Разработка средства функционального диагностирования вычислительных устройств (48682)

Посмотреть архив целиком

Введение


В данной курсовой работе выполняется проектирование блоков устройства контроля по модулю три матричного умножителя с сокращением вычислений для обработки мантисс чисел с плавающей точкой. Арифметическая операция выполняется с сохранением одинаковой разрядности для операндов и результатов. Операции с плавающей точкой содержат умножение, удваивающее разрядность полного результата. Поэтому при обработке мантисс по n-разрядным операндам вычисляется округленный n-разрядный результат, т.е. Имеет место потеря n младших разрядов полного 2n-разрядного результата.

Использование сокращенных методов выполнения операций позволяет вдвое или почти вдвое снизить затраты оборудования и времени на выполнение операции.

Методы функционального диагностирования обеспечивают достоверность функционирования вычислительных устройств. Основным методом функционального диагностирования вычислительных устройств является контроль по модулю. Он обладает высокой обнаруживающей способностью и простотой реализации для полноразрядных вычислительных устройств. Функциональное диагностирование современных вычислительных устройств требует умения выполнять контроль по модулю производительных вычислительных устройств с плавающей точкой. Поэтому в курсовой работе затрагивается этот вопрос.




1. Определение варианта задания


Вариант задания определяется по номеру Z = 104, который был выдан преподавателем. Курсовая работа является комплексной – номер варианта выдается двум студентам. Я выполняю первую часть работы – разрабатываю блоки контроля вычисления контрольных кодов КА и КВ.

По номеру Z определяются параметры:

X = Z mod 9 = 10 mod 9 = 1,

Y = Z mod 4 = 10 mod 4 = 2.

По параметру X определяется шаг изменения размеров образующих фрагмента:

X mod 3 = 5 mod 3 = 2 – остаток и 1 – частное, т.е. шаг для верхнего фрагмента равен 2, а для нижнего фрагмента – 4.

Параметр Y определяет сомножители, по которым образующие верхних и нижних фрагментов меняют свой размер. Для Y равного 2, верхнее и нижнее разбиения задаются по операнду В.

Вариант задается видом разбиения матрицы конъюнкций прозведения на фрагменты (МКП).




2. Разбиение МКП на фрагменты


Разбиение МКП на фрагменты представлено на рис. 1.


Фрагменты разбиения:

V1 = – A{6}*B{36}*2-42

V2 = – A {7,8}*B {35,36}*2-44

V3 = – A{8}*B{34}*2-42

V4 = – A {9:12}*B {33:36}*2-48

V5 = – A{10}*B{32}*2-42

V6 = – A {11,12}*B {31,32}*2-44

V7 = – A{12}*B{30}*2-42

V8 = – A {13:16}*B {29:36}*2-52

V9 = – A{14}*B{28}*2-42

V10 = – A {15,16}*B {27,28}*2-44

V11 = – A{16}*B{26}*2-42

V12 = – A {17:20}*B {25:36}*2-56

V13 = – A{18}*B{24}*2-42

V14 = – A {19,20}*B {23,24}*2-44

V15 = – A{20}*B{22}*2-42

V16 = – A {21:36}*B {21:36}*2-72

V17 = – A{22}*B{20}*2-42

V18 = – A {23,24}*B {19,20}*2-44

V19 = – A{24}*B{18}*2-42

V20 = – A {25,26}*B {17:20}*2-46

V21 = – A{26}*B{16}*2-42

V22 = – A {27,28}*B {15:20}*2-48

V23 = – A{28}*B{14}*2-42

V24 = – A {29,30}*B {13:20}*2-50

V25 = – A{30}*B{12}*2-42

V26 = – A {31,32}*B {11:20}*2-52

V27 = – A{32}*B{10}*2-42

V28 = – A {33,34}*B {9:20}*2-54

V29 = – A{34}*B{8}*2-42

V30 = – A {35,36}*B {7:20}*2-56

V31 = – A{36}*B{6}*2-42

V32 = – A {1:36}*B {1:36}*2-72


3. Формирование контрольных кодов КАi и КВi


Составляемые контрольные коды (их длина не превышает L = 2, так как M = 3):

1) KA1 = 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}

КА24 = A {29,30}

KA25 = A{30}

KA26 = A {31,32}

KA27 = A{32}

КА28 = 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}

KB31 = B{6}

Вычисляемые контрольные коды (формируются при длине частей операндов превышающей L):

  1. KA4 = (KA6 + A{9}*2-9 + A{10}*2-10) mod 3 = (KA6 – A{9} +A{10}) mod 3

KA8 = (KA10 – A{13} + A{14}) mod 3

KA12 = (KA14 – A{17} + A{18}) mod 3

KA16 = (KA18 + KA20 + KA22 + KA24 + KA26 + KA28 + KA30 – A{21} + A{22}) mod 3

KA32 = (KA16 + KA12 + KA8 + KA4 – A {1,3,5,7} + A {2,4,6,8}) mod 3

  1. 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

  1. Блоки контроля операндов


На сумматорах по модулю три выполняется свертка операндов А и В с формированием вычисляемых контрольных кодов КАi и КBi. Последние вычисляемые контрольные коды КА32 и КB32 являются результатами свертки. Они сравниваются на сумматоре по модулю три с входными контрольными кодами КА операнда А и КВ операнда В соответственно. Для этого входной контрольный код подключен инверсно: первый разряд – к входу с весом 2, а второй разряд – к входу с весом 1. На первом прямом и инверсном втором выходах сумматора по модулю три формируется код контроля ККА операнда А (ККВ операнда В).

Блок контроля вычисления контрольных кодов КAi

Для рассматриваемого разбиения МКП блок контроля БКА с прямым порядком вычисления контрольных кодов КAi представлен в приложении 1.

Блок контроля вычисления контрольных кодов КBi

Для рассматриваемого разбиения МКП блок контроля БКБ с прямым порядком вычисления контрольных кодов КВi представлен в приложении 2.


  1. Описание блоков устройства контроля


Схемы блоков устройства контроля описываются прямым списком, который оформляется с использованием таблиц.

Для каждого элемента заполняется отдельная таблица. Столбец таблицы содержит описание соединений входов и выходов одного элемента. Входами элемента являются входы устройства контроля или выходы других элементов.

Описание схемы блока контроля БКА приведено в табл. 1.



Таблица 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

Вых1

118

120

122

124

126

128

130

132

134

136

138

140

142

144

146

Вых2

119

121

123

125

127

129

131

133

135

137

139

141

143

145

147


Таблица 1 продолжение


16

17

18

19

20

21

Вх1

140

142

146

150

152

38

Вх2

141

143

147

151

153

37

Вх1

0

144

148

0

154

157

Вх2

0

145

149

0

155

158

Вых1

148

150

152

153

156

159

Вых2

149

151

153

154

157

160


Случайные файлы

Файл
162245.rtf
49974.rtf
125198.rtf
17429.rtf
5451-1.rtf




Чтобы не видеть здесь видео-рекламу достаточно стать зарегистрированным пользователем.
Чтобы не видеть никакую рекламу на сайте, нужно стать VIP-пользователем.
Это можно сделать совершенно бесплатно. Читайте подробности тут.