SU1368882A1 - Multiplication device - Google Patents
Multiplication device Download PDFInfo
- Publication number
- SU1368882A1 SU1368882A1 SU864096847A SU4096847A SU1368882A1 SU 1368882 A1 SU1368882 A1 SU 1368882A1 SU 864096847 A SU864096847 A SU 864096847A SU 4096847 A SU4096847 A SU 4096847A SU 1368882 A1 SU1368882 A1 SU 1368882A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- output
- inputs
- modulo
- block
- result
- Prior art date
Links
Landscapes
- Detection And Correction Of Errors (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к вычислительной технике и может быть применено при разработке быстродействующих арифметических устройств, контроль которых организован по четности. Целью изобретени вл етс повышение достоверности формируемых в устройстве результатов путем обнаружени всех ошибок, вызываемых его одиночной неисправностью . Устройство содержит блок 1 формировани частичных произведений и блок 2 суммировани , а также нововведенные элемент И 3 и четыре блока А-7 свертки по модулю два с соответствующими св з ми. С помощью введенных в устройство блоков и св зей обеспечиваетс обнаружение в нем всех ошибок (одиночных и групповых), вызываемых одиночной неисправностью. 4 ил., 1 табл, |) (ЛThe invention relates to computing and can be applied in the development of high-speed arithmetic devices, the control of which is organized by parity. The aim of the invention is to increase the reliability of the results generated in the device by detecting all the errors caused by its single fault. The device contains a block of the formation of partial products and a block of 2 summation, as well as the newly introduced element I 3 and four blocks A-7 of convolution modulo two with corresponding links. With the help of the blocks and connections entered into the device, all errors (single and group) caused by a single fault are detected in it. 4 ill., 1 tabl, |) (L
Description
00 05 0000 05 00
эоeo
Изобретение относитс к вычислительной технике и может быть применено при разработке быстродействующих арифметических устройств, контроль которых организован по четности.The invention relates to computing and can be applied in the development of high-speed arithmetic devices, the control of which is organized by parity.
Цель изобретени - повышение достоверности формируемых в устройстве результатов путем обнаружени всех ошибок, вызываемых его одиночной неисправностью .The purpose of the invention is to increase the reliability of the results generated in the device by detecting all the errors caused by its single failure.
На фиг.1 приведена структурна схема устройства дл умножени j на фиг.2 - функциональна схема блока формировани частичных произведений дл случа перемножени в устройстве А-разр дных чисел; на фиг.3 - функциональна схема блока суммировани , дл этого же случа ; на фиг.4 - функциональна схема одноразр дного двоичного сумматора с дублирующим переносом, используемого в блоке суммировани .Fig. 1 shows a block diagram of a device for multiplying j in Fig. 2, a functional diagram of a unit for generating partial products for the case of multiplying A-bit numbers in a device; Fig. 3 is a functional block diagram of the summation unit, for the same case; Fig. 4 is a functional diagram of a one-bit binary adder with duplicate transfer used in the summation block.
Устройство дл умножени (фиг.1) содержит блок 1 формировани частичных произведений, блок 2 суммировани элемент И 3, блоки А-7 свертки по модулю два с первого по четвертый соответственно , вход 8 множимого, вход 9 множител , вход 10 первого слагаемог вход 11 второго слагаемого, вход 12 четности множимого, вход 13 четности множител , вход 14 четности первого слагаемого, вход 15 четности второго слагаемого, выход 16 старшей части результата, выход 17 младшей части результата, выход 18 четности старше части результата, выход 19 четности младшей части результата устройства и выход 20 признака ошибки. Первый и второй входы блока 1 формировани частичных произведений соединены с входами 8 и 9 множимого и множител соответственно, выход блока 1 формировани частичных произведений соединен с первым входом блока 2 суммировани , второй и третий входы которог соединены с входами 10 и 11 первого и второго слагаемых соответственно, выход старших разр дов суммы блока 2 суммировани соединен с входом второго блока 5 свертки по модулю два и вл етс выходом 16 старшей части результата устройства, выход младших разр дов суммы блока 2 суммировани соединен с входом третьего блока 6 свертки по модулю два и вл етс выходом 17 младшей части результата устройства, первый и второй входыThe device for multiplying (Fig. 1) contains a block 1 of forming partial products, a block 2 summing the element AND 3, a convolution unit A-7 modulo two from first to fourth, respectively, input 8 of multiplicand, input 9 multiplier, input 10 of the first component input 11 second term, input 12 parity multiplicable, input 13 parity multiplier, input 14 evenness of the first term, input 15 evenness of the second term, output 16 of the higher part of the result, output 17 of the lower part of the result, output 18 of the parity older than the result, output 19 of the lower part of the lower part ata device 20 and the output error flag. The first and second inputs of block 1 of forming partial products are connected to inputs 8 and 9 of multiplicand and multiplier, respectively, the output of block 1 of forming partial products is connected to the first input of block 2, the second and third inputs of which are connected to inputs 10 and 11 of the first and second components, respectively , the output of the higher digits of the sum of block 2 summation is connected to the input of the second convolution unit 5 modulo two and is the output 16 of the highest part of the result of the device, the output of the lower digits of the sum of block 2 is summation Inonii with the input of the third unit 6 convolution modulo two and is the output of the unit 17 younger result, the first and second inputs
fifi
00
элемента И 3 соединены с входами 12 и 13 четностей множимого и множител соответст.венно, выход элемента И 3 соединен с первым входом первого блока 4 свертки по модулю два, второй и третий входы которого соединены с входами 14 и 15 четностей первого и второго слагаемых соответственно, четвертый вход первого блока 4 свертки по модулю два соединен с выходом дублирующих переносов блока 2 суммировани , выход второго блока 5 свертки по модулю два соединен с первым входом четвертого блока 7 свертки по модулю два и вл етс выходом 18 четности старшей части результата устройства, выход третьего блока 6 свертки по модулю два соединен с вторым входом четвертого блока 7 свертки по модулю два и вл етс выходом 19 четности младшей части результата устройства, выход первого блока 4 свертки по модулю два соединен с третьим входом четвертого блока 7 свертки по модулю два, выход которого вл етс вьосодом 20 признака ошибки устройства.element 3 is connected to inputs 12 and 13 of the multiplicity and multiplier parities, respectively; the output of element 3 is connected to the first input of the first convolution unit 4 modulo two; the second and third inputs of which are connected to the inputs 14 and 15 of the parity of the first and second terms respectively , the fourth input of the first modular convolution unit 4 is connected to the output of duplicated transfers of the summation unit 2, the output of the second modular convolution unit 5 is connected to the first input of the fourth modular convolution unit 7 and is the highest parity output 18 the output of the device, the output of the third convolution unit 6 modulo two is connected to the second input of the fourth convolution unit 7 modulo two and is the parity output 19 of the lowest part of the result of the device; the output of the first modulus 4 convolution unit 4 is connected to the third input of the fourth convolution unit 7 modulo two, the output of which is the output 20 of a sign of device error.
Блок 1 предназначен дл формировани частичных произведений множимого на цифры множител . Он может быть реализован в виде матрицы двухвходо- вых элементов И. На фиг.2 дл случа перемножени в устройстве 4-разр дных g сомножителей изображена така матрица . Она содержит шестнадцать двух- входовых элементов И 21-36 с выходами с 37-52 соответственно.Block 1 is designed to form partial products of a multiplicand multiplier factor. It can be implemented as a matrix of two-input elements I. In Fig. 2, for the case of multiplication in a device of 4-bit g factors, such a matrix is shown. It contains sixteen two-input elements And 21-36 with outputs from 37-52, respectively.
В блоке 2 осуществл етс суммирование частичных произведений, формируемых в блоке 1 и поступающих на первый вход блока 2 суммировани с учетом весов их разр дов. Кроме частичных произведений в блок 2 поступают еще два слагаемых через его второй и третий входы с входов 10 и 11 устройства . Этим самым обеспечиваетс реализаци в устройстве умножени следующей сложной функции:In block 2, the summation of partial products formed in block 1 and arriving at the first input of block 2 summation taking into account the weights of their bits is carried out. In addition to partial works in block 2, two more terms are received through its second and third inputs from inputs 10 and 11 of the device. This ensures the implementation in the multiplier of the following complex function:
5five
00
00
5five
F X-YH-A + BF X-YH-A + B
где X, Y, - п- разр дные соответственно множимое и мно- жительwhere X, Y, are p-bit multiplicative and multiplier respectively
А, В - п- разр дные соответственно первое и второе слагаемое.A, B are the first and second terms, respectively.
Отметим, что п-разр дные слагаемые А и В подсуммируютс в блоке 2 к пNote that the p-bit terms A and B are summarized in block 2 and n
младишм разр дам произведени Х-У. Этим обеспечиваетс эффективное использование устройства при применении БИС.A little bit dammed product XY. This ensures efficient use of the device when using LSIs.
На фиг.З приведена дл случа функциональна схема блока 2 суммировани , в котором используютс входы 53-56,57-60 первого и второго слагаемых и шестнадцать одноразр дных двоичных сумматоров 61-76 с дублирующим переносом. Выходы дублирующих переносов одноразр дных двоичных сумматоров 61-76 образуют выход 77 дублирующих переносов блока 2 сумтчировани . Выходы суммы одноразр дных двоичных сумматоров 62 и 63 и выходы суммы и переноса одноразр дного двоичного сумматора 61 образуют выход старишх разр дов суммы блока 2, который вл етс выходом 16 старшей части результата устройства, выходы суммы одноразр дных двоичных сумматоров 64,65,70 и 75 образуют выход младших разр дов суммы блока 2, который вл етс выходом 17 младшей части результата устройства.FIG. 3 is a case of a functional block diagram of summation 2, which uses the inputs 53-56,57-60 of the first and second terms and sixteen one-bit binary adders 61-76 with duplicate transfer. The outputs of duplicate transfers of one-bit binary adders 61-76 form the output of 77 duplicate transfers of block 2 of summation. The outputs of the sum of one-bit binary adders 62 and 63 and the outputs of the sum and transfer of a one-bit binary adder 61 form the output of the old digits of the sum of block 2, which is the output 16 of the highest part of the device result, the outputs of the sum of one-bit binary adders 64.65.70 and 75 form the output of the lower bits of the sum of block 2, which is the output 17 of the lower part of the result of the device.
На фиг,4 изображена функциональна схема одноразр дного двоичного сумматора с дублирующим переносом, который может быть применен в блоке 2 суммировани . Сумматор содержит элементы И 78-81, элементы ШШ 82-84, элемент НЕ 85 и элемент 86 сложени по модулю два. Схема этого сумматора известна и описываетс следующими логическими выражени ми:Fig. 4 shows a functional diagram of a one-bit binary adder with duplicate transfer, which can be applied in block 2 of summation. The adder contains the elements And 78-81, the elements SHSh 82-84, the element HE 85 and the element 86 addition modulo two. The circuit of this adder is known and is described by the following logical expressions:
1one
с„т„®с,., ,с „t„ ®с.,.,
с„ +-т„with „+ -t„
Tn(Gn +Tn (Gn +
РR
- П-1 1 - П-1 1
Сп-, ),Cn,)
деde
G.G.
Т hT h
а+a +
Ьп5п . ,Ь, функци генерации переноса;Bn5n , B, transfer generation function;
функци транзита пере носаtransfer function
сумма, перенос и дублирующий перенос соответственно разр дные слагаемые сумматора,the sum, the transfer and the duplicate transfer, respectively, the bit terms of the adder,
С помощью элемента И 3 и первого блока 4 свертки по модулю два на выходе последнего формируетс значение предсказываемой четности результата устройства в соответствии d соотношением:Using the element And 3 and the first convolution unit 4 modulo two, the output of the latter generates the value of the predicted parity of the result of the device according to d by
пP
PF Р, Р ®РД®РЦ©РСPF P, R ®РД®РЦ © RS
и and
368882 где368882 where
Р,. 10R,. ten
1one
РЬ Р Р 15РЬ Р Р 15
2020
2525
четности соответственноparity accordingly
множимого X и МНОЖИТРЛЯmultiplier X and DIMENSION
у;y
четности соответственрю первого А и второго В слагаемых;parity, respectively, of the first A and second B terms;
четность дублирующих переносов блока 2 суммировани ,the parity of duplicate transfers of block 2 summation,
предсказываема четность результата.predictable parity result.
С помощью второго и третьего блоков 5 и 6 свертки по модулю два образуетс в устройстве значение фактической четности результата, которое сравниваетс в четвертом блоке 7 свертки по модулю два со значением предсказываемой четности результата. На основе этого сравнени на выходе 20 устройства формируетс или не формируетс сигнал ошибки.Using the second and third modulo 5 and 6 convolution blocks, the device generates the value of the actual parity of the result, which is compared in the fourth convolution block 7 modulo two with the value of the predicted parity of the result. Based on this comparison, at the output 20 of the device, an error signal is generated or not.
Устройство работает следующим образом .The device works as follows.
После подачи сомножителей на входы 8 и 9 устройства в блоке 1 формируютс частичные произведени , которые далее поступают в блок 2, где суммируютс с учетом весов их разр дов . Одновременно с этим в блок 2 суммировани с входов 10 и 11 устройства подаютс также два слагаемых, которые подсуммируютс к младшим разр дам произведени сомножителей, в результате чего на выходах суммы блока 2 образуетс результат в одноразр дном коде, который и поступает на выходы 16 и 17 устройства. Одновременно с выполнением суммировани в блоке 2 возникающие в нем дублирующие переносы поступают в первый блок 4 свертки по модулю два, где осуществл етс их суммирование по модулю два. На другие входы этого блока по- g даетс значение произведени четнос- тей сомножителей с выхода элемента И 3, а также значение четностей первого и второго слагаемых с входов 14 и 15 устройства. На выходе первого блока 4 свертки по модулю два формируетс косвенно предсказанна четность результата, котора в дальнейшем сравниваетс на четвертом блоке 7 свертки по модулю два с фактической gc четностью результата, образованной на выходах второго и третьего блоков 5 и 6 свертки по модулю два. В случае несовпадени значений фактической и предсказываемой четностей результатаAfter supplying the factors to the inputs 8 and 9 of the device in block 1, partial products are formed, which then go to block 2, where they are summed up taking into account the weights of their bits. At the same time, the summation unit 2 from inputs 10 and 11 of the device is also supplied with two terms, which are added to the younger bits of the product of factors, as a result of which the outputs of the sum of block 2 form a result in a one-bit code, which arrives at outputs 16 and 17 devices. Simultaneously with the execution of the summation in block 2, the duplicate translations arising in it enter the first convolution block 4 modulo two, where they are summed modulo two. The other inputs of this block are given the value of the product of the parities of the factors from the output of the element And 3, as well as the value of the parities of the first and second terms from the inputs 14 and 15 of the device. At the output of the first modular convolution unit 4, an indirectly predicted parity of the result is generated, which is then compared in the fourth convolution unit 7 modulo two with the actual gc parity of the result formed at the outputs of the second and third convolution units 5 and 6. In case of discrepancy between the values of the actual and predicted parities of the result
30thirty
3535
4040
5050
на выходе .0 устройства формируетс сигнал ошибки. Если блок 2 суммировани построен с использованием одноразр дных двоичных сумматоров с дублирующим переносом (фиг,4), то в устройстве дл умножени обнаруживаютс все ошибки в его результате (одиночные и групповые), которые вызваны одиночной неисправностью.At the output of the .0 device, an error signal is generated. If summation unit 2 is constructed using single-digit binary adders with duplicate transfer (FIG. 4), then all errors in its result (single and group) that are caused by a single fault are detected in the multiplier.
Пример. Пусть на выходе 50 элемента И ЗА блока 1 сформирован неверный результат вследствие неисправности элемента И 34. Тогда эта ошибка об зательно приведет к ошибкам в образовании сумм сумматоров 73,69 и 65, а следовательно, и к ошибке в разр де результата с весом . . Пусть эта же неисправность вызывает также ошибку в образовании переноса сумматора 73, а следовательно, и в образовании дублирующего переноса с сумматора 73 (неисправность элемента И 34 может и не вызвать ошибки в образовании переноса сумматора 73). Ошибка же в образовании переноса сумматора 73 об зательно приведет к ошибкам в формировании сумм сумматоров 68 и 64, а следовательно, и в разр де результата с весом 2. Таким образом, общее число ошибок в дублирующих переносах и в разр дах результата нечетное (в рассматриваемом случае оно равно трем: одна ошибка в дублирующем переносе сумматора 73 и две ошибки в разр дах результата с весами 2 и 2), что обнаруживаетс контролем по четности. Подобным образом можно показать, что и другие классы ошибок, вызываемые одиночной неисправностью устройства, будут всегда обнаружены контролем по четности .Example. Suppose that the output of element 50 and block 1 produces an incorrect result due to the malfunction of element 34. Then this error will necessarily lead to errors in the formation of sums 73.69 and 65, and, consequently, to an error in the discharge of the result with weight. . Let the same fault also cause an error in the formation of transfer of the adder 73, and consequently, in the formation of duplicate transfer from the adder 73 (malfunction of the And 34 element may not cause errors in the formation of transfer of the adder 73). The error in the formation of transfer of adder 73 will necessarily lead to errors in the formation of sums of adders 68 and 64, and consequently, in the discharge of the result with a weight of 2. Thus, the total number of errors in duplicate transfers and in discharge of the result is odd (in the considered in this case, it is equal to three: one error in the duplicate transfer of the adder 73 and two errors in the result bits with weights 2 and 2), which is detected by parity. Similarly, it can be shown that other error classes caused by a single device malfunction will always be detected by parity.
В заключение произведем оценку количества контролируемого (блоки 1 и 2) и контролирующего (блоки 4-7, элемент И 3 и схемы дублирующих переносов сумматоров 61-76 блока 2) оборудовани в устройстве. Результаты такого расчета дл различной разр дности сомножителей в предположении использовани двухвходовых логически элементов И, ИЛИ, а также элемента Н приведены в таблице.In conclusion, we make an estimate of the number of controlled (blocks 1 and 2) and controlling (blocks 4-7, element 3 and schemes of duplicate transfers of adders 61-76 of block 2) equipment in the device. The results of such a calculation for different sizes of factors in the assumption of using the two-input logical elements AND, OR, as well as the element H are shown in the table.
Как следует из данных таблицы, введенное в устройство контролирующе оборудование составл ет примерно 55-65% от количества контролируемого оборудовани , что подтверждает высоAs follows from the data in the table, the monitoring equipment entered into the device constitutes approximately 55-65% of the amount of the controlled equipment, which confirms the high
5five
00
кую эффективность предлагаемого в устройстве системьЕ контрол .What is the effectiveness of the system control offered in the device?
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU864096847A SU1368882A1 (en) | 1986-08-07 | 1986-08-07 | Multiplication device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU864096847A SU1368882A1 (en) | 1986-08-07 | 1986-08-07 | Multiplication device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1368882A1 true SU1368882A1 (en) | 1988-01-23 |
Family
ID=21248746
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU864096847A SU1368882A1 (en) | 1986-08-07 | 1986-08-07 | Multiplication device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1368882A1 (en) |
-
1986
- 1986-08-07 SU SU864096847A patent/SU1368882A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Карцев М.Л. и Брик В.А. Вычислительные системы и синхронна арифметика.- М.: Радио и св зь, 1981, с . 2 1 6, рис.44.26. Guild Н.Н., Fully Iterative Fast Array for Binary Multiplication and Addition.- PUectron l,ett, 1969, V.5, № 12, p.263. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0436106B1 (en) | High performance selfchecking counter having small circuit area | |
Krishnan et al. | Complex digital signal processing using quadratic residue number systems | |
Agrawal et al. | On modulo (2 n+ 1) arithmetic logic | |
EP0782727B1 (en) | Digital arithmetic circuit | |
GB1584106A (en) | Apparatus for multiplying binary numbers together | |
SU1368882A1 (en) | Multiplication device | |
CA1232072A (en) | Multiplication circuit using a multiplier and a carry propagating adder | |
US4996527A (en) | Pipelined residue to mixed base converter and base extension processor | |
EP0534760A2 (en) | High speed multiplier device | |
SU1689946A1 (en) | Multiplier | |
SU1683016A1 (en) | Multiplying unit | |
SU1667054A1 (en) | Modulo three adder-multiplier | |
SU1111167A1 (en) | Device for checking adder | |
SU1229757A1 (en) | Multiplying device | |
SU1727120A1 (en) | Device for parallel addition of binary signed numbers | |
SU1545215A1 (en) | Computing device | |
SU763896A1 (en) | Device for adding n numbers in redundant system | |
SU1012243A1 (en) | Device for adding n numbers | |
SU767760A1 (en) | Controlled high-speed carry adder | |
SU1633395A1 (en) | Dividing device | |
SU1134948A1 (en) | Matrix calculating device | |
SU898423A1 (en) | Binary number dividing device | |
SU1188730A1 (en) | Device for summing several p-ary numbers | |
SU577528A1 (en) | Adder-accumulator | |
SU997031A1 (en) | Multiplying device |