Замечание.

Правильно рассуждая, мы получили правильный результат. Однако цель минимизации формул при этом не ставилась и на самом деле выражения для F_A>B не минимальны. В минимальном варианте признаки равенства , можно заменить более простыми функциями . Однако для построения компаратора с тремя выходами ("равно", "больше" и "меньше") полученный нами вариант остается предпочтительным, поскольку функции , все равно нужны для сравнения на "равно", и для операций сравнения на "больше" они могут быть взяты в готовом виде.

Пример реализации компаратора с тремя выходами для двухразрядных слов приведен на рис. 2.18. Выработка признака А>В в этой схеме производится по соотношению (штрихом отмечены функции с выходов младшей группы)

Компараторы для слов большой разрядности получают наращиванием размерности путем использования нескольких ИС компараторов, принцип наращивания соответствует показанному на рис. 2.18.

Рис. 2.18. Пример построения компаратора.

Объясните назначение схем контроля. Укажите цели и задачи контроля, назначение мажоритарных элементов. Опишите таблицу функционирования мажоритарных элементов и схему голосования с мажоритарным элементом .

Сложность ЭВМ и других ЦУ определяет важность операций контроля и диагностики их функционирования.

Причинами нарушения нормальной работы ЦУ могут быть отказы (т. е. нарушения из-за возникших неисправностей, имеющих постоянный характер) и сбои (т. е. нарушения из-за проявлений неблагоприятных факторов, в частности, помех, Которые в дальнейшем могут и не проявиться).

Цели и задачи контроля, диагностики и исправления ошибок в ЦУ могут быть разными.

Можно ставить задачу предотвращения ошибок в работе ЦУ. Для этого необходимы такие меры, как применение высококачественных элементов схем, стабилизация условий окружающей среды и т. п. Но даже при всех стараниях вряд ли возможно полностью избавиться от ошибок.

Имея в виду неизбежность возникновения ошибок, следует позаботиться об их выявлении. Задачи выявления ошибок решаются разными методами. Можно, например, воспользоваться дублированием ЦУ и сравнением результатов работы двух идентичных устройств. Несовпадение результатов в этом случае рассматривается как признак ошибки (хотя вероятность того, что ошибка появилась в контролируемом устройстве, а не в контролирующем равна всего 50%). Для выявления ошибок используются специальные коды, более сложные, чем двоичные.

И, наконец, можно ставить задачи маскирования (исправления) ошибок. В этом случае наличие ошибок определенного типа и количества не нарушает работу устройства, поскольку их влияние устраняется автоматически. В этой области используется, например, троекратное резервирование устройств с выработкой результата путем "голосования" с помощью мажоритарных элементов. Эти элементы вырабатывают выходные данные "по большинству" входных. Если из трех устройств одно стало работать неправильно, это не скажется на результате. Только ошибка в двух из трех каналов проявляется в результате.

Отметим, что добавление к функциям устройств функций контроля всегда связано с избыточностью - платой за новые возможности будут дополнительные аппаратные или временные затраты.

Вводимая избыточность - это цена контроля. В частности, метод дублирования ценен своей универсальностью, но дорог, для него избыточность составляет около 100%.

В этом параграфе рассмотрены очень ограниченные вопросы контроля ЦУ, которому посвящаются специальные труды. Здесь затронуты темы, связанные с пониманием работы ИС, выпускаемых для использования в системах контроля. К таким схемам относятся мажоритарные элементы, схемы контроля по модулю 2 и схемы кодирования-декодирования для кодов Хемминга.