Приоритетный шифратор

 

Изобретение относится к вычислительной технике. Цель изобретения - расширение области применения за счет возможности выработки выходного кода произвольной кодировки. В устройство вводится группа элементов НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ , коммутатор и группа элементов НЕ В устройстве появляется возможность произвольной кодировки выходного кода и произвольного наращивания разрядности выходного кода, а также сокращаются аппаратурные затраты за счет сокращения площади ,занимаемойтрассами межсоединений. 1 з п. ф-лы, 2 ил

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ. СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4838324/24 (22) 11.06.90 (46) 30.07.92. Бюл. KL 28 (71) Московский инженерно-физический институт (72) А. В. Согоян, Н. Ю. Стунжас и В..С.

Федорченко (56) Авторское свидетельство СССР

М 1252776, кл. G 06 F 9/46, 1984.

Авторское свидетельство СССР

М 864289, кл. G 06 F 9/46, 1979.

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в арифметических устройствах с плавающей запятой, устройствах управления.

Известно устройство для шифраций крайней единицы в и-разрядном двоичном коде, содержащее первую группу узлов частичной шифрации, группа входов первой группы узлов частичной шифрации является . группой входов устройства, узел коммутации и вторую группу узлов частичной шиф..рации, причем первые, вторые и третьи выходы всех узлов частичной шифрации .первой группы соединены с соответствующими группами входов узла коммутации, а . их дополнительные выходы соединены с соответствующими входами узлов частичной шифрации второй группы, группа выходов второй группы узлов частичной шифрации соединена с группой управляющих входов узла коммутации и с группой выходов устройства, группа выходов узла коммутации соединена с группой выходов устройства.

„„. Ж „„1751758 А1 (я)5 G 06 F 9/46, Н 03 М 7/00

2 (54) ПРИОРИТЕТНЫЙ ШИФРАТОР (57) Изобретение относится к вычислительной технике. Цель изо6ретения — расширение области применения. за счет возможности выработки выходного кода произвольной кодировки. В устройство вводится группа элементов НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ, коммутатор и группа элементов НЕ, В устройстве появляется возможность произвольной кодировки выходного кода и и роизвольного наращивания разрядности выходного кода, а также сокращаются аппаратурные затраты за счет сокращения площади, занимаемой трассами межсоединений, 1 з. и. ф-лы, 2 ил, а

Недостатком укаэанного устройства является отсутствие воэможности формирования выходного кода с разрядностью. не зависящей от разрядности входного кода, и произвольной кодировкой. Кроме того, указанное устройство не позволяет произвольно наращивать разрядность входного кода, Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство прерывания, содержащее два регистра, rpvnny элементов ИЛИ, группу элементов

HE и три элемента И, причем входы второго регистра являются выходами устройства, пряМые выходы t-ro и следующих разрядов первого регистра (l=1, ...; и, n — число запросов) соединены с входами 1-го и следующих элементов ИЛИ группы, устройство также содержит две группы элементов И вЂ” НЕ и элемент И вЂ” НЕ, причем выходы нечетных элементов ИЛИ группы соединены с первыми входами элементов И-НЕ первой группы, выходы j-х (j=2, 6. 10 ...) четных элементов ИЛИ группы через элементы НЕ группы соединены с вторыми входами элементов И вЂ” НЕ первой группы, вь!ходы I(=-õ (К=4, 0, 12...) четных элементов,ИЛИ группы соединены с первыми входами элементов

И вЂ” НЕ второй группы, выходы четных элементов ИЛИ группы, начиная с четвертого, через элементы НЕ группы соединены с вторыми входами элементов И вЂ” НЕ второй группы, выход первого четного элемента

ИЛИ группы соединен с первыми входом элемента И-НЕ, второй вход которого через . четвертый элемент НЕ группы соединен с выходом второго четного элемента ИЛИ группы, выходы элементов И-HE первой группы соединены с входами первого элемента И, инверсный выход последнего разряда первого регистра соединен с входом первого элемента И, выходы элементов ИНЕ второй группы соединены с входами woporo элоглента И, выход последнего элемента ИЛИ группы через последний элемент НЕ группы соединен с входом второго элемента И, первый и второй входы третьего элемента И,соединены соответственно с выходом элемента И-НЕ и с выходом предпоследнего элемента НЕ группы, входы разрядов с первого по четвертый второго регистра соединены соответственно с выходами с первого по третий элементов И и с выходом четвертого элемента НЕ группы.

Недостатками известного устройства являются ограниченность функциональных возможностей, обусловленная строгой зависимостью кодировки и разрядности формируемого выходного кода от входного, и высокие аппаратурные затраты.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей устройства путем формирования выходного кода произвольной разрядности и кодировки, сокращения аппаратурных затрат, Поставленная цель достигается тем, что в устройство прерывания, содержащее группу элементов ИЛИ дополнительно введены группа элементов НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ, группа элементов HL и коммутатор, причем выход первого элемента ИЛИ соединен с входом !1 первой группы управля(ощи входов коммутатора, "вход !-го элемента неравнозначность группы (! =-1...n2), где и — количество входов шифратора) соединен с входом U (!+1)-й группы управляющих входов коммутатора и через i-й элемент HE группы с входом !)2 (I-r 1)-й группы управляющих входов коммутатора, выход (n-1)-го элемента !-!ЕРАВНОЗНА!НОСТЬ группы соединен с входом (n — 1)-го элемента

НЕ группы, первый вход первого элемента

ИЛИ группы соединен с первыгл информационным входом шифратора, вход логичесКого нуля которого соединен с вторым входом первого элемента ИЛИ группы, входы I-го(l=2.„n) элемента ИЛИ группы соединен с первого по I-го входами шифратора, входы l-ro элемента Н Е РАВ НОЗ НАЧ5 НОСТЬ группы (К вЂ” -1„.п-1) соединены с выходами К-го и (К+ !)-го элементов ИЛИ группы, выходы коммутатора являются вы.ходами шифратора.

Кроме того, в шифраторе коммутатор

10 содержит п групп МДП-транзисторов и ! ос!2п шин, причем затворы и-канальных транзисторов I-й группы соединены с входом U11-й группы управляющих входов коммутатора, затворы р-канальных

15 транзисторов I-й группы соединены с входом !2 I-й группы управляющих входов коммутатора, истоки всех транзисторов являются информационнь.ми входами коммутатора, стоки транзисторов К,1-К,!оо2п

20 (I(=1,„n, К вЂ” номер группы транзисторов) соединены с шинами S ф S(logan — 1) соответственно, шины являются выходами коммутатора.

На фиг. 1 изображен приоритетный

25 шифратор для случая n=16 (и — разрядность входного кода).

Приоритетный шифратор содержит группу элементов ИЛИ 1.1-1,л, группу элементов НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ 2.1-2.(n-1), 30 группу инверторов 3,1 — 3.(п — 1), коммутатор

4, причем выход первого элемента ИЛИ 1.1 соединен с входом U1,1 первой группы управляющих входов коммутатора, выход элемента НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ 2,I группы

35 (i=1... I4) соединен с входом U1,(i+1)(l+1)-й группы управляющих входов коммутатора л через элемент НЕ З.i группы — с входом

02.{!+1) (!+1)-й группы управляющих входов коммутатора, выход элемента НЕРАВНО340 НАЧНОСТЬ 2.15 соединен с входом элемента НЕ 3.15, первый вход элемента ИЛИ 1.1 соединен с первым информационным входом шифратора Х ф, вход логического нуля которого соединен с вторым входом элемен45 та 1,1, входы элемента ИЛИ 1.I соединены с входамл шифратора Хф -X(i — 1), входы элемента НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ 2.К (К=1...15) соединены с выходами элементов ИЛИ 1,К и 1.(К+1), в,1ходы коммутатора S SÇ являют50 ся выходами шифратора, На фиг, 2 изображен коммутатор для . случая n=16 (n — разрядность входного кода приоритетного шифратора).

Коммутатор содержит 16 групп МДП55 транзисторов и четыре шлны Яф -ЯЗ, причем затворы и-канальных транзисторов 1-й группы (I=-1...15) соединены с входом 01 i I-й группы управляющих входов коммутатора, затворы р-канальных транзисторов I-й груп1751758 пы соединены с входом U2.i I-й группы.управляющих входов коммутэторэ, истоки всех транзисторов являются информацион-. ными входами коммутатора, стоки транзисторов К,1-К,4 (К=-1...16) соединены с 5

25

35! оцгп, что ограничивает функциональные 40 можно произвольно наращивать путем вве- 45 дения шин Sl, а желаемую кодировку можно обеспечить путем изменения типа проводи- . мости МДП-транзисторов и потенциалов, подаваемых нэ их истоки: применение и-канэльных транзисторов для передачи "0", P- 50 канальных — для передэчи "1".

Сравним аппаратурные затраты в известном и предлагаемом устройствах, в случае их интегральной реализации используем

55 шинами S ф- S3 соответственно, шины являются выходами коммутаторэ, Устройство работает следующим образом (на примере и-разрядного приоритетного шифратора с и=-16. фиг, 1), Входной код поступает нэ входы элементов ИЛИ, Хф — старший разряд входного кода. Допустим, входной код содержит старшую единицу в !-м разряде, тогда нэ выходах элементов 1.1 — 1.(i 1) устэнэвливаются "0", э на выходах элементов 1Л вЂ” 1 и—

"1". Далее сигналы с выходов. элементов 1,I—1. и поступают нэ входы элементов Н ЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ, группа выходов которых формирует код 1 из п ("1" на выходе элементэ 2.(i — 1), Сигнал с выхода элемента НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ, нэ выходе которого установилась "1" (2.(l — 1)), поступает нэ управляющий вход коммутатора U1.i (фиг. 2), открывая п-канальные транзисторы соответствующей группы, P-канальные транзисторы открываются сигналом с выхода инвертора 3.(l — 1). Указанная группа транзисторов устанавливает нэ шинах Яф — S3 двоичный код количества нулей перед старшей единицей во входном коде, Яф — старший разряд выходного кода.

Сравним функциональные возможности известного и предлагаемого устройства, В известном устройстве выходной код равен двоичному коду номера позиции старшей единицы во входном коде, а разрядность выходного кода однозначно связана с разрядностью входного кода и кэк возможности известного устройства, Расширение функциональных возможностей в предлагаемом устройстве достигается тем, что разрядность выходного кода следующее приближение: аппаратурные затраты, обусловленные шинами, проходящими перпендикулярно к входам устройства, равны одному входу логического элемента нэ один разряд входного кода. Аппаратур15

20 ные затраты, вносимые двумя транзисторами в схему предлагаемого устройства, совпадают со сложностью одного входа логического элемента. Известное устройство с разрядностью выходного кода К (рэзk г — г рядность входного кода п=2 -1) имеет .! !

=1 входов элементов ИЛИ, 2" — I входов инверторов, 2х(2" — 1) — 2х(2" -1)+...+2х(2 — 1)

k — входов элементов И вЂ” НЕ,,, 2 входов

l=T

k — 1 элементов И и, », (2" — 1) шин, перпенди-! =1 кулярных входам устройства, Предлагаемое устройство содержит входов элемен1=1 тов ИЛИ, 2x(n — 1) входов элементов НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ, и — 1 входов инверторов и

nxk транзисторов (n, k — разрядности входного и выходного кодов соответственно).

При разрядности выходного кода К-4 àïïàратурные затраты в известном устройстве составляют 313 входов логических элементов, в предлагаемом устройстве — 245 входов, т,е, в предлагаемом устройстве достигнуто сокращение эппэратурных затрат примерно в 1,3 раза; для К=5, 6 аппарэтурные затраты сокращаются в 1,8 и 2,2 раза соответственно.

Формула изобретения

1. Приоритетный шифратор, содержащий группы элементов ИЛИ, о т л и ч э ю щи и с я тем, что, с целью расширения области применения за счет возможности выработки выходного кода произвольной кодировки, он содержит коммутатор, группу элементов ИЛИ, группу элементов неравнозначности, группу элементов НЕ, причем выход первого элемента ИЛИ.группы соединен с первым информационным входом коммутатора, выход первого элемента неравнозначности группы — с вторым информационным входом коммутаторэ и через первый элемент НЕ группы с третьим информационным входом коммутатора, выход последнего элемента НЕ группы — с четвертым информационным входом коммутатора, первый вход первого элемента ИЛИ группы — с первым информационным входом шифратора, вход логического нуля которого соединен с вторым входом первого элемента

ИЛИ группы, входы I ãî (I=2, ..., n, и — количество входов шифратора) элемента ИЛИ группы соединены с первого по I-й входами шифраторэ, входы k-ro элемента неравнозначности группы (k=1, ..., и — 1) соединены с выходами I-го и (!+1)-ro элементов ИЛИ груп1751758 пы, выходы элементов неравноэначности группы соединены с входами одноименных элементов НЕ группы, выходы коммутатора являются выходами шифратора, управляющие входы коммутатора — управляющими входами шифратора.

2. Шифратор по и, 1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что коммутатор содержит две группы и-канальных МДП-транзисторов, группу р-канальных МДП-транзисторов и р-канальный МДП-транзистор, причем затворы п-канальных транзисторов первой и второй групп соединены соответственно с первым вторым информационными входами коммутатора, затвор р-канального транзистора-с третьим информационным входом коммутатора, затворы р-канальных транзисторов группы — с четвертым информационным входом коммутатора. истоки транзисторов яв5 ляются управляющими входами комму-;атора, стоки последнего и-канального транзистора первой группы, последнего р-канального транзистора группы и р-канального транзистора объединены и явля10 ются соответствующим выходом коммутатора, стоки одноименных и-канальных транзисторов первой и второй групп объединены со стоками одноименных р-канальных транзисторов группы и являются

15 соответствующими выходами коммутатора.

1751758

М4

Составитель А.Согоян

Техред M.Mîðãåíòàë

Корректор Н.Бучок

Редактор А,Огар

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

Заказ 2692 Тираж Подписное, ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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