JPS6116092B2 - - Google Patents

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JPS6116092B2
JPS6116092B2 JP56098016A JP9801681A JPS6116092B2 JP S6116092 B2 JPS6116092 B2 JP S6116092B2 JP 56098016 A JP56098016 A JP 56098016A JP 9801681 A JP9801681 A JP 9801681A JP S6116092 B2 JPS6116092 B2 JP S6116092B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
data
arithmetic
circuit
result data
calculation
Prior art date
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Expired
Application number
JP56098016A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS57212539A (en
Inventor
Hiroyuki Izumisawa
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Corp
Original Assignee
Nippon Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Electric Co Ltd filed Critical Nippon Electric Co Ltd
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Publication of JPS57212539A publication Critical patent/JPS57212539A/ja
Publication of JPS6116092B2 publication Critical patent/JPS6116092B2/ja
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    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F11/00Error detection; Error correction; Monitoring
    • G06F11/07Responding to the occurrence of a fault, e.g. fault tolerance
    • G06F11/14Error detection or correction of the data by redundancy in operations
    • G06F11/1497Time redundant execution of software on a single processing unit

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Quality & Reliability (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Retry When Errors Occur (AREA)
  • Test And Diagnosis Of Digital Computers (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は演算装置、特に少くとも2つの変数を
互に交換しても演算結果が変らない演算装置に関
する。
従来の演算装置で信頼度の高い演算結果を得る
には、演算回路を二重化して並行して同一演算を
行なわせ、各々の演算結果を比較して障害がない
かを確かめ信頼度を高めている。
第1図に従来の演算装置のブロツク図を示す。
演算回路1および2は、接続線101および10
2を介して外部装置(図示せず)からそれぞれ与
えられる入力に応答して、同一の演算を行い、接
続線103および104を介して比較回路3にそ
れぞれの演算結果を出力する。比較回路3はこれ
らの演算結果を比較し、これらが同一であれば演
算は正しく行なわれ演算結果は正しいものとして
接続線105を介して他装置(図示せず)に正し
いことを示す信号を出力する。もし、比較回路3
での比較でそれぞれの演算結果が異つたときに
は、接続線105を介して警報を発し演算回路1
または2のいづれかの演算回路が障害であること
を知らせる。従来装置ではこのようにして演算結
果の信頼度を高めていたが、上述のように演算回
路が二重化されているため、金物(ハードウエ
ア)量が多量になるという欠点がある。上述の欠
点については少くとも2つの変数(データ)を互
に交換しても演算結果が変らない従来の演算装置
においても例外ではなく、演算結果の信頼度を高
めるために演算回路の二重化を行ない、金物量が
多量になるという欠点がある。
本発明の目的は、少くとも2つの変数を互に交
換しても演算結果が変らない演算装置での従来の
上述の欠点を除去し、金物量を大幅に削減して信
頼度の高い演算結果を得る演算装置を提供するこ
とにある。
本発明の演算装置は複数のデータを試験信号に
より互に入れ替えて入力できる入力手段と、前記
複数のデータが与えられたとき出力する第1の演
算結果データと前記入力手段により互に入れ替え
られた前記複数のデータが与えられたとき出力す
る第二の演算結果データとが正常動作のときには
一致する演算回路と、前記第一の演算結果データ
を保持する保持手段と、該保持手段により保持さ
れた前記第一の演算結果データと前記第二の演算
結果データとを比較しこれらの不一致を検出する
比較検出手段とを備えて構成される。また本発明
の演算装置は複数のデータを試験信号により互に
入れ替えて入力できる入力手段と、前記複数のデ
ータが与えられたとき出力する第一の演算結果デ
ータと前記入力手段により互に入れ替えられた前
記複数のデータが与えられたときに出力する第二
の演算結果データとが正常動作のときには一致す
る演算回路と、前記演算回路からの前記第一およ
び第二の演算結果データを縮退したデータを作成
する縮退手段と、前記第一の演算結果データを前
記縮退手段により縮退した第一の縮退データを保
持する保持手段と、該保持手段により保持された
前記第一の縮退データと前記第二の演算結果デー
タに対応する第二の縮退データとを比較しこれら
の不一致を検出する比較検出手段とを備えて構成
される。
次に本発明について図面を参照して詳細に説明
する。
以後の説明の便宜上、演算装置に割り当てられ
た演算時間をTとし、(すなわち、演算装置には
Tを周期として変数が与えられる)この演算時間
Tは演算回路に入力データが与えられ演算結果を
出すまでの演算時間T1と、演算回路の演算動作
チエツクの時間T2とからなる。時間T1で演算を
行い、時間T2で演算回路の入力データを交換し
てもう一度演算を行い、時間T1での演算結果
と、時間T2での演算結果とを比較し、演算動作
のチエツクを行い演算結果の信頼度を高めるのが
本発明の原理であり、いわば時間軸上での二重化
を図つたものである。
第2図は本発明の一実施例のブロツク図であ
る。便宜上、この実施例では二つの変数xおよび
yの場合について説明する。変数xは接続線10
6を介して、変数yは接続線107を介し切替回
路5および6に与えられる。切替回路5は時間
T1の間では変数xを、時間T2の間は変数yを接
続線108を介して演算回路4に与え、切替回路
6は時間T1の間では変数yを、時間T2の間では
変数xを接続線109を介して演算回路4に与え
るように動作する。切替回路5および6の切替動
作は、接続線114を介して与えられる試験信号
により行なわれる。試験信号の周期はTであり、
T1時間の間論理“0”、T2時間の間論理“1”と
なる。
演算回路4は、入力変数であるxおよびyを交
換しても演算結果が変らない演算を行う回路であ
る。演算例をあげればx2+y2、xy/(x+y)等
である。
縮退回路7は、この回路への入力データを特徴
ずける簡略化された入力データよりもデータ量の
少ない出力データを発生する回路であり、一例と
してデータの誤り検出訂正に使用する公知のパリ
テイビツトやサイクリツクコードの発生回路がこ
れに相当する。
保持回路8は、この回路に入力されるデータを
一旦格納したあと出力する回路であり、接続線1
14を介して与えられる試験信号が論理“1”の
間、その直前に格納したデータを保持し出力する
回路である。
比較回路9は、接続線112および接続線11
1を介して与えられる2つの入力データを比較
し、不一致のとき論理“1”を出力する。
パルス発生回路11は、接続線114を介して
試験信号の論理“1”が与えられると一定時間t
後に所定のパルス幅T3のパルスを発生する回路
である。
実施例の動作について説明する。
先ず時間T1の間の動作について説明する。変
数xは接続線106の切替回路5および接続線1
08を介して演算回路4に入力され、一方変数y
は接続線107切替回路6および接続線109を
介して演算回路4に入力される。演算回路4は所
定の演算を行ない、演算結果を接続線110を介
して出力する。この出力は縮退回路7に与えられ
る。縮退回路7は、与えられた入力データを縮退
したデータ、例えば、与えられた入力データに対
応するパリテイビツトを出力し、この出力を接続
線111を介して保持回路8および比較回路9に
与える。保持回路8は、自己の保持しているデー
タを接続線112を介して比較回路9に与える。
時間T1の間は比較回路9の2つの入力は必ず同
一となるので、比較回路9からは接続線113を
介して論理“0”が出力される。したがつてアン
ド回路10の接続線116を介しての出力は論理
“0”となる。
次に、時間T2の間の動作について説明する。
この場合は、時間T1の経過後接続線114を介
して時間T2の間、論理“1”の試験信号が本装
置に与えられる。切替回路5および6に論理
“1”の試験信号が与えられると変数xは接続線
106、切替回路6および接続線109を介して
演算回路4に与えられ、また変数yは接続線10
7、切替回路5および接続線108を介して演算
回路4に与えられる。これにより、前述の時間
T1の間における変数xとyとが互に交換されて
演算回路4に入力されたことになる。演算回路4
は所定の演算結果を接続線110を介して出力す
る。この出力は、縮退回路7に入力され縮退され
たデータが接続線111を介して、保持回路8に
入力されるが保持回路8は接続線114を介して
論理“1”の試験信号を受信しているので、その
寸前に格納したデータ、すなわち、時間T1の間
における縮退したデータを保持しつづけ、接続線
112を介してこのデータを比較回路9に与え
る。一方、比較回路9は時間T2の間の縮退した
データを接続線111を介して受信する。したが
つて、比較回路9は時間T1の間における縮退し
たデータと、時間T2の間における縮退したデー
タとを比較し、一致すれば論理“0”を、一致し
なければ論理“1”を接続線113を介してアン
ド回路10に送る。
接続線114を介して与えられる論理“1”の
試験信号により、パルス発生回路11はt時間後
にパルス幅T3なるパルスを発生しアンド回路1
0に送出する。時間tは、比較回路9が時間t1
間における縮退したデータと、時間T2の間にお
ける縮退したデータとを比較し、その比較結果を
出力するに充分な時間であればよい。もし、比較
回路9の出力が論理“1”であれば、アンド回路
10は接続線116を介して時間T3の間論理
“1”を出力することになる。接続線116を介
して論理“1”がアンド回路10から出力された
ということは、時間T1の間における縮退したデ
ータと時間T2の間における縮退したデータとが
一致しなかつたことである。すなわち、演算回路
の2つの入力を互に交換したことによる演算結果
が異なつたことを意味する。本来、演算回路4は
2つの入力を互に交換しても同じ演算結果を得る
筈のものであるが、異なつた演算結果となつたと
いうとは、演算回路4の障害が発生したことであ
り、アンド回路10の出力の論理“1”によりこ
れを知ることができる。
このようにして、従来装置では演算回路を二重
化することにより演算回路の障害をしり、演算結
果の信頼度を高めていたが、実施例では、演算回
路を二重化することなく、わずかな金物の付加に
より充分信頼度の高い演算結果を得ることができ
る。
本発明はこれに限定されるものではない。また
変数がn個の場合における変数の互に入れ替えの
やりかたとしては最大順列の数即ちn!通りであ
り本発明においてはこのすべてを含む。また、実
施例では縮退回路7を採用して、それ以降の回路
の構成に要する金物の量の減少効果を高めている
が、縮退回路7を省略しても、本発明の効果を本
質的に減ずるものでないことも自明である。実施
例の説明では、演算装置に割り当てられた時間T
内で演算およびチエツクを行う場合について説明
したが、これに限るものではなく、演算装置の空
き時間を利用して、任意に試験信号を出力して演
算装置の障害をチエツクすることができることは
もちろんである。この場合はチエツクしたい時に
試験信号を出せばよい。パルス回路11は接続線
116を或るタイミングでサンプリングして障害
報知を検出する方式では省略することができる。
以上のように本発明には少くとも2つの変数を
互に交換しても演算結果が変らない演算装置で信
頼度の高い演算結果を得るために時間軸上で二重
化することにより従来装置よりも大幅に金物量を
削減できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の演算装置のブロツク図および第
2図は本発明の一実施例のブロツク図である。 図において、1,2,4……演算回路、3,9
……比較回路、5,6……切替回路、7……縮退
回路、8……保持回路、10……アンド回路、1
1……パルス発生回路、101〜116……接続
線。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 複数のデータを試験信号により互に入れ替え
    て入力できる入力手段と、 前記複数のデータが与えられたとき出力する第
    一の演算結果データと前記入力手段により互に入
    れ替えられた前記複数のデータが与えられたとき
    出力する第二の演算結果データとが正常動作のと
    きには一致する演算回路と、 前記第一の演算結果データを保持する保持手段
    と、 該保持手段により保持された前記第一の演算結
    果データと前記第二の演算結果データとを比較し
    これらの不一致を検出する比較検出手段とを備え
    たことを特徴とする演算装置。 2 複数のデータを試験信号により互に入れ替え
    て入力できる入力手段と、 前記複数のデータが与えられたとき出力する第
    一の演算結果データと前記入力手段により互に入
    れ替えられた前記複数のデータが与えられたとき
    に出力する第二の演算結果データとが正常動作の
    ときには一致する演算回路と、 前記演算回路からの前記第一および第二の演算
    結果データを縮退したデータを作成する縮退手段
    と、 前記第一の演算結果データを前記縮退手段によ
    り縮退した第一の縮退データを保持する保持手段
    と、 該保持手段により保持された前記第一の縮退デ
    ータと前記第二の演算結果データに対応する第二
    の縮退データとを比較しこれらの不一致を検出す
    る比較検出手段とを備えたことを特徴とする演算
    装置。
JP56098016A 1981-06-24 1981-06-24 Arithmetic device Granted JPS57212539A (en)

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US5016208A (en) * 1989-07-11 1991-05-14 Tandem Computers Incorporated Deferred comparison multiplier checker
JP5732933B2 (ja) * 2011-03-14 2015-06-10 日本電気株式会社 演算装置及びエラー検出方法

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