Комбинационный двоичный сумматор

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

»»930683

Союз Советскик

Социалистическик

Республик

* г

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6l ) Дополнительное к авт. свид-ву ¹ 744993 (22) Заявлено 10.11.78 (21) 2683884/18-24

1 с присоединением заявки М (23) Приоритет—

Опубликовано 23.05.82. Бюллетень № 19 (51) М. Кл.

Н 03 К 23/00 (т 11 С 11/14

3Ъеударстекииый комитет

СССР ео делам изобретений и открытий (53) УДК 681.327..66(088.8) Дата опубликования описания 26.05.82

Г. Ф. Нестерук, В. Ф. Нестерук и В. И. П4т (72) Авторы изобретения апов

Э - ° .. " 1 (71) Заявитель

Омский политехнический институт (54) KOMBNHAHHOHHbIA ДВОИЧНЫЙ СУММАТОР

Изобретение относится к вычислитель° ной технике и может быть использовано при построении арифметических устройств на цилиндрических магнитных доменах (UMQ). . По основному авт. св. № 744993 известен комбинационный двоичный сумматор, содержащий магнитоодноосную пленку, на поверхности котфрой расположены три логических электента И-ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, основной элемент считывания и аннигиляторы UMQ fl).

Недостатком известного сумматора является недостаточная достоверность ре— зультата суммирования.

11ель изобретения - повышение на15 дежности известного сумматора.

Поставленная цель достигается тем, что оН содержит дополнительные элементы считывания ПМД, первый и второй иэ которых магнитосвязаны соответстве20 но с первым и вторым выходами первого логического элемента И-ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, третий и четвертый — соотг ветственно с первым и вторым выходами второго логического элемента И-ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, а пятый дополнительный элемент считывания ПМД магнитосвязан с вторым выходом третьего логического элемента И-ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, причем, последовательно соединенные основной, первый и третий дополнительные элементы считывания UMQ включены в одно плечо мостовой схемы, а последовательно соединенные второй, четвертый и пятый дополнительные элементы считывания UMQ - в другое прилежащее плечо мостовой схемы.

На чертеже изображена принципиальная схема комбинационного двоичного сумма тора.

Комбинационный двоичный сумматор содержит магнитоодноосную пленку 1 с IJMQ II, на поверхности которой расположены аннигиляторы UMQ 1П, лс гические элементы (ЛЭ} И-ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ?V, основной V и дополни тельныеЪД элементы считывания ЦМД

0683 4

3 93

Пифры 1. 2, 3 и т. д. соответству-. ют позициям, занимаемым IIMQ в процессе их перемещения вдоль сумматора.

Буквами Х, Y, 5 и P обозначены со ответственно входные операнды, сигнал суммы и сигнал переноса в следующий разряд.

Работает сумматор следующим образом.

На входы суматора в позиции 1 и 1

I первого ЛЭ И-ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ иэ регистров слагаемых Х и Y последовательно поступают разряд эа разрядом начиная с младших, операнды. Момент поступления одноименных разрядов в позиции 1 и 1 будем считать началом отсчета времени при описании работы сумматора. Через. 0,25 такта одноименные разряды операндов сближаются на равтояние, достаточное для возникновения сил магнитостатического отталкивания между UMQ (позиции 2 и 2 ). В результате такого взаимодействия через

0,5 такта на первом и втором выходах первого ЛЭ, в позициях 3 и 31, соот// ветственно, появится сигнал коньюнкции содержимых разрядов X „ (,, а на третьем выходе сигнал полусуммы ХЯ Ч Х «(, „ который через 0,75 такта поступит на второй вход второго ЛЭ (позиция 4) по каналу 3-4. Сигнал коньюнкции с второго выхода первого ЛЭ по каналу 3 - 4 - 51- 6 поступает в аннигилятор

1 1 1 доменов III а с первого выхода первого ЛЭ через такт - на первый вход третьего ЛЭ (позиция 5") по каналу

3"- 41- 5, с третьего выхода которо-.

11 го (позиция 6 ) через 1,25 такта сний мается сигнал переноса в следующий, более старший, разряд Р . Сигнал полусуммы, поступивший на второй вход второго ЛЭ в позицию 4, взаимодействует с сигналом переноса от сложения предьщущих разрядов операндов Р 4, поступившим к этому времени по каналу

6 - 71 - 8и, на первый вход второго ЛЭ в позицию 8 . Результатом такого взаиt}. модействия будут сигнал суммы.5, появившийся через такт на третьем выходе второго ЛЭ (позиция 5), и сигнал конъюнкции,полусуммы и предыдущего переноса (X („МХ «(, ) Р, появившийся одновременно на втором и первом щаходах второго ПЭ, причем последний сигнал поступит на второй вход третьего

ЛЭ (позиция 9"), где участвует в образовании сигнала переноса P в более

1$

2$

45 э0 стапший разряд, а по каналу 5 v- 6 ч- 7 чв аннигилятор доменов

Необходимо отметить, что- в соответствии с логикой работы логических элементов И-ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, входящих в схему рассматриваемого сумматора, БМД на функциональных выходах И любого из них либо присутствуют, либо отсутствуют одновременно. Поэтому при нормальной работе вышеназванных логических элементов не возникает ситуаций, приводящих к появлению БМД только на одном из двух функциональных выходов И. Располагая на каждом функциональном выходе

И каждого логического элемента по элементу считывания ЦМД и соединяя их ло мостовой схеме таким образом, чтобы считывающие элементы, магннтосвязанные с соответствующим логическим элементов И-ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, находились в соседних плечах мостовой схемы, получим схему сумматора, способную выявить все возможные сбои в его работе.

Сбой в работе любого логического элемента И-ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ приведет к появлению только одного ПМД на одном иэ функциональных выходов И, что, в свою очередь, вызывает разбаланс мостовой схемы детектирования доменов, сигналнзирующей об ошибочности полученного результата суммирования.

Достоинством предлагаемого сумматора явлется возможность одновременного выявления любого сочетания отказов входящих в него логических элементов вследствие разнесения во времени моментов их контроля. Так, например, при нахождения вектора Й в положении 1 (см. чертеж) контролируется правильность .работы второго логического элемента

И-ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, в положении 2третьего ло1 ического элемента И-ИСКЛЮ-.

ЧАЮЩЕЕ ИЛИ, а в положении 3 — первого логического элемента И-ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ. Разнесение во времени моментов контроля позволяет обнаружить не только сам факт сбоя, но и место, где этот сбой произошел, а также вид отказа, исходя из полярности считываемого сигнала.

Формула изобретения

Комбинационный двоичный сумматор по авт. св, No 744993, о т л и ч а ю. ш и и с я тем, что, с целью повышения надежности сумматора, он содержит до930683

ВНИИПИ Заказ 3529/84 Тираж 954 Подписное

Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4 полнительные элементы считывания цилиндрических магнитных доменов, первый и второй из которых магнитосвязаны соответственно с первым и вторым выходами первого логического элемента

И-ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, третий и четвертый — соответственно с первым и вторым выходами второго логического элемента И-ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, а пятый дополнительный элемент считывания цилиндрических магнитных доменов магнитосвязан с вторым выходом третьего логического элемента И-ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, причем, последовательно соединенные основной, первый и третий дополнительные элементы считывания цилиндрических магнитных доменов включены в одно плечо мостовой схемы, а последовательно соединенные второй, четвертый и пятый дополнительные элементы считывания цилиндрических магнитных доменов - в другое прилежащее плечо мостовой схемы.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

¹ 744993, кл. Н 03 К 23/00, С 11 С 11/14, (заявка ¹ 2591606/

15 /18-24) 17.03.78 (прототип}.