Устройство для сдвига с контролем

 

Изобретение относится к вычислительной технике, в частности к цифровым параллельным сдвигателям и блокам обработки символьной информации. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей путем обработки символьной информации. Для достижения этой цели устройство содержит блок 2 сдвига, группу блоков 1 сдвига, первую, вторую и третью группы элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 4-6, группу регистров 3, схему 7 сравнения, группу коммутаторов 8, буферный регистр 9 и шифратор 22 знака со связя-. ми. 1 ил., 3 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) А1 (51)5 G 06 F 7/38 11/10

gg1 voce< > ;: 1Р 1

1,":

Щ1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1f

f2

11

15

1б

f9

17

18

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

fl0 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И OTHPblTHRM

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4680588/24 (22) 22.08.89 (46) 07.01.91. Бюл. N - 1 (72) В.А.Безруков, А.П.Запольский, А.И.Подгорнов и А.С.Самарский (53) 681.325(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 1446617, кл. G 06 F 7/38, G 06 F 11/10, 1986.

Авторское свидетельство СССР

Р 1238058, кл. G 06 F 7/38, G 06 F 11/101 1984 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СДВИГА С KOHTPOJIEM

2 (57) Изобретение относится к вычислительной технике, в частности к цифровым параллельным сдвигателям и блокам обработки символьной информации.

Целью изобретения является раснирение функциональных возможностей путем обработки символьной информации. Для достижения этой цели устройство содержит блок 2 сдвига, группу блоков 1 сдвига, первую, вторую и третью группы элементов ИСКЛЮЧ)ЧАЮЩЕЕ ИЛИ 4 — 6, группу регистров 3, схему 7 сравнения, группу коммутаторов 8, буферный регистр 9 и шифратор 22 знака со связя-. ми. 1 ил., 3 табл.

1619250

Изобретение относится,к вычислительной технике, в частности к цифровым параллельным сдвигателям и блокам обработки символьной информации.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей за счет обработки символьной информации.

На чертеже представлена схема устройства для сдвига с контролем. 10

Устройство содержит группу блоков

1 сдвига, блок 2 сдвига, группу регистров 3, с первой по третью группы элементов ИСКЛ1ОЧЛИЩЕЕ ИЛИ 4 — 6, схему 7 сравнения, группу коммутаторов 8,15 буферный регистр 9, формирователь 10 настройки„информационный вход 11 устройства, вход 12 знака устройства, вход 13 сдвига устройства, вход 14 кода сдвига устройства, тактовый вход 20

15 устройства, вход 16 задания режима компановки устройства, вход 17 сбро-. са устройства, вход 18 задания маски устройства, вход 19 синхронизации устройства, информационный выход 20 уст- 25 р оист ва, контр ольныи выход 2 1 устр оиства, шифратор 22 знака, выход 23 признаков десятичного знака устройст ва, вход 24 десятичного знака устройства, выход 25 сбоя устройства, причем информационный вход 11 устройства соединен с входами группы блоков 1 сдвига и входами группы элементов ИСКЛ1ОЧЖОЩЕГ ИЛИ 4.

Кроме того, крайняя левая и правая

35 тетрады входа 11 соединены с информа" ционными входами буферного регис T ра 9, выходы группы элементов ИСКЛИЧЖОЦЕЕ ИЛИ 4 соединены с входами блока 2 сдвига, а выходы крайних левого и правого элементов ИСКЛ1ОЧЛИЩЕГ ИЛИ 4 соединены с входами контрольных разрядов буферного регистра 9, вход 12 знака., вход 13 типа сдвига и вход 14 45 кода сдвига устройства соединены с одноименными входами группы блоков 1 сдвига и блока 2 сдвига. Вход 13 устройства соединен с входом направления записи буферного регистра 9, вход

15 соединен с входом разрешения записи буферного регистра 9. Выходы блоков 1 и 2 сдвига, сгруппированные потетрадно с контрольными разрядами, соединены с информационными входами группы коммутаторов 8,. причем образованы соединения прямо, с уплотнением— четных тетрад в подряд идущие коммутаторы правой половины группы, с расширением - тетрад правой половины блоков сдвига в четные коммутаторы группы, а выход крайней правой тетрады блоков сдвига соединен еще с входом шифратора 22 знака, выход которого соединен с выходом 23 признаков десятичного знака устройства, выход буферного регистра 9 соединен с вторыми информационнымн входами крайних левого и правого коммутаторов 8 группы, а третий вход правого коммутатора группы соединен с входом 24 десятичного знака устройства, управляющие входы коммутаторов 8 группы соединены через формирователь 10 настройки с входом 16 задания режима компановки устроиства, информационные выходы группы коммутаторов 8 соединены с информационными входами группы регистров 3, а выходы контрольных разрядов коммутаторов попарно соединены с входами группы элементов ИСКЛНЧАИЩЕЕ

ИЛИ 5, выходы которых соединены с входами .контрольных разрядов группы регистров 3, входы сброса 17, задания маски 18 и синхронизации 19 устройства соединены с одноименными входами группы регистров 3, а вход 19 синхронизации соединен еще с одноименным входом буферного регистра 9, информационные выходы группы регистров 3 соединены с информационным выходом 20 устройства и входами группы элементов ИСКЛОЧЛМЩЕЕ ИЛИ 6, выходы которых соединены с контрольным выходом 21 устройства и с первым входом схемы 7 сравнения, второй вход схемы 7 сравнения соединен с выходами контрольных разрядов группы регистров 3, а выход схемы 7 сравнения соединен с выходом

25 сбоя устройства. !

Устройство работает с широко распространенным 64-разрядным форматом данных, имеющих байтную структуру с одним контрольным разрядом на байт.

Блоки 1 и 2 сдвига выполняют следующий набор операций: "0 — сдвиг циклический вправо; 01 — сдвиг циклический влево; 10 — с двиг арифметический вправо; 11 — сдвиг арифметический влево.

Блоки 1 и 2 сдвига выполняют сдвиги на количество разрядов, кратное четырем, и реализованы аналогично прототипу. ,Коммутаторы 8 сгруппированы в тетрады для пересылок по четыре информационных разряда и одному контрольному

5 1619? 5 разряду. Команда компановки на входе

16 обеспечивает передачи (ПДЧ) данных через коммутаторы Я (табл. 1) .

Формирователь 10 настройки может быть реализован на элементах ПЛМ или

ПЗУ и запрограммирован согласно табл. 2.

Выходы формирователя 10 управляют передачами через коммутаторы Я согласно табл. 3.

Шифратор ?2 знака реализован на элементе ПЗУ. Коды цифр и знаков в устройстве совпадают с принятыми в

ЕС ЭВМ. На выходе ПЗУ формируются сигналы — знак плюс десятичный и недопустимый код знака.

Группа регистров 3 организована побайтно с индивидуальными сигналами маски (разрешения приема) для каждо- э0 го байта и общим сбросом. Сигнал сброса подается на регистр в начале временного цикла работы устройства, когда требуется его начальная уста.новка, Если регистр работает в режиме накопления, то сброс не производится.

Буферный регистр 9 имеет два информационных входа. Управление выбором о данных регистра осуществляется значением первого разряда входа сдвига: при сдвигах вправо выбирается младшая тетрада входных данных, при сдвигах . влево — старшая тетрада.

Устройство для сдвига с контролем позволяет выполнять сдвиговые или/и компановочные операции над входными данными, формировать, а также накапливать результат в группе регистров 3 в формате, задаваемом маской с входа 18. Устройство выполняет также 10 операции расширенных сдвигов и операции с десятичным знаком.

В начале временного цикла работы устройства на входе 13 устанавливается код типа сдвига, на входе 14 — 45 код сдвига, на входе 16 — код режима компановки, на входе 18 — код маски приема в регистр. На входе 12 устанав.— ливается знак, а на входе 11 — входные данные, которые поступают на вхо- 50 ды группы блоков 1 сдвига, где сдвигаются на заданное количество разрядов в соответствии со знаком и видом сдвига.

Входные данные с входа 11 посту- 55 пают также на группу элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 4, где сворачиваются на четность потетрадно и поступают на вход блока 2 сдвига, где сдвигаются на то же число разрядов, что и входные данные. Сдвинутые входные данные в виде тетрадных групп с контрольными разрядами поступают на входы коммутаторов 8. Формирователь 1 ) формирует сигналы передачи определенных тетрад данных через коммутаторы 8.

Прошедшие через коммутаторы данные принимаются побайтно по синхросигналу с входа 19 в регистр 3 согласно установленной маске. Контрольные разряды байтов образуются на группе элементов

ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 5 из двух контрольных разрядов соответствующих тетрад.

Отработанные данные поступают на выход 20 устройства, а контрольные разряды для них, вырабатываемые на элементах ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 6, поступают на выход ?1.

При правильной работе устройства сформированньп код на элементах ИСКЛ10ЧАЮЩЕЕ ИЛИ 6 и код контрольных разрядов в регистре 3, полученный в результате сдвигов и компановок, должны совпадать. В противном случае схемой 7 сравнения вырабатывается сигнал сбоя на выходе 25 устройства.

Выполнение тетрадных сдвигов над расширенными операндами длиной в несколько 64-разрядных слов рассмотрим на примере сдвига вправо на четыре разряда 128-разрядного операнда.

В первом цикле старшее слово подается на вход 11, на входе 13 устанавливается код сдвига вправо, на входа

14 устанавливается код ООО1, на входе

15 устанавливается сигнал разрешения приема в буферный регистр 9, на входе .

16 устанавливается код передачи ПРЯМО.

Данные, сдвинутые вправо на четыре разряда, принимаются в регистр 3, а выдвигаемая младшая тетрада запоминается в буферном регистре 9. Во втором цикле младшее слово операнда подается на информационный вход устроиства, на блоках сдвига остается прежний режим, на входе 16 устанавливается код

СДВ РАСИ ВПРАВО, В результате к сдвинутому на четыре разряда младшему слову приформировывается сохраненная тетрада из буферного регистра, Действия с буферным регистром могут использоваться и для других операций, например для обнуления старшей или младшей тетрад, для перекрестной пер есылки т етрад в байт е .

Для обработки десятичных операндов устройство формирует сигнал знака

7 161975О 8 десятичного на выходе шифратора 22 знака по коду младшей тетрады после того, как операнд выравнен вправо на сдвигателе и производит обратное действие — приформировывает код знака

5 десятичного по значению сигнала на входе 24.

Операции выравнивания-сдвига и ком" пановки могут выполняться в одном цик-10 ле работы устройства, причем обработка производится параллельно над восьмью байтами. Это ускоряет выполнение команд обработки символьной информации. Обеспечение контроля во всем тракте данных является новым для параллельной обработки символьной информации и повышает достоверность вычислений.

Формула изобретения

Устройство для сдвига с контролем, содержащее блок сдвига, группу блоков сдвига, первую, вторую, третью 25 группы элементов ИСКЛ10ЧА10ЩЕЕ ИЛИ, группу регистров, схему сравнения и буферный регистр, причем информационный вход устройства соединен с информационными входами блоков сдвига группы, входы знака, кода сдвига и типа сдвига устройства соединены с соответствующими входами блоков сдвига группы и блока сдвига, входы разрядов информационного входа устройства соединены соответственно с входами элементов ИСКЛ10ЧА10ЩЕЕ ИЛИ первой группы, выходы которых соединены с входами соответствующих разрядов информационного входа блока 40 сдвига, выходы элементов ИСКЛ10ЧА10ЩЕЕ

ИЛИ третьей группы являются выходами соответствуюших разрядов контрольного выхода устройства и соединены с входами соответствующих разрядов первого входа схемы сравнения, выход которой является выходом сбоя устройства, выходы информационных разрядов регистров группы соединены с входами соответствующих элементов ИСКЛ10ЧА10ЩЕЕ ИЛИ третьей группы и являются выходами разрядов информационного выхода устройства, входы сброса и синхронизации которого соединены с соответствующими входами регистров группы, вход синхро-. э5 низации и тактовый вход устройства соединены соответственно с входом синхронизации и входом разрешения записи . буферного регистра, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей эа счет обработки символьной информации, оно содержит группу коммутаторов и шифратор знака, причем выходы элементов ИСКЛ10ЧА10ЩЕЕ ИЛИ второй группы соединены с входами контрольных разрядов соответствующих регистров группы, выходы контрольных разрядов которых соединены с входами соответствующих разрядов второго входа схемы сравнения, входы разрядов входа задания маски устройства соединены с входами разрешения записи соответствующих регистров группы, вход задания режима компановки устройства соединен с управляющими входами коммутаторов группы, выходы информационных разрядов выходов (2К-1)-ro и 2К-ro (2K=

=1,...,и/8), где n — разрядность информации, коммутаторов группы соединены соответственно с входами информационных разрядов К-ro регистра группы, выходы контрольных разрядов выходов (?К-1)-ro и 3К-го коммутаторов группы соединены соответственно с первым и вторым входами К-го элемента

ИСКЛ10ЧАЮЩЕЕ ИЛИ второй группы, вход разряда задания направления сдвига входа типа сдвига устройства соединен с входом направления записи буферного регистра, входы разрядов первого информационного входа которого соедине- " ны соответственно с входами четырех младших разрядов информационного входа устройства и с выходом младшего элемента ИСКЛ10ЧА10ЩЕЕ ИЛИ первой группы, входы разрядов второго информационного входа буферного регистра соединены соответственно с входами четырех старших разрядов информационного входа устройства и с выходом старшего элемента ИСКЛ10ЧЙОЩЕЕ ИЛИ первой группы, выходы младших разрядов выходов блоков сдвига группы соединены соответственно с входами разрядов шифратора знака, выход которого является выходом признаков десятичного знака устройства, выход М-ro (М=1,...,n/4) разряда выхода а-ro (а=1,...,4) блока сдвига группы соединен с входом à-ro информационного разряда первого ин-, формационного входа М-ro коммутатора группы, выход M-го разряда выхода блока сдвига соединен с входом контрольного разряда первого информационного входа М-ro коммутатора группы, выход 2В-ro .разряда (В=1,...,n/8-1) 1619? 50

Таблица 1

Код Функция

Выполняемые передачи данных

О 1ЩЧ ПРЯМО

1 ПДЧ ЦИФР

2 ПДЧ ЗОН

3 СДВ РАСИ ВЛЕВО

Прямо пересылаются все 16 тетрад с блоков сдвига

Прямо пересылаются все четные тетрады с блоков сдвига

Прямо пересылаются все нечетные тетрады с блоков сдвига

Буферный регистр пересылается в крайнюю правую тетраду.

Остальные тетрады пересыпаются прямо с блоков сдвига

Буферный регистр пересыпается в крайнюю левую тетраду. Остальные тетрады пересылаются прямо с блоков сдвига

Четные тетрады с блоков сдвига пересылаются подряд через правую половину коммутаторов

Тетрады правой половины блоков сдвига пересылаются через четные коммутаторы

Сигнал с входа десятичного знака разворачивается в соответствующий четырехразрядный код с контрольным разрядов, который передается через крайнюю правую тетраду. Остальные тетрады пересыпаются с блоков сдвига

4 СДВ РАСИ ВПРАВО

5 УПАКОВАТЬ

6 РАСПАКОВАТЬ

7 ВСТАВИТЬ ЗНАК

П р и м е ч а н и е. Счет тетрад идет слева направо.

Тетради, в которых отсутствуют передачи, заполняются нулями. выхода а-го блока сдвига группы соединен с входом а-го информационного разряда второго информационного входа (n/8+В)-го коммутатора группы, вьгсод 2В-го разряда выхода блока сдвига соединен с входом контрольного разряда второго информационного входа (n/8+B)-го коммутатора группы, выход (n/8+В)-го разряда выхода à-ro блока сдвига группы соединен с входом а-го информационного разряда третьего информационного входа 78-ro коммутатора группы, выход (и/8+В)-го разряда выхода блока сдвига соединен с входом контрольного разряда третьего информационного входа 2Â-го коммутатора

5 группы, вторые информационные входы первого и последнего коммутаторов группы соединены с выходом буферного регистра, третий информационный вход

10 последнего коммутатора группы соединен с входом десятичного знака устройства.

161925 ) Таблица 2

Вход

Выходы формирователя

Ь.

1 ? 3 4 5 6 7 8 9

0 О О

0 О 0

0 О J

О О 0

1 0 0

О 1 О

О О 1

0 ) О

1 1 1 1 0 О

1 О 1 0 0 О

О 1 О 1 О О

1 1, ) 1 0 1

1 1 1 ) О О

0 0 1 О О 0

О О 1 О О 0

1 .1 ) 1 1 О

001

011

101

111

ТаблицаЗ

Выход

Назначение

ПДЧ прямо четных тетрад, кроме 15-й, с выходов блока сдвига

ПДЧ прямо нечетных тетрад, кроме нулевой, с-выходов блоков сдвига

ПДЧ прямо 15-й тетрады с выходов блоков сдвига

ПДЧ прямо нулевой тетради с выходов блоков сдвига

ПДЧ знака в 15-ю тетраду с входа ?4 устройс гва

?ЩЧ буферного регистра в 15-ю тетраду

ПДЧ буферного регистра в нулевую тетраду

ПДЧ тетрад, кроме 15-й, для функции УПАКОвать

ПДЧ тетрад, кроме 15-й, для функции РАСПАКОВАТЬ

7

Составитель А.Клюев

Техред Л.Сердюкова Корректор Н.Ревская

Редактор А.Мотыль

Заказ 47 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производстненно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина,101