Логическое запоминающее устройство

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU,» 1394239 А1 (51)4 G ll С 15/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н д ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3965553/24-24 (22) 18.10.85 (46) 07.05.88, Бюл. - 17 (71) Ленинградский институт авиационного приборостроения и Ленинградский научно-исследовательский институт физической .культуры (72) Е.П.Балашов, Е.E.Владимиров, М.Г.Давыдов и М.С.Куприянов (53) 681.327 (088,8) (56) Авторское свидетельство СССР . № 790017, кл. G ll С 15/00, 1978.

Авторское свидетельство СССР

¹ 942152, кл. G 11 С 15/00, 1980, (54)(57) ЛОГИЧЕСКОЕ ЗАПОИИНАИЩЕЕ УСТРОИСТВО, содержащее накопитель на регистрах сдвига, блок определения знака числа, первый входной регистр числа, блок управления и буферный регистр числа, выходы которого подключены к информационным входам соответствующих регистров сдвига, управляющие входы которых и одни из упраэляющих входов первого входного регистра числа и буферного регистра числа подключены к одним из выходов блока управления, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повьппения быстродействия устройства, в него введены сумматор, первый и второй выходные регистры числа, второй входной регистр числа и блок элементов ИПИ, вы-: ходы которого и выходы регистров сдвига соединены с информационными входами буферного регистра числа и первого и второго выходных регистров числа, выходы которых подключены соответственно к информационным входам первого и второго входных регистров числа и входам блока определения знака числа, выходы которого соответственно соединены с другими управляющими входами первого входного регистра числа, буферного регистра числа, одним из управляющих входов второго входного регистра числа, информационным входом одного из регистров сдвига и входами блока управления, входы . первого операнда сумматора подключе(0 ны к одним из выходов второго входнаго регистра числа и к входам первой группы блока элементов ИПИ, входы второго операнда сумматора соединены с одними из выходов второго входного регистра числа и с входами второй группы блока элементов ИЛИ, другие выходы первого и второго входных регистров числа подключены к входам третьей группы блока элементов ИЛИ, входи четвертой группы которого соединены с выходами сумматора, причем Ю другие выходы блока управления соединены с другими управляющими входами второго входного регистра числа и управляющими входами выходных регистров числа, 1394239

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в специализированных микропроцессорных системах для параллельной обработки больших массивов информации в реальном масштабе времени.

Цель изобретения — повышение быстродействия устройства.

На фиг. 1 изображена структурная !О схема логического запоминающего устройства; на фиг. 2-4 — функциональные схемы наиболее предпочтительных вариантов выполнения блока определения знака числа, буферного регистра числа !5 и блока управления соответственно.

Устройство (фиг.l) содержит накопитель 1 на регистрах 2 сдвига, блок

3 определения знака числа, первый 4 и второй 5 входные регистры числа, 20 первый 6 и второй 7 выходные регистры числа, сумматор „8, блок 9 элементов ИЛИ, буферный регистр 10 числа и блок 11 управления.

Блок 3 определения знака числа (фиг. 2) содержит элемент ИСКЛЮЧАЮ!!1ЕЕ

ИЛИ 12, блок 13 сравнения, элементы И

14-18 и ИЛИ 19.

Регистр 10 (фиг.3) содержит п элементов И 20, п элементов И-НЕ 21 и п 30 элементов ИЛИ 22, где n — число разрядов регистра.

Блок 11 управления (фиг. 4) содержит генератор 23 тактовых импульсов, делитель 24 частоты, элемент И 25, триггер 26, элементы И 27 и 28, элемент ИЛИ 29, триггер 30, элемент

ИЛИ 31, элементы И 32 и 33, элемент

ИЛИ 34, триггер 35, элементы И 36-39, триггер 40, элемент И 41, элемент !О

ИЛИ 42, триггер 43, элементы И 44 и

45, элемент ИЛИ 46, элемент 47 задержки, элементы И 48, ИЛИ 49, триггер 50, элементы И 51-53, триггеры

54-56 и генератор 57 одиночных импульсов. Входы "Считывание" 58, "Запись",59, "Первый операнц" 60, "Прямой код" 61, "Обратный код" 62, "Второй операнд 63, "Обработка" 64 являются управляющими входами устройства при организации функциональной структуры блока 11 управления (фиг. 4).

Логическое запоминающее устройство работает в режимах хранения информации и обработки информации.

Перед началом работы блок ll управления устанавливает в исходное . состояние регистры 2 сдвига накопителя 1. Режимы работы устройства определяются управляющими сигналами на входах 58-64 блока 11 управления.

В режиме хранения информации устройство производит запись входной информации: запись первого операнда в прямом коде, запись первого операнда в обратном коде, запись второго операнда в прямом коде, запись второго операнда в обратном коде; запись выходной информации в прямом коде и в обратном коде; считывание информации.

При записи информация поступает на первый 4 и второй 5 входные регистры, затем по управляющему сигналу из блока 11 управления, иэ первого 4 или второго 5 входных регистров через блок ИЛИ 9 на регистр 10, в котором может произойти преобразование прямого кода числа в обратный в зависимости от режима, установленного управляющими сигналами из блока ll управления. С выхода регистра 10 информация поступает через информационные входы накопителя 1 в первые разряды регистров 2 сдвига. Регистры переключаются на режим. хранения. При поступлении следующего числа на-входные регистры 4 и 5 в регистрах 2 сдвига накопителя 1 производится сдвиг записанной информации за один разряд, и передача записываемой информации в накопитель происходит аналогично

При записи выходной информации по сигналу сдвига из блока 11 управления код числа по цепям регенерации (не показаны) из накопителя 1 поступает на информационные входы регистра 10.

Затем в зависимости от режима из блока 11 управления в прямом или обратном коде информация поступает в накопитель 1 для перезаписи в регистры 2 сдвига.

При считывании информации по сигналу сдвига из блока 11 управления код числа с выходов регистра 2 сдвига выдается на выходы устройства и поступает по цепям регенерации на первый 6 и второй 7 выходные регистры для обработки или перезаписи — на регистр 10.

В режиме обработки информации устройство реализует сложение и вычитание входной информации, сложение и вычитание выходной информации, сложение и вычитание входной.и выходной информации, сложение и вычитание пер1394239

О

35

О

О

О

45 вого входного операнда и выходной информации, сложение и вычитание второго входного операнпа и выходной информации.

При сложении и вычитании входной информации устройство работает следующим образом.

Информация через входы устройства поступает на информационные входы 10 первого 4 и второго 5 входных регистров и одновременно в блок 6.

Блок 3 служит для определения знака об результата сложения и вычитания. Сигнал <ц формируется при помо- 15 щи знаковых разрядов оЬ и р операндов

А и В и сигнала блока сравнения.

Блок 13 сравнения формирует сигнал

I при А (В, 0 при А — В.

Алгоритм работы блока 3 приведен. в таблице.

О,,, p 0Lg

В таблице принято, что положительному числу соответствует знак, равный единице.

Знак результата сложения или вычитания определяется по формуле ц д 6 А 8 Р 4 >1

В блоке 3 элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ.

12 производит суммирование по модулю два знаков ply u C >, блок 13 сравнения — операции сравнения абсолютных величин операндов А и B. Если знаки совпадают, то на выходе элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 12 сигнал равен нулю, элементы И 17 и IS закрыты. В этом случае в сумматоре 8 производится обычное арифметическое сложение операндов. Результат суммирования через блок ИЛИ 9 поступает на регистр 10 и далее на разрядные входы накопителя 1 на регистрах 2 сдвига. Знак суммы из блока 3 поступает непосредственно на знаковый вход накопителя I. Если знаки ос и о не совпадают, то на выходе элемента ИСКЛЮЧАК6(ЕЕ ИЛИ 12 формируется сигнал, управляющий преобразованием кода суммы в регистре 16, и на выходе одного из элементов И 17 и 18 появляется сигнал, управляющий преобразованием кода числа в первом 4 или втором 5 входных регистрах Причем в обратный код преобразуется всегда большее из чисел А и В.

Операция вычитания в обратных кодах реализуется через операцию сложения с операндом обратного знака. В этом случае после суммирования и преобразования суммы в обратный код в регистре 10 получается результат алгебраического сложения, равный A-В (, который одновременно со знаком суммы записывается в соответствующих разрядах накопителя 1. После сигнала сдвига из блока 11 управления производится обработка следующих чисел.

При обработке выходной информации по сигналу сдвига из блока 11 управления информации из блока 11 управления информация из накопителя 1 поступает на входы устройства через первый

6 и второй 7 выходные регистры, а дальше обрабатывается как в случае обработки входной информации.

В режиме. обработки входной и выходной информации в случае сложения первого операнда с выходной информацией на регистр 4 поступает входная информация, а на регистр — выходная информация с накопителя 1 через ре гистр 7, и соответственно в случае сложения второго операнда с выходной информацией. Далее процесс происходит аналогично режиму обработки входной информации.

1 394239

1394239

139423 9

Со с т ав и тель В. Руд ако в

Техред Л.Сердюкова

Редактор А.Козориз

Корректор О. Кравцова

Заказ 2225/46 Тираж 590 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4