Введення
У цій роботі виконується проектування блоків пристрої контролю за модулем три матричного помножувача зі скороченням обчислень для обробки мантис чисел з плаваючою крапкою. Арифметична операція виконується із збереженням однаковою розрядності для операндів і результатів. Операції з плаваючою точкою містять множення, що подвоює розрядність повного результату. Тому при обробці мантис по n-розрядних операндів обчислюється округлений n-розрядний результат, тобто Має місце втрата n молодших розрядів повного 2 n-розрядного результату.
Використання скорочених методів виконання операцій дозволяє вдвічі або майже вдвічі знизити витрати обладнання і часу на виконання операції.
Методи функціонального діагностування забезпечують достовірність функціонування обчислювальних пристроїв. Основним методом функціонального діагностування обчислювальних пристроїв є контроль за модулем. Він має високу виявляє здатністю і простотою реалізації для полноразрядних обчислювальних пристроїв. Функціональне діагностування сучасних обчислювальних пристроїв вимагає вміння виконувати контроль за модулем продуктивних обчислювальних пристроїв з плаваючою крапкою. Тому в курсовій роботі зачіпається це питання.
1. Визначення варіанта завдання
Варіант завдання визначається за номером Z = 1 0 4, який був виданий викладачем. Курсова робота є комплексною - номер варіанта видається двом студентам. Я виконую першу частину роботи - розробляю блоки контролю обчислення контрольних кодів КА і КВ.
За номером Z визначаються параметри:
X = Z mod 9 = 1 0 mod 9 = 1,
Y = Z mod 4 = 10 mod 4 = 2.
За параметром X визначається крок зміни розмірів утворюють фрагменти:
X mod 3 = 5 mod 3 = 2 - залишок і 1 - приватне, тобто крок для верхнього фрагмента дорівнює 2, а для нижнього фрагмента - 4.
Параметр Y визначає співмножники, за якими утворюють верхніх і нижніх фрагментів змінюють свій розмір. Для Y рівного 2, верхнє і нижнє розбиття задаються по операнду В.
Варіант задається виглядом розбиття матриці кон'юнкція прозведенія на фрагменти (МКП).
2. Розбиття МКП на фрагменти
Розбиття МКП на фрагменти представлено на рис. 1.
Фрагменти розбиття:
V 1 = - A {6} * B {36} * 2 -42
V 2 = - A {7,8} * B {35,36} * 2 -44
V 3 = - A {8} * B {34} * 2 -42
V 4 = - A {9:12} * B {33:36} * 2 -48
V 5 = - A {10} * B {32} * 2 -42
V 6 = - A {11,12} * B {31,32} * 2 -44
V 7 = - A {12} * B {30} * 2 -42
V 8 = - A {13:16} * B {29:36} * 2 -52
V 9 = - A {14} * B {28} * 2 -42
V 10 = - A {15,16} * B {27,28} * 2 -44
V 11 = - A {16} * B {26} * 2 -42
V 12 = - A {17:20} * B {25:36} * 2 -56
V 13 = - A {18} * B {24} * 2 -42
V 14 = - A {19,20} * B {23,24} * 2 -44
V 15 = - A {20} * B {22} * 2 -42
V 16 = - A {21:36} * B {21:36} * 2 -72
V 17 = - A {22} * B {20} * 2 -42
V 18 = - A {23,24} * B {19,20} * 2 -44
V 19 = - A {24} * B {18} * 2 -42
V 20 = - A {25,26} * B {17:20} * 2 -46
V 21 = - A {26} * B {16} * 2 -42
V 22 = - A {27,28} * B {15:20} * 2 -48
V 23 = - A {28} * B {14} * 2 -42
V 24 = - A {29,30} * B {13:20} * 2 -50
V 25 = - A {30} * B {12} * 2 -42
V 26 = - A {31,32} * B {11:20} * 2 -52
V 27 = - A {32} * B {10} * 2 -42
V 28 = - A {33,34} * B {9:20} * 2 -54
V 29 = - A {34} * B {8} * 2 -42
V 30 = - A {35,36} * B {7:20} * 2 -56
V 31 = - A {36} * B {6} * 2 -42
V 32 = - A {1:36} * B {1:36} * 2 -72
3. Формування контрольних кодів КА i і КВ i
Складаються контрольні коди (їх довжина не перевищує L = 2, тому що M = 3):
1) KA 1 = A {6} * 2 -6 = A {6}
KA2 = A {7,8} * 2 -8 = A {7,8}
KA3 = A {8}
KA5 = A {10}
KA6 = A {11,12}
KA7 = A {12}
KA9 = A {14}
KA10 = A {15,16}
KA11 = A {16}
KA13 = A {18}
KA14 = A {19,20}
KA15 = A {20}
KA17 = A {22}
KA18 = A {23,24}
KA19 = A {24}
КА20 = A {25,26}
KA21 = A {26}
KA22 = A {27,28}
KA23 = A {28}
КА2 4 = A {29,30}
KA25 = A {30}
KA26 = A {31,32}
KA27 = A {32}
КА2 8 = A {33,34}
KA29 = A {34}
KA30 = A {35,36}
KA31 = A {36}
2) KB1 = B {36} * 2 -36 = B {36}
KB2 = B {35,36} * 2 -36 = B {35,36}
KB3 = B {34}
KB5 = B {32}
KB6 = B {31,32}
KB7 = B {30}
KB9 = B {28}
KB10 = B {27,28}
KB11 = B {26}
KB13 = B {24}
KB14 = B {23,24}
KB15 = B {22}
KB17 = B {20}
KB18 = B {19,20}
KB19 = B {18}
KB21 = B {16}
KB23 = B {14}
KB25 = B {12}
KB27 = B {10}
KB29 = B {8}
KB 31 = B {6}
Обчислювані контрольні коди (формуються при довжині частин операндів перевищує L):
KA 4 = (KA 6 + A {9} * 2 до 9 + A {10} * 2 -10) mod 3 = (KA 6 - A {9} + A {10}) mod 3
KA 8 = (KA 10 - A {13} + A {14}) mod 3
KA 12 = (KA 14 - A {17} + A {18}) mod 3
KA 16 = (KA 18 + KA 20 + KA 22 + KA 24 + KA 26 + KA 28 + KA 30 - A {21} + A {22}) mod 3
KA32 = (KA16 + KA12 + KA8 + KA4 - A {1,3,5,7} + A {2,4,6,8}) mod 3
KB4 = (B {34} * 2 -34 + B {33} * 2 -33 + KB2) mod 3 = (KB2 + B {34} - B {33}) mod 3
KB8 = (B {30} - B {29} + KB4 + KB6) mod 3
KB12 = (B {26} - B {25} + KB8 + KB10) mod 3
KB16 = (B {22} - B {21} + KB12 + KB14) mod 3
KB20 = (B {18} - B {17} + KB18) mod 3
KB22 = (B {16} - B {15} + KB20) mod 3
KB24 = (B {14} - B {13} + KB22) mod 3
KB26 = (B {12} - B {11} + KB24) mod 3
KB28 = (B {10} - B {9} + KB26) mod 3
KB30 = (B {8} - B {7} + KB28) mod 3
KB32 = (B {2,4,6} - B {1,3,5} + KB30 + KB16) mod 3
Блоки контролю операндів
На суматора за модулем три виконується згортка операндів А і В з формуванням обчислюваних контрольних кодів КА i і КB i. Останні обчислюються контрольні коди КА 32 і КB 32 є результатами згортки. Вони порівнюються на суматорі за модулем три з вхідними контрольними кодами КА операнда А і КВ операнда В відповідно. Для цього вхідний контрольний код підключений інверсно: перший розряд - до входу з вагою 2, а другий розряд - до входу з вагою 1. На першому прямому і інверсному друге виходах суматора за модулем три формується код контролю КК А операнда А (КК У операнда В).
Блок контролю обчислення контрольних кодів Кa i
Для розглянутого розбиття МКП блок контролю БК А з прямим порядком обчислення контрольних кодів Кa i представлений у додатку 1.
Блок контролю обчислення контрольних кодів КB i
Для розглянутого розбиття МКП блок контролю БК Б з прямим порядком обчислення контрольних кодів КВ i представлений в додатку 2.
Опис блоків пристрої контролю
Схеми блоків пристрої контролю описуються прямим списком, який оформлюється з використанням таблиць.
Для кожного елемента заповнюється окрема таблиця. Стовпець таблиці містить опис сполук входів і виходів одного елемента. Входами елемента є входи пристрою контролю або виходи інших елементів.
Опис схеми блоку контролю БК А наведено в табл. 1.
Таблиця 1
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | |
Вх1 | 1 | 5 | 9 | 13 | 17 | 21 | 25 | 29 | 33 | 118 | 122 | 126 | 128 | 132 | 136 |
Вх2 | 2 | 6 | 10 | 14 | 18 | 22 | 26 | 30 | 34 | 119 | 123 | 127 | 129 | 133 | 137 |
Вх1 | 3 | 7 | 11 | 15 | 19 | 23 | 27 | 31 | 35 | 120 | 124 | 0 | 130 | 134 | 138 |
Вх2 | 4 | 8 | 12 | 16 | 20 | 24 | 28 | 32 | 36 | 121 | 125 | 0 | 131 | 135 | 139 |
Вих1 | 118 | 120 | 122 | 124 | 126 | 128 | 130 | 132 | 134 | 136 | 138 | 140 | 142 | 144 | 146 |
Вих2 | 119 | 121 | 123 | 125 | 127 | 129 |