exklusiv-Oder-Schaltung 148 Null. Die auf Grund eines Addition-Steuersignals auf Leitung 154 vorbereitete Und-Schaltung 152 überträgt somit kein Signal zur Oder-Schaltung 160. Die Exklusiv-Oder-Schaltung 168 empfängt daher nur ein Eingangssignal und gibt ein Ausgangssignal an den Komparator 170 ab. Da die Leitung 172 wegen des Ausgan^signals der Exklusiv-Oder-Schaltung 142 nicht signalrührend ist, liefert der Komparator 170 ein Fehleranzeigesignal. As a further example, consider the addition of the operands A = 1 and B = 1, assuming that there is no transfer from the next lower digit. A lack r exemplary sum bit 1 in turn leads to a distortion of the result parity JF ^., Which then assumes the value 0. The exclusive-or circuit 162 (FIG. 5) provides an output signal since the parity of operand A is zero and the inverted parity of operand B is one. Since there is no carry, the output of the exclusive-or circuit 148 is zero. The AND circuit 152 prepared on the basis of an addition control signal on line 154 thus does not transmit a signal to the OR circuit 160. The exclusive OR circuit 168 therefore only receives an input signal and outputs an output signal to the comparator 170. Since the line 172 is not signal-affecting because of the output signal of the exclusive-OR circuit 142, the comparator 170 supplies an error display signal.

Aus diesen Beispielen ist ersichtlich, daß in der gleichen Weise für arithmetische*und logische Operationen die Parität des gebildeten Resultatsignals gegen eine unabhängig von der Resultatbildung erzeugte Paritätsanzeige geprüft wird und im Falle eines fehlerhaften Resultates zu einer Fehleranzeige führt. Da sich die Prüfung auf alle Stellen der Einheit 130 erstreckt, werden Einzelfehler unabhängig von der Stelle, in der sie auftreten, angezeigt. Außerdem wird auch eine Anzeige von solchen Fehlern erhalten, die auf Grund fehlerhafter Steuersignale auf den Leitungen 70. 92 oder 110 (Fi g. 3) oder auf Grund eines Bruches dieser Leitungen hervorgerufen werden. So kann beispielsweise ein durch einen Bruch der Leitung 92 am Eingang der Schaltung 26' erzeugtes Ausgangssignal R„ einer Oderbzw. Und-Operation in der Prüflogik festgestellt werden, da die korrekte Paritätsfunktion Pf für eine Ungleichheit zwischen der tatsächlichen ResultatpariiarpR und der vorhergesagten Resuitatparität Pa -V- Pb * PF sorgt.From these examples it can be seen that in the same way for arithmetic * and logical operations the parity of the result signal generated is checked against a parity display generated independently of the result formation and, in the event of an incorrect result, leads to an error display. Since the test extends to all points of the unit 130, individual errors are displayed regardless of the point in which they occur. In addition, an indication of errors is also obtained which are caused by faulty control signals on lines 70, 92 or 110 (FIG. 3) or due to a break in these lines. For example, an output signal R generated by a break in the line 92 at the input of the circuit 26 'can be an or. AND operation can be determined in the test logic, since the correct parity function Pf ensures an inequality between the actual result parity pR and the predicted result parity Pa -V- P b * PF.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims (5)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Arithmetische und logische Einheit zur Ausführung der Operationen Addition. Und, Oder. Exklusiv-Oder mit übertragsabhängiger Summenbildung zum Zwecke der Fehlerprüfung der Übertrags- und Summenbits durch Paritätsvoraub schau mittels Exklusiv-Oder-Verknüpfung der Operandenparitäten und der Ubertragsparität und durch Vergleich der vorhergesagten mit der tatsächlichen Resultatsparität, dadurch gekennzeichnet, daß eine Funktionsgeneratorschaltung (26) vorgesehen ist, die in Abhängigkeit von Operationssteuersignalen für die logischen Operationen »UND« und »ODER« eine auf die jeweilige Operation bezogene Paritätsfunktion erzeugt, und zwar die ODER-Funktion für Hie UND-Operation und die UND-Funktion für die ODER-Operation, und daß eine Prüfschaltung (140) vorgesehen ist, die mittels Exk!usiv-Oder-Verknüpfung der Operandenparität mit der Pantätsfunktion unabhängig vom Resultat der auszuführenden logischen Operation dessen Parität bildet, die daraufhin dem Paritätsvergleich mit der tatsächlichen Resultatsparität unterzogen wird1. Arithmetic and logical unit for performing the addition operations. And or. Exclusive-Or with carry-over-dependent summation for the purpose of checking the error of carry-over and sum bits through parity preview using exclusive-or operation of the Operand parities and carry over parity and by comparing the predicted with the actual Result parity, characterized in that a function generator circuit (26) is provided which is dependent on of operation control signals for the logical operations "AND" and "OR" one to the respective operation-related parity function generated, namely the OR function for Hie AND operation and the AND function for the OR operation, and that a test circuit (140) is provided, using the exclusive-or link the operand parity with the pantätsfunktion independent of the result of the to be executed logical operation whose parity forms, which then the parity comparison with is subjected to the actual result parity ? Arithmetische und logische Einheit nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß zur Prüfung der Pesultatsparität eine eiste Gruppe Exklusiv-Oder-Schaltungen (142). die die Parität der erzeugten Resultatsbits bilden, und mindestens eine zweite Gruppe Exklusiv-Oder-Schaltungen (148 bzw. 150) vorgesehen sind, die in Abhängigkeit von Operationssteuersignalen bei einer Addition die Parität der verarbeiteten Überträge und bei Ausführung einer logischen Operation die der Paritätsfunktionen der einzelnen Stellen bildet, daß ferner eine erste einzelne Exklusiv-Oder-Schaltung (162) zur Verknüpfung der Operandenparitäten und eine zweite einzelne Exklusiv-Oder-Schaltung (168) zur Verknüpfung der Ausgangssignale der zweiten Gruppe Exklusiv-Oder-Schaltungen mit dem Ausgangssignal der ersten einzelnen Exklusiv-Oder-Schaltung vorgesehen sind und daß der Ausgang der zweiten einzelnen Exklusiv-Oder-Schaltung an einen Komparator (170) angeschlossen ist, dessen zweiter Eingang vom Ausgang der ersten Gruppe Exklusiv-Oder-Schaltungen gebildet wird.? Arithmetic and logical unit according to Claim I, characterized in that for Examination of the result parity of a first group of exclusive-or circuits (142). which is the parity of the generated result bits, and at least one second group of exclusive-OR circuits (148 or 150) are provided, which are dependent on operation control signals in an addition the parity of the processed carries and, when performing a logical operation, the the parity functions of the individual digits, that also a first single exclusive-OR circuit (162) for linking the operand parities and a second single exclusive-or circuit (168) for combining the output signals the second group exclusive-OR circuits with the output signal of the first individual Exclusive-OR circuit are provided and that the output of the second individual Exclusive-OR circuit is connected to a comparator (170), the second input of which is formed from the output of the first group exclusive-OR circuits. 3. Arithmetische und logische Einheit nad. Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der ersten einzelnen Exklusiv-Oder-Schaltung (162) eine der beiden Operandenparitäten in echter und die andere in invertierter Darstellung zugeführt wird.3. Arithmetic and logical unit nad. Claim 2, characterized in that the first individual exclusive-or circuit (162) one of the two operand parities in real and the other is supplied in inverted representation. 4. Arithmetische und logische Einheit nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine logische Verknüpfungsschaltung (18) vorgesehen ist, die aus gleichstelligen Operandenbits die Bitfunktionen UND, ODER bildet, und daß die Funktionsgeneratorschaltung (24) aus Torschaltungen (78, 68) besteht, von denen an jede eine der Bitfunktionen angelegt und in Abhängigkeit vom jeweiligen Operationssteuersignal als Paritätsfunktion selektiv zur Prüfschaltung (140) durchgeschaltet wird.4. Arithmetic and logical unit according to one of claims 1 to 3, characterized in that that a logical combination circuit (18) is provided, the equals from Operand bits form the bit functions AND, OR, and that the function generator circuit (24) consists of gate circuits (78, 68), of which one of the bit functions is applied to each and in dependence on the respective operation control signal as a parity function selectively to the test circuit (140) is switched through. 5. Arithmetische und logische Einheit nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Teil der Ausgangsleitungen der lo-5. Arithmetic and logical unit according to claim 4, characterized in that at least part of the output lines of the lo- gischen Verknüpfungsschaltung (18) mit einem Ubertragsgenerator (20) und einer Summenfunktionseeneratorschaltung(22) verbunden sind, die in an" sich bekannter Weise einen übertrag nach der Beziehunggical logic circuit (18) with a carry generator (20) and a sum function generator circuit (22) are connected, which in a "per se known manner a transfer after the relationship
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE2538802A1 (en) * 1974-09-03 1976-03-18 Sperry Rand Corp TEST CIRCUIT FOR THE DECODER OF AN ERROR CORRECTION CODE

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