Устройство для предсказания четности результата сдвигателя
Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в высокопроизводительных системах сдвига информации . Цель изобретения - сокращение аппаратурных затрат устройства. Уст ройство содержит дешифратор 1 вида сдвига, формирователи 2, 3 кода маски , блоки 4, 5 элементов И, узел 6 формирования обратного кода, коммутаторы 7, 8, элемент И 9, элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 10. Сокращение оборудования устройства достигается за счет изменения структуры дерифратора 1, формирователей и изменения связей между этими узлами. 1 з.п.ф-лы, 3 ил., 3 табл.
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПИЬЛИН (S3) S С 06 F 1 1/ 0
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
fl0 ИЗСБРЕТЕНИЯМ И ОЧНРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР (21) 4623824/24 (22) 21.12.88 (46) 15.05.91. Бюл. Р 18 (72) А.А.Иостак и Л.A. (!паков (53) 681. 3 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
Р 1300477, кл. (* 06 Г 11/10, 1985.
Авторское свидетельство СССР
Р 1546985, кл. С 06 Г 11/10, 1988. (54) УСТРОЙСТВО JUL ПРЕДС1АЗАПИЛ
ЧЕТНОСТИ РЕЗУЛЬТАТА СДВИГАТГЛЯ (57) Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в высокопроиз,SU„„ I 649545 А 1
2 водительных системах сдвига информации. Цель изобретения — сокращение аппаратурных затрат устройства. Уст ройство содержит дешифратор 1 вида сдвига, формирователи 2, 3 кода маски, блоки 4, 5 элементов И, узел 6 формирования обратного кода, коммутаторы 7, 8, элемент И 9, элемент ИСКЛИЧА!ОГ(ЕЕ ИЛИ !0. Сокращение оборудования устройства достигается за счет изменения структуры деиифратора 1, формирователей и изменения связей между этими узлами. 1 з.п.ф-лы, 3 ил., 3 табл.
1649545
Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в высокопроизводительных системах сдвига информации.
Цель изобретения — сокращение аппаратурных затрат устройства.
На фиг ° 1 приведена функциональная схема устройства; на фиг. 2 — функциональная схема дешифратора вида 10 сдвига; на фиг. 3 - функциональная схема формирователя кода маски.
Устройство (фнг. 1) содержит дешифратор 1 вида сдвига, формирователи 2 и 3 кода маски, блоки 4 и 5 эле- 15 ментов .И, узел 6 формирования обратного кода, коммутаторы 7 и 8, элемент
И 9, элемент ИСКЗЮЧАИЦЕЕ ИЛИ 10, входы 11 и 12 типа и направления сдвига устройства соответственно, вход 13 20 кода направления сдвига (13 — группа старших разрядов, 13 — группа ипадших разрядов, 13 — младший разряд), информационный вход 14 устройства, вход 15 контрольных разрядов 25 устройства и выход 16 контрольного разряда устройства.
Дешифратор 1 вида сдвига (фиг,2) включает выходы 17-19 дешифратора, элемент НЕ 20 и элементы И ?1-23, Формирователь 3 кода маски (фиг. 3) образуют элементы И 24-37 и элементы
ИЛИ 38-45.
Рассмотрим функциональное назначение и реализацию основных блоков и узлов устройства для предсказания ,четности результата сдвигателя. Предположим, что на вход сдвигателя и, следовательно, на информационный ., вход устройства для предсказания четности результата сдвигателя поступает входная информация разрядностью 64 бита, причем каждый байт входной информации сопровождается своим контрольным разрядом четности. 45
Дешифратор 1 вида сдвига выполняет формирование управляющих сигналов в зависимости от типа сдвига (код типа сдвига поступает с входа 11 типа сдвига устройства) и направления сдвига (код направления поступает с входа 12 направления сдвига устройства) . В табл . 1 детально описано . функционирование дешифратора 1 вида сдвига. Дпя определенности принимаем следующее: при выполнении цикличес- 55 кого сдвига на первом разряде 11 входа 11 типа сдвига устройства устанавливается уровень логического нуля, а на втором разряде 11 входа
11 — уровень логической единицьц при выполнении логического сдвига на первом разряде 11 1 входа 11 устанавливается уровень логической единицы, .а на втором разряде 11> входа
11 †уровень логического нуля; при выполнении арифметического сдвига на первом 111 и втором 11 разрядах входа 11 устанавливаются уровни логической единицы; при выполнении сдви га влево -на входе 12 направления сдвига устройства устанавливается уровень логического нуля, а при выполнении сдвига вправо — уровень логической единицы, Первый формирователь 2 кода маски совместно с первым блоком 4 элементов И предназначен для выделения контрольных разрядов тех байтов входной информации, разряды которых или вообще не выдвигBloTcH в процессе сдвига информации в сдвигателе, или выдвигаются частично. В табл. 2 приведены коды маски, которые формируются на выходах первого формирователя 2 кода маски в зависимости от направления сдвига и значения старших трех разрядов 13 входа 13 кода сдвига устройства (для определенности принимаем, что независимо OT направления сдвига код сдвига на вход 13 устройства поступает в прямом коде) при выполнении логических и арифметических сдвигов °
При выполнении циклических сдвигов влево или вправо на выходах первого формирователя 2 кода маски устанавливается единичный код маски
«11111111».
Второй формирователь 3 кода маски совместно с вторым блоком 5 элемента И осуществляет выделение трех разрядов байта, выбранного вторым коммутатором 8, которые должны быть выдвинуты в процессе сдвига информации в сдвигателе. В табл. 3 приведены коды маски, которые формируются на выходах второго формирователя 3 кода маски при выполнении логических и арифметических сдвигов в зависимости от направления сдвига и значения трех младших разрядов 13< входа 13 кода сдвига устройства.
При выполнении циклических сдвигов на выходах второго формирователя 3 кода маски устанавливается нулевой код маски »00000000".
F 9
Е4 г
F6
F7
8 ха + ха + ха. + ха + ха< + хааз ха + уа,а уа.< + ха,а уа, + уа а 3 уа + ya + уа, + уа + ха»
>аз
+ уа,ае, + уа аз, + xa,аз, + ха,а ; а аз уа» где х и у — значения сигналов на выходах 18 и 19 дешиАратора 1 вида сдвига соответственно; а, а, а — значения соответствующих
3 ра з ряд ов входа 13 кода сдвига.
Первый формирователь 2 кода маски может быть выполнен аналогично, только элементы ИЛИ 38-45 должны быть заменены на элементы ИЛИ-ПГ.
Узел 6 формирования обратного кода и первый коммутатор 7 предназна-. чен для Аормирования номера того байта входной инАормации, разряды которого могут быть частично выдвинуты в процессе сдвига информации в сдвигателе (нумерация байтов идет от
"ООО" для самого левого байта до
"111" ля самого правого байта) . В узле 6 формирования обратного кода Аормируется обратный код от значения трех старших- разрядов 131 входа 13 кода сдвига устройства. Первый коммутатор 7 пропускает на выход значения трех старших разрядов 13 входа 13 кода сдвига устройства, если в сдвигателе осуществляется сдвиг информации влево. В противном случае (при сдвиге вправо) на его выход подается обратный код значения трех старших разрядов 13 входа 13, полученный в узле 6 Аормирования обратного. кода.
5 164
Формирователи 2 и 3 кода маски мож, но выполнить, например, на ППЗУ
500РЕ149 (управляюшие и инАормационные входы формирователей 2 и 3 в этом случае являются адресными входами ППЗУ), на восьмивходовых мультиплексорах
500ИД164, на элементах И, ИЛИ, ПГ.
На Аиг. 3 приведена Аункциональная схема Аормирователя 3 кода маски, реализованного на элементах И и ИЛИ, при этом разряды выхода второго hopмирователя 3 кода маски определяются следующими выражениями;
Второй коммутатор 8 осуществляет выборку с входа 14 данных устройства того байта входной информации, разряды которого могут быть частично выдвинуты в процессе сдвига информации в сдвигателе, т.е. граничного байта. Коммутатор S может быть реализован на восьмивходовых мультиплексорах 500 ИД 164, на адресные входы которых поступает значение номера байта с выходов первого коммутатора 7 а на инАормационные входы — соответствующие разряды байтов входной ин15 формации инАормационного входа 14 устройства.
I
Элемент И 9 предназначен у>ля формирования сигнала, читывающего четкость
20 вдвигаемих единиц при выполнении в сдвигателе арифметического сдвига вправо. Этот сигнал равен единице только в. том случае, когда выполняется в сдвигателе арифметический Сдвиг впра25 во (в этом случае устанавливается уровень логической единицы на выходе
17 дешифратора 1 вида сдвига) на нечетное число разрядов (значение младшего разряда 13 входа 13 кода
30 сдвига равно единице) отрицательного числа (значение старшего разряда 141 входа 14 данных устройства равно еди-. нице) .
На элементе ИСКЛРЧАН)1>1ЕЕ ИЛИ 10
35 формируется предсказываемая четность результата сдвигателя, для чего выполняется суммирование по модулю два следующих трех групп слагаемых; контрольных разрядов тех байтов входной
40 информации, разряды которых вообще не выдвигаются в процессе сдвига информации в сдвигателе или выдвигаются частично (эти контрольные разряды поступают на вход элемента 10 с выходов
45 первого блока 4 элементов И); выдвигаемых разрядов того байта входной инАормации, разряды которого только частично теряются в процессе сдвига информации в сдвигателе (эти разряды
gp поступают на вход элемента 10 с выходов второго блока 5 элементов И); сигнала, учитывающего четность вдвигаемых единиц при арифметическом сдвиге вправо отрицательного числа (значение этого сигнала подается на вход элемента 10 с выхода элемента
И 9).
В результате этого на элементе
ИСКЛИЧАРЩЕЕ ИПИ 10 формируется пред1649545 сказанная четность результата сдвигателя.
Работа устройства рассматривается . в различных режимах на примерке сдвига
s, нем восьми байтов входной информации аца а ...а эна 53 двоичных разряда (на вход 13 устройства подается прямой двоичный код величины сдвига
"100101").
Устройство работает следующим образом.
Пусть самый левый байт а„а,а .... а входной, информации является самым старшим (нулевым) байтом и сопровождается контрольным разрядом К, а самый правый байт а56а 6" ащ " або является самым младшим (седьмым) байтом и сопровождается. контрольным разрядом К .
Сдвиг вправо логический.
На первый 11 1 и второй 11 разряды входа 11 типа сдвига устройства поступает код сдвига логического
"10", а на вход 12 направления сдвига устройства поступает уровень. логической единицы, соответствующий сдвигу вправо, В соответствии с функцио- нированием дешифратора 1 вида сдвига (табл. 1) на его выходах 17-19 фор-
30 мируется код "001". Иа информационные входы первого формирователя 2 кода маски поступает значение прямого ко-, да трех старших разрядов 13 кода сдвига (дпя данного примера "110"), а на информационные входы второго фор->5 мирователя 3 поступает значение прямого кода трех младших разрядов 13g кода сдвига (для данного примера %110111,), На выходах первого формирователя 40
2 кода маски образуется код "11000000", а на выходах второго формирователя
3 - код; маски "00011111" (табл. 3),.
Так как в устройстве осуществляется сдвиг вправо, то на выходы первого коммутатора 7 подается значение обратного кода трех старших разрядов . 131кода сдвига "110", т.е. код "001" °
В соответствии с этим с помощью второго коммутатора 8 с информационного 50 входа 14 устройства выбирается первый байт а8 а а, ... а, входной информации.
По сформированным в устройстве маскирующим кодам на выходах первого 55 блока 4 элементов И получается значение К К ОООООО, а на выходах второго блока 5 элементов. И вЂ” значение
000 à а а, а<4а, . Эти значения, суммируясь на элементе 10 ИСКЛ11ЧИ)14ЕБ
ИЛИ по модулю два, образуют значение предсказанной. четности результата сдвигателя
Р(g = Kp0+ К< 0+ а, О+ а 9 азЮ а4 ®
Сдвиг вправо арифметический.
В этом режиме устройство работает аналогично предыдущему. Отличие состоит только в том, что на выходе 17 дешифратора 1 вида сднига формируется потенциал логической единицы. Для тех же данных в этом случае формируется следующее значение предсказания четности
P)g= Ko l3+ К<0+ ан 0+a 0+ а gO+a«0+ а, О+ П, где П вЂ” признак, учитывающий четкость вдвигаемых единиц при сдвиге отрицательного числа (значение признака П формируется на выходе элемента И 9).
П = 1 только тогда, когда выполняется арифметический сдвиг вправо отрицательного числа на нечетное количество разрядов.
Сдвиг влево логический.
Па первый 11< и второй 1 1< разряды входа 11 типа сдвига устройства поступает код сдвига логического "10" а на вход 12 направления сдвига устройства поступает уровень логического нуля, соответствующий сдвигу влево;
В соответствии с функционированием дешифратора 1 вида сдвига (табл.1) на его выходах 17-19 формируется код
1l01 О!т
На информационные входы первого формирователя 2 кода маски поступает значение прямого кода трех старших разрядов 13 кода сдвига (для данного примера "1.10"), а на информационные входы второго формирователя 3 поступает значение прямого кода трех младших разрядов 13 кода сдвига (для данного примера "101"). Па выходах первого формирователя 2 образуется код маски
"00000011", а на выходах второго фор мирователя 3 — код маски "11111000" (табл. 1). Так как в устройстве осуществляется сдвиг влево, то на выходы первого коммутатора 7 поступает значение прямого кода трех старших разрядов 13 кода сдвига "110", в соответствии с чем на втором коммутаторе
8 с информационного входа 14 устройства выбирается шестой байт а4 а аш, а входной информации. По сформированным в устройстве маскирующим кодам на выходах первого блока 4 элемментов И получается значение
000000K Kq, а на выходах второго бло-..
9 1649545
10 ка 5 элементов И вЂ” значение а46 я49 а%о а а 000. Эти значения, суммируясь по модулю два на элементе 10, образуют значение предсказанной четности результата сдвигателя
Р„ = КбO+ К, 9 а,цO+ а„О+а О+а О+
О+ а
Сдвиг влево арифметический.
В этом режиме устройство работает так же, как и в предыдущем режиме, и для тех же данных формируется то же значение предсказанной четности.
Сдвиг циклический.
На первый 11 и второй 11 разряды входа 11 типа сдвига устройства поступает код сдвига циклического
"01", при котором независимо от уровня логического сигнала на входе
12 направления сдвига устройства на выходах 17-19 дешифратора 1 формируется код "000" (табл. 1), В этом случае при любых значениях, поступающих на информационные входы 25 йервого 2 и второго 3 формирователей,. на их выходах Формируются коды
"11111111" и "00000000" соответственно. По сформированным в устройстве маскирующим кодам на выходах первого блока элементов И получается значение КОК К К К4К К К1, а на выходах второго блока 5 элементов И вЂ” значение 00000000, которые, суммируясь по модулю два на элементе ИСКЛЮЧИ)Н1ЕЕ
ИЛИ. 10, образуют значение предсказанной четности результата сдвигателя
Формула и зобрет ения
Устройство дпя нрепсказания четности результата сдвигателя, со» держащее дешифратор вида сдвига, два формирователя кода маски, два блока элементов И, узел формирования обратного кода, два коммутатора, эле- мент И и элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, причем входы задания направления и типа сдвига устройства подключены
Р Ь= Ко О+ 1< О+ К О+Kq Q+ -4 О+ Kq О+
О1<,В
l поступающее на выход 16 устройства.
В предлагаемом устройстве организован автономный (независимый) контрапь по четности, не требующий введения дополнительных связей со сдвигате-45 лем и не ограничиваюший варианты его реализации. к соответствующим разрядам информационного, входа дешифратора вида сдвиra, инФормационные входы первого и второго формирователей кода маски подключены соответственно к группам старших и младших разрядов входа задания кода сдвига устройства, выходы первого и второго формирователей кода маски соединены с первыми входами соответственно первого и второго блоков элементов И, выходы которых соединены с соответствующими входами элемента ИСКЛРЧАИЩЕЕ ИЛИ, выход которого является выходом контрольного разряда устройства, вход узла формирования обратного кода и первый информационный вход первого коммутатора подключен к группе старших разрядов входа задания кода сдвига устройства, выход узла формирования обратного кода соединен с вторым информационным входом первого комму-татора, выход которого соединен с управляющим входом второго коммутатора, информационный вход которого подключен к информационному -входу . устройства, второй вход первого блока элементов И подключен к входу контрольных разрядов устройства, выход второго коммутатора соединен с вторым входом второго блока элементов И, выход элемента И соединен с соответствующим входом элемента ИСКЛОЧАРЩЕЕ ИЛИ, первый выход лешийратора вида сдвига соединен с первым входом элемента И, второй и третий входы которого подключены соответственно к младшему разряду входа задания кода сдвига и старшему разряду информационного входа устройства, управлякш1ий вход первого коммутатора подключен к входу заднния направления сдвига устройства, второй и третий выходы дешифратора вида сдвига соединены с первым и вторым управляющими входами первого формирователя кода маски соответственно, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью сокращения аппаратурных затрат устройства, второй и третий выходы дешнйратора вида сдвига соединены соответственно с первым и вторым управляющими входами второго формирователя кода маски.
2. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что дешифратор вида сдвига содержит элемент HF. u .три элемента И, причем первые входы первого, второго и третьего элементов И подключены к первому разряду
1649545
12, информационного входа дешифратора второй вход первого элемента И подключен к второму разряду информациойного входа дешифратора третий .вход первоФ 5
ro элемента И, второй вход второго элемента И и вход элемента ИЕ подключены к третьему разряду информационного входа дешифратора, выход элемента HE соединен с вторым входом третьего элемента И, выходы первого, второго и третьего элементов И образуют первый, второй и третий выходы дешифратора соответственно, I
Таблица 1 Жп сдвига
Направление Входы дешифратора 1 сдвига вида сдвига
Выходы дешифратора 1 вида сдвига
17 f8 19
О 1 0 О, О О
0 1 1 0 О О
О О, О 1 О
1 0 1 0 О 1
1 Ф О О 1 О
f 1 1 1 О 1
Таблица 2
Разряды выхода первого формирователя 2 кода маски
Значение старших трех разрядов
13 fî à 13
2 3 4 5 6 7 8
1 1
1 1
1 1
1 1
1 1
1 1
О, 1
f 1 t 1
О 1 f 1
О 0 1 1
О О О
О О О О
О О 8 О
О О О О
О О О О
Влево
1 1 1 1 1
1 1 1 1 1
1 1 1 1 . 1
1 1 1 1 О
1 1 1 О О
1 1 О О О
1 О О О О
О О О О О
Вправо
Таблица 3
Разряды выхода второго формирователя 3 кода маски
Направление Значение трех сдвига младших. разрядов 13* входа 13 (6 (1 2 3 4 5 7 8
О О О 0- О О 0 0
1 О, О О О О О О
1 1 О 0 О О О О
1 1 1 О О О 0 О
001
011
Влево
Циклический
Циклич еский
Логический
Логический
Арифметический
Арифметический
° Ф
Направление сдвига
Влево
Вправо
Влево
Вправо
Влево
Вправо
001
011
101
111
001
011
101
111
1 1
1 1
1 1
О 1
О О
О О
1 1
1 О
О 0
О 0
О 0
О О
О 0
О 0
1649545
14
ПРодолжение табл. 3
Ъ
Разряды выхода второго формирователя 3 кода маски
1 2 3 4 5 7 8 Направление сдвига
Значение трех младших разрядов 13 входа 13 (1 1 1 1 1
1 1 1 1 1
1 1 1 1 1
0 0
0 0
0 О
1 О
0
101
111
Влево
Вправо
Составитель В. Гречкев
Редактор А. Огар Техред л.Олийнык Корректор А. Обручар
Заказ 1522 Тираж 419 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 1О!
001
011
101
111
0
О
О
О
О
О
0 О
0 0
0 0
0 0
0 0
О О
0 1
1 1
0 0
0 0
0 0
О 0
0 1
1 1
1 1
1 1
0
1
1
0 0
0 1
1 1
1 1
1 1
1 1
1 1
1 1
