METHOD AND CIRCUIT FOR MONITORING THE SUM OR DIFFERENCE OF TWO QUANTITIES BY COMPARISON WITH A THIRD QUANTITY IN A BINARY REPRESENTATION

Abstract: 1. Method for monitoring the sum or difference of two quantities (for example A and B) by comparison with a third quantity (for example C) in binary representation, characterised in that for each digit position (for example i = 0 to n) in each case the tallies CINi and COUTi at the input and at the output normally resulting as a result value for the digit position when carrying out the adding or subtracting function using as a basis the digit value of the comparison quantity are determined from the associated digit values Ai , Bi and Ci of the three quantities A, B and C in accordance with the associated truth table, that, on the basis of the least significant digit position (0) in each case the output carry (for example COUTi ) determined of a digit position (for example i) is compared with the input carry (for example (CIN(i + 1) ) determined for the subsequent digit position (for example i + 1) and the input carry (CIN0 ) determined for the least significant digit position (0) is compared with the value 0 as initial input carry and that in the case of non-correspondence or correspondence of one of the n carry pairs compared with one another (for example COUTi and CIN(i + 1) ), a control signal (for example F) identifying the nonsatisfaction or satisfaction of the relation to be tested (for example A + B = C) is triggered.

Description: Verfahren und Schaltungsanordnung zur Überwachung der Summe bzw. Differenz zweier Grössen durch Vergleich mit einer dritten Grösse in binärer Darstellung Die Erfindung betrifft ein Verfahren und Anordnung zur Überwachung der Summe bzw. der Differenz zweier Grössen durch Vergleich mit einer dritten Grösse in binäre Darstellung. Handelt es sich bei den drei Grössen, z.B. der Beziehung A+B=C um drei Variable, so wird die Summe der Grössen A und B in der Regel mit einem Addierwerk ermittelt und dann mit der dritten Grösse C verglichen. Bei einem Addier- werk wächst aber mit zunehmender Stellenzahl der beiden Operandengrössen wegen der zu berücksichtigenden Uberträge die Laufzeit, da ein Vergleich mit einer höherwertigen Ergebnisbitstelle immer erst vorgenommen werden kann, wenn alle niederwertigeren Ergebnisbitstellen berechnet sind. Ist eine der Grössen konstant, dann kann in einigen trivialen Fällen, z.B. für A+O=C mit A=C oder bei Verwendung von vorgegebenen bären Inkrementen bzw. Dekrementen, z.B. bei #+6=C mit (A-2)=(C-8) oder mit (A+ & =(C+2) ein einfacher Vergleich zur Überwachung ausgeführt werden. Abgesehen davon, dass eine Vielzahl von Inkrementen und/ oder Dekrementen erforderlich wäre, um alle möglichen Konstanten K beispielsweise der Beziehung A+K=C zu erfassen, was den Aufwand eines Addierwerkes bei weitem über- schreiten würde, sind auch hierbei die Laufzeiten von der Operandenbreite abhängig. Es ist daher Aufgabe der Erfindung, Verfahren und Anord- nungen der eingangs genannten Art zu schaffen, die weitgehend unabhängig von der Stellenzahl der einzelnen Operanden bei möglichst geringem Aufwand in möglichst kurzer Zeit eine Aussage über die Einhaltung bzw. Nichteinhaltung einer vorgegebenen Beziehung ermöglichen. Diese Aufgabe wird bei den Verfahren gemäss der Erfindung durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 gelöst. Danach wird in Umkehrung des einer Addition bzw. Subtraktion zugrundeliegenden Prinzips anhand derselben gültigen Wahrheitstabelle für jede Ziffernstelle mit dem zugehörigen Ziffernwert der Vergleichsgrösse als Ergebnisziffern wert der zugehörige Eingangs- und Ausgangsübertrag ermittelt. Von der niedrigsten Ziffernstelle ausgehend wird dann der jeweils ermittelte Ausgangsübertras einer Ziffernstelle mit dem jeweils ermittelten Eingangsübertrag der nächst höheren Ziffernstelle und der für die niederwertigste Ziffernstelle (0) ermittelte Eingangsübertrag (CIN,) mit dem Wert Null als Anfangseingangsübertras verglichen. Da die so miteinander verglichenen Überträge voraussetzungsgemäss immer gleich sein müssen, lässt sich aus den Vergleichsergebnissen in einfacher Weise eine Aussage darüber treffen, ob die zu prüfende Beziehung eingehalten worden ist oder nicht. Die Ermittlung der beiden Überträge je Ziffernstelle ist dabei unabhängig von der Überprüfung vorausgehender niederwertiger Ziffernstellen, so dass die Uberträge aller Ziffernstellen gleichzeitig ermittelt und geprüft werden können. Die Dauer für die Ermittlung des jeweiligen Früfergebnisses ist damit unabhängig von der Stellenzahl der Operanden. Weiterbildungen des Verfahrens gemäss der Erfindung entsprechend den Patentansprüchen 2 bis 4 beziehen sich auf die Verknüpfung cer drei in Beziehung zu setzenden Grössen, je nachdem, ob diese dem dualen Zahlensystem oder einem anderen Zahlensystem angehören. Beim vom dualen Zahlensystem abweichenden Zahlensystem erfolgt demgemäss eine Zerlegung der einzelnen Ziffernwerte je Stelle in Teilziffernwerte von den Primfaktoren des der ursprünglichen Zahlenbasis entsprechenden Zahlensystemen, wobei für vom dualen Zahlensystem abweichende Zahlensysteme anhand von Kontrollwerten zusätzlich zu prüfen ist, ob die Überträge eindeutig bestimmbar sind. Der Grundaufbau einer entsprechend arbeitenden Anordnung gemäss der Erfindung ergibt sich aus den Merkmalen im kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 5. Danach werden für jede Ziffernstelle eine Verknüpfungsschaltung und zusätzlich bei insgesamt n Verknüpfungsschaltungen n-l Überwachungsschaltungen sowie ein Verknüpfungsglied zur Bildung der von den Überwachungsschaltungen gelieferten Einzelsteuersignale benötigt. Der Aufbau der einzelnen Verknüpfungsschaltungen richtet sich dabei nach dem jeweils zugrundeliegenden Zahlensystem; er ist beim Dualsystem am einfachsten. Bei anderen Zahlensystemen gliedern sich die Yerknupfungsschaltungwn entsprechend den zu bildenden Teilziffernwerten in Teilverknüpfungsschaltungen und es sind für jede Teilverknüpfungsschaltung zusätzlich Prüf schaltung-en erforderlich. Entsprechende Weiterbildungen ergeben sich aus den Patentansprüchen 6 bis 8. Einzelheiten der Erfindung seien nachfolgend anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen erläutert. Im einzelnen zeigen FIG 1 ein Übersichtsschaltbild zur Erläuterung des der Erfindung zugrundeliegenden Lösungsprinzips, FIG 2 ein Blockschaltbild als Teil einer Kontrollschal tung gemäss der Erfindung für ein Dualsystem, FIG 3 die zugehörige Wahrheitstabelle mit den Verknüp fungsbeziehungen für die Ermittlung der Überträge, FIG 4 eine Schaltungsanordnung für die Verknüpfungs schaltungen der Anordnung von FIG 2, FIG 5 bis FIG 8 vereinfachte Schaltungsanordnungen als Ersatz für die Schaltungsanordnung von FIG 4 bei Berücksichtigung von Konstanten anstelle einer der drei variablen Grössen, FIG 9 eine der Schaltungsanordnung von FIG 4 entspre chende Schaltungsanordnung mit einem Multiplexer, FIG 10 ein Blockschaltbild in Anlehnung an das von FIG 2 für vom Dualsystem abweichende Zahlensysteme, FIG 11 eine Zuordnungstabelle für ein Dezimalsystem in BCD-Codierung, FIG 12 eine Zuordnungstabelle für die den vier möglichen Ubertragskombinationen je Ziffernstelle entspre chenden Kontrollwerte, FIG 13 ein Blockschaltbild einer Verknüpfungsschaltung der Anordnung von FIG 10, FIG 14 den prinzipiellen Aufbau einer Schaltungsanordnung für eine Teilverknüpfungsschaltung der Verknüp fungsschaltung von FIG 13, aus Volladdierern mit nachgeschalteter Prüfschaltung, FIG 15 eine Wahrheitstabelle für die Prüfschaltung von FIG 14 und FIG 16 eine Schaltungsanordnung in Anlehnung an die Teil verknüpfungsschaltung von FIG 14 mit Multiplexern. Das Übersichtsschaltbild von FIG 1 zeigt die bei stellenweiser Addition der einzelnen Stellen Ai und 8. der bei 1 1 den Operanden EMI4.1 EMI5.1 mit der Zahlenbasis ZB durch individuelle Addiereinrichtungen AD. bestehenden Beziehungen zwischen den einzelnen Ausgangsüberträgen COUTi und den einzelnen Eingangsüberträgen CIN(i+l), wenn die sich ergebende Summe EMI5.2 gleich der Vergleichsgrösse EMI5.3 sein soll, was stellenweise durch die Vergleicher VGi überprüft wird. Daraus ergibt sich je Stelle folgende Bedingung EMI5.4 wenn A+B=C erfüllt sein soll und dementsprechend COUTi=CIN(i+1) und CIN0 = 0 0Ng=0 ist. Man kann also durch Vergleich der für jeweils zwei be nachbarte Ziffernstellen aus den Grössen Ai, Bi und C. so 1 1 wie A(i+l), 8(i+l) und C(i+l) vorherbestimmbaren Überträge COUTi und CIN (i+l) sowie durch Vergleich des für die niederwertigste Ziffernstelle ermittelten Eingangsübertrages CINO mit dem Wert Null als Anfangseingangsübertrag mit n Vergleichsprüfungen bei n-stelligen Operanden die Einhaltung der Beziehung A+B=C in einfacher Weise überprüfen. Da die Eingangs- und Ausgangsüberträge CIN. und COUT je 1 1 weils lediglich die Werte 0 oder 1 annehmen können, erge- ben sich entsprechend den vier möglichen Übertragskombinationen aus Formel 5 gemäss der nachfolgenden Tabelle le diglich vier zulässige Werte für die Beziehung (Ai+Bi (Ai+Bi-Ci): Tabelle EMI6.1 <tb> CINi <SEP> COUTi <SEP> Ai+Bi-Ci <SEP> <tb> <SEP> 1 <SEP> 1111 <tb> <SEP> 0 <tb> <SEP> 0 <SEP> 1 <tb> <SEP> 1 <SEP> <tb> Nur wenn zusätzlich eine dieser vier Bedingungen erfüllt ist, lassen sich aus den drei Grössen Ai, , 6. und C. die 1 1 jeweils zugehörigen Überträge CINi und COUTi je Stelle i eindeutig bestimmen und der Vergleich COUTi=CIN(i+l) durchführen. Der Ausdruck Ai+Bi-Ci liefert aber abhängig von der Zahlenbasis ZB des jeweils vorgegebenen Zahlensystems entsprechend Zi=Ai+Bi-Ci mehr als vier Ergebnisse. So ergibt sich beispielsweise bei der Zahlenbasis ZB=5 eine Ergebnisbreite zwischen Zi-min =0+0-4=-4 und Zi#max =4+4-0=8=3+ZB, d.h. alle Ergebnisse Zi zwischen den Werten -4 und +8 sind kombinatorisch möglich, wobei jedoch nur die Werte -1, 0, 4 und 5 eine der vier Randbedingungen erfüllen. Lediglich bei der Zahlenbasis ZB=2 ergeben sich für alle mög lichen Kombinationen von Ai, B. und C. Ergebnisse, die in 1 1 allen Fällen einem der sich für das Dualsystem ergebenden vier Kontrollwerte -1, 0, 1 und 2 entsprechen, so dass auf die Prüfung der vier vorangehend genannten Zusatzbedingungen verzichtet werden kann. FIG 2 zeigt ein allgemeines Blockschaltbild einer Kontrollschaltung zur Überwachung der Beziehung A+B=C auf der Basis eines dualen Zahlensystems mit der Zahlenbasis ZB=2, wobei lediglich die Verknüpfungsschaltungen VSi und VS(i+l) für zwei Binärstellen i und i+l zur Ableitung der einzelnen Überträge CINi und COUTi sowie CIN(i+l) und COUT(i+l) zusammen mit einer den Vergleich von COUTi und CIN(i+l) durchführenden Überwachungsschaltung in Form eines exklusiven ODER-Gliedes EXORi/(i+l) und ein nachgeschaltetes ODER-Glied OR zur Zusammenfassung der Ausgangssignale aller benötigten Uberwachungsschaltungen dargestellt sind. Die vollständige Kontrollschaltung umfasst daher bei Operanden mit i=n Stellen insgesamt n Verknüpfungsschaltungen VS... und n Üb erw achungssch al tung en EXOR... . Sind die jeweils zu vergleichenden Überträge zweier Operandenstellen ungleich, so liefert die Überwachungsschaltung, z.B. EXOR ein Fehlersignal Fi/(i+1)=l, das durch das ODER-Glied OR zum Fehlersignal F=1 der gesamten Kontrollschaltung wird. Die Verknüpfungsbedingungen für die Ableitung der Überträge CINi. und COUTi. je Operandenstelle i lässt sich in einfacher Weise aus der im linken Teil von FIG 3 dargestellten Wahrheitstabelle ableiten. Die entsprechenden Verknüpfungsbeziehungen sind im rechten Teil von FIG 3 angegeben. FIG 4 zeigt den in FIG 2 dargestellten Schaltungsteil ohne das Ausgangs-ODER-Glied OR mit zwei entsprechend den Verknüpfungsbedingungen von FIG 3 arbeitenden Verknüpfungsschaltungen VSO und VS1 für die Bitstellen i=O und i+l=l. Danach erfolgt die Ableitung des Eingangsübertrags CINi mit zwei exklusiven ODER-Gliedern EXOR1 und EXOR2, während der Ausgangsübertrag COUTi entweder durch das UND-Glied U1 oder aber durch Ausnutzung des exklusiven ODER-Gliedes EXOR1 in Verbindung mit dem UND-Glied U2 gebildet wird, wobei die Ausgänge der beiden UND-Glieder U1 und U2 durch das ODER-Glied OR1 zusammengefasst werden. Der Aufbau der beiden Verknüpfungsschaltungen VSO und VSI entspricht im wesentlichen dem eines normalen Volladdie rers für zwei Operandenbits A. und B., bei dem der An 1 1 schluss für den Eingangsübertrag CIN mit C. beschaltet ist, wobei jedoch für die Bildung des Ausgangsübertrages COUTi das Signal C. am Eingang des UND-Gliedes U2 invertiert wird und der Ergebnisausgang den Eingangsübertrag CINi liefert. Anstelle eines Volladdierers für die einzelnen Verknüpfungsschaltungen VS... in FIG 4 können für einzelne Bitstellen mit konstanten Ziffernwerten 0 oder 1 für einen der Operanden A oder B oder für die Vergleichsgrösse C auch vereinfachte Verknüpfungsschaltungen VSi verwendet werden, während Volladdierer nur für die Bitstellen mit variablen Ziffernwerten verwendet werden. FIG 5 und FIG 6 zeigen entsprechend vereinfachte Verknüpfungsschaltungen für den Fall, dass Ai=O=konstant bzw. A#=l=konstant ist. In beiden Fällen verringert sich der Aufwand gegenüber einem Volladdierer auf ein exklusives ODER-Glied und ein UND- oder ODER-Glied, wobei die Bezeichnungen gleich den Bezeichnungen für die entsprechenden Verknüpfungselemente des universelleren Volladdierers von FIG 4 gewählt und durch Invertierung der Signale bedingte Abänderungen durch ein ' gekennzeichnet sind. Die Signalzuordnungen ergeben sich dabei in einfacher Weise aus der Wahrheitstabelle von FIG 3. Die gleichen Verknüpfungsschaltungen sind verwendbar, wenn statt des Operanden A der Operand B konstante Ziffernwerte für die einzelnen Bitstellen aufweist. Die Anschlüsse für die Operandenstellensignale Bi sind dann einfach durch Ai zu ersetzen. FIG 7 und FIG 8 zeigen die in gleicher Weise aus dem Volladdierer von FIG 4 in Verbindung mit der Wahrheitstabelle von FIG 3 ableitbaren vereinfachten Verknüpfungsschaltungen für den Fall, dass Bitstellen der Vergleichsgrösse C konstante Ziffernwerte aufweisen. Statt eines Volladdierers gemäss FIG 4 für die einzelnen Verknüpfungsschaltungen kann gemäss FIG 9 auch ein wesentlich schneller arbeitender Multiplexer MUX mit zwei Steuereingängen verwendet werden, dem die beiden Operanden stellensignale A. und B. zugeführt werden. Aus zwei Grup 1 1 pen von jeweils vier Eingangssignalen wird dann je eines auf die beiden Ausgänge für die Überträge CINi und COUT. durchgeschaltet. Die Beschaltung für die Eingangssignale ergibt sich dabei wiederum in einfacher Weise aus der Wahrheitstabelle von FIG 3 abhängig von den vier möglichen Signalkombinationen KO bis K3 für die einzelnen Operanden signale A. und Bi. Danach ist CIN.=C. für die Kombinationen 1 1 1 1 KO und K3 und CINi=Ci für die Kombinationen Kl und K2, 1 1 was den Inverter INV bedingt. In ähnlicher Weise gilt COUTi=O für die Kombination KO, COUTi=l für die Kombination K3 sowie COUTi=Ci für die Kombinationen Kl und K2. Aus den verschiedenen Verknüpfungsschaltungen VS... von FIG 4 bis FIG 9 lassen sich in beliebiger Kombination zu sammengesetzte Kontrollschaltungen in der für den jewel ligen Anwendungsfall günstigsten Form aufbauen. Das vorangehend erläuterte Grundprinzip ist, wie bereits vorangehend erwähnt, nicht nur für Grössen des binären Zahlensystems mit der Zahlenbasis ZB=2, sondern auch für alle anderen Zahlensysteme mit anderen Zahlenbasen anwendbar. Dazu müssen die einzelnen Ziffern des anderen Zahlensystems lediglich in eine entsprechende Anzahl von Ziffern des Dualsystems überführt werden. So kann z.B. eine Ziffer des Hexadezimalsystems entsprechend 16 2 durch vier Ziffern des Dualsystems dargestellt werden, und eine Ziffer des Dezimalsystems lässt sich entsprechend 10=2.5 durch eine Ziffer des Dualsystems und eine Ziffer des Fünfersystems darstellen, wobei die Ziffer des Fünfersy stems durch drei weitere Ziffern des Dualsystems ersetzt wird. Der Aufbau der Verknüpfungsschaltungen gestaltet sich dabei umso einfacher, je kleiner die Primfaktoren sind, in die sich die jeweilige Zahlenbasis - wie vorangehend angedeutet - zerlegen lässt. FIG 10 zeigt in Anlehnung an das Beispiel von FIG 2 einen Teil der sich dann ergebenden Kontrollschaltung, wobei die einzelnen Verknüpfungsschaltungen neben den beiden für den Yerg ich beno¯tagten überträger ein weiteres Kontrollsignal, z.B. FVi, liefern das anzeigt, ob die einzelnen Uberträge-eindeutig bestimmbar sind oder nicht, worauf bereits eingangs hingewiesen worden ist. Diese zusätzlichen Signale FV... werden wie die Ausgangssignale der Uberwachungsschaltungen, z.B. EXORi/(i+l) ¯dem gemeinsamen Ausgangs-ODER-Glied OR der Kontrollschaltung zugeführt. Nachfolgend sei der Aufbau einer Verknüpfungsschaltung VSi einer Kontrollschaltung für das Dezimalsystem in BCD Codierung erläutert. FIG 11 zeigt das zugehörige, an sich bekannte Codierungsschema mit vier Bitstellen XO bis X3, von denen die Bitstelle XO als eigenständige Dualziffer und die Bitstellen X1 bis X3 zusammen als eigenständige Ziffer des Fünfersystems behandelt werden, was durch die waagerechte gestrichelte Unterteilung der Tabelle und die entsprechende paarweise erfolgte Zusammenfassung der Dezimalziffern zu den Ziffernwerten 0 bis 4 des Fünfersystems angedeutet ist. Die Tabelle von FIG 12 zeigt die sich bei der Zahlenbasis ZB=5 ergebenden Kontrollwerte für die Beziehung Ai+Bi-Ci, die den möglichen Übertragskombinationen von CIN. und COUT. entsprechen und von denen einer jeweils eingehalten sein muss. Um die überprüfung zu erleichtern, wird der Ausdruck Ai+Bi#Ci um das Glied +1 erweitert und es werden entsprechend erhöhte, insgesamt positive Kontrollwerte gemäss der rechten Spalte überprüft. Die in FIG 10 benötigten Verknüpfungsschaltungen VS... gliedern sich wegen der binären Darstellung der Operanden A und B sowie der Vergleichsgrösse C in der Regel in mehrere Teilschaltungen entsprechend der Anzahl der die jeweils geltende Zahlenbasis bildenden Primfaktoren. Bei der zugrundegelegten BCD-Codierung sind es zwei Teilschaltungen, nämlich eine VSAi für das Zweiersystem und eine VSBi für das Fünfersystem, wie FIG 13 zeigt. Die Prüfschaltung PSi zur Prüfung auf Einhaltung der zulässigen Kontrollwerte ist dabei nur für vom Zweiersystem abweichende Zahlensysteme erforderlich. Jedoch sind wie bei der gesamten Kontrollschaltung die internen Überträge * * CIN und COUT der einzelnen Teilschaltungen durch Überwachungsglieder, z.B. in Form von exklusiven ODER-Gliedern EXOR, zu prüfen. Die Teilschaltungen für das Zweiersystem, also z.B. VSAi, können wie die anhand von FIG 4 bis FIG 9 bereits erläuterten Verknüpfungsschaltungen ausgebildet sein. Ausgangspunkt für die Ausbildung der Teilschaltungen VSB für die vom Zweiersystem abweichenden Zahlensysteme ist die aus der Beziehung 5) auf Seite 5 mit dem Komplement Ci= ZB-Ci-1 und folglich -Ci +l+ZB ableitbare Beziehung EMI12.1 wobei die drei Grössen Ai, ## Bi und C. entsprechend dem zugrundegelegten Fünfersystem jeweils von den Bitstellen X1 bis X3 in der Tabelle von FIG 11 entsprechenden drei Bitstellen gebildet werden. Die Realisierung des linken Teiles der vorgenannten Verknüpfungsbeziehung erfordert gemäss FIG 14 zunächst für jede der drei Bitstellen einen Volladdierer AD1 bis AD3, sowie zur Verknüpfung der stellengleichen Ergebnisse und Überträge drei weitere Volladdierer AD4 bis AD6. Das von den Ergebnis ausgängen s der Addierer AD1 und AD4 bis AD6 gelieferte Ergebnis Zi=Ai+2+Bi+ti mit den Stellensignalen Zli bis Z4i ohne Berücksichtigung des übertrags der letzten Stelle wird dann gemäss der Tabelle von FIG 15 zur Prüfung auf das Vorliegen eines der einzuhaltenden Kontrollwerte 0, 1, 5 oder 6 überwacht und zur Ablei tung der übertrags signale COUTi und CIN ausgenutzt. Die Ableitung des Fehlersignals FVi ergibt sich daher entsprechend der Beziehung EMI12.2 und für die überträgt gilt demzufolge COUTi=Z3i und * CIN =Zli-Z3i, wenn die Kontrollwerte eingehalten sind. Die Ableitung dieser drei Grössen erfolgt innerhalb der Prüfschaltung PSi durch zwei UND-Glieder Ull und U12, ein ODER-Glied ORll und zwei Exklusiv-ODER-Glieder EXORll und EXOR12. Die Grundschaltung gemäss FIG 14 lässt sich z.B. mit Volladdierern in Anlehnung an die zur Bildung der Verknüpfungsschaltung VS. in FIG 4 realisieren, wobei die Invertierung am Eingang des UND-Gliedes U2 entfällt und die Addierer AD4 und AD6 wegen der Konstanten entsprechend FIG 6 und FIG 8 vereinfacht werden können. Zweckmässiger aber sind wegen der Hintereinanderschaltung von vier Volladdierern stattdessen Schaltungen mit Multiplexern in Anlehnung an Fig 9, wobei bei entsprechender Beschaltung der Signaleingänge statt der Signale für Ci auch die Signale für C1. verwendet werden können. FIG 15 zeigt ein entsprechendes Ausführungsbeispiel für die Verknüpfungsschaltung VSBi des Fünfersystems. In analoger Weise lassen sich die Verknüpfungsbeziehun gen und Schaltungen zur Überwachung auf Einhaltung der Beziehung A-B=C ableiten.

Claims: Patentansprüche 1. Verfahren zur überwachung der Summe bzw. Differenz zweier Grössen (z.B. A und B) durch Vergleich mit einer dritten Grösse (z.B. C) in binärer Darstellung, d a d u r c h g e k e n n ze i c h n e t , dass je Ziffernstelle (z.B. i = 0 bis n) aus den zugehörigen Ziffernwerten Ai, Bi, und C. der drei Grössen A, B und C jeweils die für die Ziffernstelle bei Durchführung der Addier- bzw. Subtrahierfunktion unter Zugrundelegung des Ziffernwertes der Vergleichsgrösse als Ergebniswert sich normalerweise ergebenden Überträge CINi und CûUTi am Eingang und am Ausgang entsprechend der zugehörigen Wahrheitstabelle ermittelt werden, dass ausgehend von der niederwertigsten Ziffernstelle (O) jeweils der ermittelte Ausgangsübertrag (z.B. COUTi) einer Ziffernstelle (z.B. i) mit dem für die nachfolgende Ziffernstelle (z.B. i+l) ermittelten Eingangsübertrag (z.B. CIN(i+l)) und der für die niederwertigste Ziffernstelle (0) ermittelte Eingangsübertrag (C1N0) mit dem Wert Null als Anfangseinangsübertrag verglichen wird und dass bei Nachtübereinstimmung bzw. übereinstimmung eines der miteinander verglichenen n Übertragspaare (z.B. COUT und CIN, ein die Nichteinhaltung bzw. Einhaltung der zu -prgfenden Beziehung (z.B. A+B=C) kennzeichnendes Steuersignal (z.B.-F) ausgelöst wird. 2. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass für dem Dualsystem mit der Zahlenbasis (ZB) Zwei angehörende Grössen A, B und C die übertrag aus den Ziffernwerten A B und Ci je Bit stelle entsprechend den Beziehungen EMI14.1 ermittelt werden. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i ch n e t , dass zur überwachung von einem anderen (z.B. Zehnersystem mit Zahlenbasis ZB = 10) als dem Dualsystem angehörenden Grössen A, B und C die zuständige Zahlenbasis (z.B. ZB = 10) in Primfaktoren zerlegt wird und aus den Ziffernwerten Ai, B. und C. der drei Grössen Teilziffernwerte (z.B. AO 1 1 1' BO CO sowie Ax.=Al. bis A3 Bx.=Bl. bis B3i und 1 1 1 1 i, 1 1 1 Cxi=Cli bis C3i) der durch die Primfaktoren (z.B. 2 und 5) als Zahlenbasen festgelegten Zahlensysteme gebildet werden, dass für die vom Dualsystem abweichenden Zahlensysteme (z.B. Fünfersystem mit Zahlenbasis ZB=5) aus den Teilziffernwerten Axi, Bx. und Cx. die Ergebnis 1 1 se Zxi=Axi+Bxi-Cxi ermittelt und mit den aufgrund 1 1 1 1 der Beziehung Zxi=Axi+Bxi-Cxi=COUTxi . ZB-CINx. vorgegebenen vier möglichen Kontrollwerten 0,-1, ZB-l, ZB verglichen werden, dass bei Übereinstimmung des Ergebnisses mit einem der vier Kontrollwerte die diesem zugehörigen überträgt (z.B. CIN und COUTi) für den Teilziffernwert bereitgestellt werden und dass die je Zahlensystem aus den Teilziffernwerten ermittelten in * ternen Übertragspaare (z.B. COUT und CIN ) ebenfalls auf die jeweils einzuhaltende Gleichheit überprüft werden. 4. Verfahren nach Anspruch 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass aus den Teilziffernwerten Axi, Bxi und Cxi die Ergebnisse EMI15.1 ermittelt und mit den Kontrollwerten O,l,ZB und (ZB+l) verglichen werden. 5. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4, g e k e n n z e i c h n e t durch eine Verknüpfungsschaltung (VSi) je Ziffernstelle (i=O bis n) der drei n-stelligen Grössen A, B und C zur Ermittlung der Überträge für die jeweils zugehörige Ziffernstelle, durch n überwachungsschaltungen (z.B. EXOR i/(i+l) > zur Überwachung der einander entsprechenden Überträge (z.B. COUTi und CIN(i+l)) aufeinanderfolgender Ziffernstellen (z.B i und (i+l)) auf Übereinstimmung und durch ein Verknüpfungsglied (z.B OR) zur Zusammenfassung der von den einzelnen Überwachungsschaltungen (EXOR...) gelieferten Einzelsteuersignale (z.B. Fi/(i+l)) zu einem gemeinsamen Steuersignal (z.B. F) zur Kennzeichnung der Nichteinhaltung bzw. der Einhaltung der zu prüfenden Beziehung (z.B.A+B=C). 6. Anordnung nach Anspruch 5 zur Durchführung der Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Verknüpfungsschaltung (VSi) Je giffernstelle < 1=0 bis n) der drei Grössen A, B und# C aus Teilverknüpfungsschaltungen (z.B. VSA und VSBi) für Jeden entsprechend der Anzahl der zugrundezu#egenden Zahlensysteme zu bildenden Teilziffernwerte bestehen, dass mit jeder Teilverknüpfungs- schaltung :(z.B. VSBij eine Prüfschaltung (PS.) zur Prüfung der entsprechend der Beziehung Zxi=Axi+Bxi-Cxi bzw. Zxi=Axi+Bxi+rRi+2+ZB 1 1 1 1 1 1 1 1 ermittelten Ergebnisse auf Einhaltung der vorgegebenen Kontrollwerte und zur Ableitung der zugehörigen Überträge (z.B. CIN und COUTi) gekoppelt ist, dass bei insgesamt m Teilverknüpfungsschaltungen m-l zusätzliche Überwachungsschaltungen (EXOR) zur Überwachung der einander entsprechenden Überträge zwischen den einzelnen Teilziffernstellen auf die einzuhaltende Gleichheit vorgesehen sind und dass die Ausgangssignale sowohl der Überwachungsschaltung (EXOR) als auch der Prüfschaltung (PS.) als Teilsteuersignale (FV.) zur Kennzeichnung der Nichteinhaltung bzw. der Einhaltung jeweils mit dem das gemeinsame Steuersignal (F) erzeugende Verknüpfungsglied (OR) verbunden sind. 7. Anordnung nach Anspruch 5 oder 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Verknüpfungsschaltungen (VSi) und/oder Teilverknüpfungsschaltungen (z.B. VSBi) aus Volladdierern (AD1 bis AD6) mit entsprechend den zu erfüllenden Verknüpfungsbedingungen angepassten Zuordnungen der Signalein- und -ausgänge bestehen. 8. Anordnung nach Anspruch 5 oder 6, d a d u r c h g e k e n n z ei c h n e t , dass die Verknüpfungsschaltungen (VSi) und/oder Teilverknüpfungsschaltungen (z.B. VSBi) aus Multiplexern (z.B. MUX1 bis MUX6) mit entsprechend den zu erfüllenden Verknüpfungsbedingungen angepassten Zuordnungen der Signalein- und -ausgänge bestehen, wobei jeweils zwei der drei Eingangsgrössen auf zwei Steuereingänge einwirken und aus zwei Gruppen von je vier Eingangssignalen jeweils eines als die beiden Ausgangssignale auswählen, die unmittelbar den beiden zugehörigen Uberträgen bzw. Zwischenergebnissen und/oder weiterzuverarbeitenden Teilergebnissen und Teilüberträgen entsprechen.

Inventors: ZIEMANN, WOLFGANG
Applicants: SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT BERLIN UND MUNCHEN
Application year: 1986
Main classification: G06F7
IPC codes: G06F7