Устройство для сдвига информации

 

и1 458824

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Сова Советских

Социалистических

Республик (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 03.04.73 (21) 1901967/18-24 с присоединением заявки № (32) Приоритет

Опубликовано 30.01.75. Бюллетень № 4

Дата опубликования описания 10.03.75 (51) М. Кл, G 06f 7/24

Государственный комитет

Совета Министров СССР (53) YgI,Ê 681.325.5 (088.8) по делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения В. Д. Тарасов, В. И. Куликовский, Ю. К. Овчаренко и В. А. Николаева (71) Заявитель

\ с ( (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СДВИГА ИНФОРМАЦИИ 1

Предлагаемое устройство относится к области цифровой .вычислительной тех ники и может быть использовано при построении арифметических .и логических устройств высокопроизводительных вычислительных машин.

Известны устройства для сдвига информации, содержащие 2п-разрядный входной регистр, 2п-разрядный выходной, регистр, блок сдвига, первые и вторые входы которого соединены с первыми выходами входного и выход ного регистров соответственно, триггер направления сдвига и триггер длины .сдвига.

Однако блок сдвига в известных устройствах содержит большое количество оборудования, так как имеет такое же количество разрядов, как входной и выходной регистры.

Предлагаемое устройство отличается от известных тем, что оно содержит первую и вторую схемы «ИЛИ», выходы которых подключены к третьему и четвертому входам блока сдвига соответственно, первую и вторую схемы

«И», выходы которых подключены к входам первой схемы «ИЛИ», третью и четвертую схемы «И», выходы которых подключены к входам второй схемы «ИЛИ», а блок сдвига выполнен п-разрядным, причем выходы младших разрядов старших половин входного и выходного регистров соединены с первыми входами первой и второй схем «И», а выходы старших р,азрядов младших половин входноro и выходного регистров соединены с первыми входами третьей и четвертой схем «И» соответственно, нулевой выход триггера направления сдвига соединен с вторыми . входами первой .и второй схем «И», а единичный выход — с вторыми входами третьей и четвертой схем «И», третьи входы всех четырех схем

«И» соединены с единичным выходом триггера длины сдвига.

Это позволяет осуществлять сдвиг 2п-разрядных чисел в обе стороны, используя и-разрядный блок сдвига.

Блок-схема предлагаемого устройства при15 ведена на чертеже.

Устройство содержит входной 1 и выходной 2 регистры, каждый из которых состоит из старшей и младшей половин; две схемы

«ИЛИ» 3, 4; блок, сдвига 5 одинарной дли20 ны; четыре схемы «И» 6 — 9; триггер 10 длины сдвига для управления сдвигом двойного слова; триггер 11 направления сдвига для управления сдвигом влево или вправо.

Регистры 1, 2, хранящие старшую и млад25 шую половины двойного слова, по всем разрядам для старшей и младшей половин связаны с блоком сдвига 5 непосредственно по входу и по выходу.

Входной регистр 1 через схему «И» 6 и

30 далее через схему «ИЛИ» 3 связан с блоком

458824

3 сдвига 5 (для старшей половины двойного слова) .

Входной регистр 1 через схему «И» 9 и далее через схему «ИЛИ» 4 соединен с блоком сдвига 5 (для младшей половины двойного слова) .

Выходной регистр 2 через схему «И» 7 и далее через схему «ИЛИ» 3 соединен с блоком сдвига 5 (старшая половина двойного слова) .

Выходной регистр 2 через схему «И» 8 и далее через схему «ИЛИ» 4 соединен блоком сдвига 5 (младшая половина двойного слова).

Выход «1» триггера длины сдвига соединен с входами схем «И» 6 — 9, выход «О» тригге.ра направления сдвита 11 соединен с входами схем «И» 6, 7, а выход «1» триггера направления сдвига 11 соединен с входами схем

«И» 8, 9.

Входы регистров 1, 2 и блока сдвига 5 соединены с выходными шинами 12 — 19 местного устройства управления и с выходными шинами 20, 21 устройства выработки числа сдвигов (не показаны).

Работает предлагаемое устройство следующим образом.

Слово двойной длины, подлежащее обработке, хранится во входном регистре 1 (старшая половина — в старших разрядах, младшая половина — в младших разрядах). При сдвиге слова двойной длины триггер длины сдвига находится в состоянии «1», что соответствует работе со словами двойной длины, а триггер направления сдвига находится в состоянии, которое соответствует .направлению сдвига («1» — сдвиг влево, «О» — сдвиг вправо).

В предлагаемом устройстве блок сдвига выполнен комбинационным .и может за один такт осуществлять сразу необходимое количество сдвигов п-разрядного числа, а также последовательно осуществлять сдвиг на 1, 2, 4, 8, 16 и т. д. разрядов влево и вправо в зависимости от константы сдвига и разрядности числа. В этом случае число цепей сдвига задается как m= I †) п, а количество разрядов, на которое сдвигает каждая цепь в блоке сдвига, равно и)2т. При,сдвиге и-разрядного числа оно засылается в старшие разряды входного регистра 1 и через п-разрядный блок сдвига обычным образом сдвигается с последующей засылкой результата в выходной регистр 2.

При сдвиге 2п-разрядного числа, состоящего из старшей и младшей половин по и разрядов каждая, организация сдвига зависит от направления сдвига. При сдвиге влево сначала выполняешься сдвиг старшей половины, а затем младшей, при .сдвиге вправо сдвигается младшая половина, а затем старшая половина 2п-разрядного числа.

При сдвиге влево старшего полуслова освобождаются младшие разряды регистра, куда будет записан результат сдвига. Для запол10

4 нения этих разрядов через элементы 9, 4 (или

8, 4) подключаются старшине разряды младшей половины слова. Младшая половина

2п-разрядного числа сдвигается как обычное п-разрядное число. При этом выдвигаемые разряды теряются, они уже были сдвинуты ранее.

При сдвиге вправо освобождающиеся старшие разряды младшей половины заполняются через элементы 6, 3 (или 7, 3) младшими разрядами старшей половины. Старшая половина 2и-разрядного числа сдвигается как обычное п-разрядное число. При осуществле,нии сдвигов последовательно на 16, 8, 4, 2, 1 разрядов результат поочередно записывается в регистр 2 или 1, который затем выполняет роль входново регистра. На схеме в качестве примера показаны только шины 21 и 20, по которым приходят сигналы сдвига на 8 .и .на

4 разряда.

В предложенном устройстве сдвига используются регистры, которые строятся на простейших RS-триггерах, работающих в многотактной логике, т. е. если сдвигаемое число находится в регистре 1, то после сдвига число можно записать только в регистр 2. Если же регистр 1 построить на триггерах,,работающих по однотактной логике (триггеры D или

LR-типов), то результат сдвига можно записать в этот же регистр.

Сдвиг 2п-разрядного числа осуществляется следующим образом.

Пусть и=32, тогда в блоке сдвига 5 имеются цепи сдвига,на 1, 2, 4, 8, 16 разрядов влево и вправо. Через элементы 9, 4 или 8, 4 коммутируются на вход младших разрядов блока сдвига шестнадцать старших разрядов младшей половины 2п-разрядного числа. Через элементы 6, 3 или 7, 3 коммутируются на вход старших разрядов блока сдвига шестнадцать младших разрядов старшей половины 2п-разрядного числа.

Пусть 2п-разрядное число необходимо сдвинуть на двенадцать, разрядов влево. Для этого устанавливаются в «1» триггер длины сдвига и триггер направления сдвига. С помощью управляющего сигнала по шине 12 подается .на блок сдвига 5 старшая половина 64-разряд,ного числа; одновременно этот сигнал через элементы 9 и 4 подает старшие шестнадцать разрядов младшей половины числа во входном регистре 1 в младшие разряды блока сдвига. В это же время по шине 21 приходит сигнал в цепь сдвига на восемь разрядов влево, и на выходе блока сдвига получается число, сдвинутое .на восемь разрядов влево, младшие восемь разрядов которого заполнены восемью старшими разрядами младшей половины. Управляющим сигналом по шине

18 результат, сдвига засылается в старшун половину выходного регистра 2. Затем устанавливается в «О» триггер длины сдвига. Управляющим сигналом по шине 13 передается в блок сдвига младшая половина 64-разрядного числа. Элементы «И» 9 и «ИЛИ» 3 не ра458824 ботают. Управляющим сигналом по шине 19 сдвинутое на восемь разрядов число передается в младшую половину регистра 2. Освобождающиеся младшие разряды заполняются нулями.

Таким образом, в регистре 2 получают сдвинутое на восемь разрядов число.

Сдвиг на следующие четыре разряда осуществляется с той разницей, что регистры 1 и

2 меняются ролями. Устанавливается в «1» триггер длины сдвига. Старшая половина числа в регистре 2 передается в блок сдвига сигналом по шине 14. Одновременно старшие шестнадцать разрядов младшей половины регистра 2 через схемы «И» 8 .и «ИЛИ» 4 подаются .на младшие разряды блока сдвига. По шине 20 поступает сигнал в цепь сдвига на четыре разряда .влево. Сдвинутое число с выхода блока сдвига передается в старшую поповину регистра 1 по сигналу на шине 1б. При этом освободившиеся четыре младших разряда заполняются четырьмя старшими разрядами младшей половины 64-разрядного числа.

Устанавливается в «О» триггер длины сдвига. Сигналом по шине 15 число с младшей половины регистра 2 подается на блок сдвига и, сдвинутое на четыре разряда, засылается в регистр 1 сигналом по шине 17. Таким образом, .на регистре 1 получают число, сдвинутое ,на двенадцать разрядов влево.

Аналогично производится сдвиг вправо. При этом триггер направления 11 устанавливается в, «О», и работают схемы «И» б или 7 и схема «ИЛИ» 3. б

Предмет изобретения

Устройство для сдвига информации, содержащее 2п-разрядный входной регистр, 2п-разрядный выходной регистр, блок сдвига, первые и вторые входы которого соединены с первыми выходами входного и выходного регистров соответственно, триггер направления сдвига и триггер длины сдвига, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью сокращения объема аппаратуры, оно содержит первую и вторую схемы «ИЛИ», выходы которых подключены к третьему и четвертому входам блока сдвига соответственно, первую и вторую схемы «И», выходы которых подключены к входам первой схемы «ИЛИ», третью и четвертую схемы «И», выходы которых подключены к входам второй схемы «ИЛИ», а блок сдвига выполнен п-разрядным, причем выходы младших разрядов старших половин входного и выходного регистров соединены с первыми входами первой и второй схем «И», а выходы старших разрядов младших половин входного и выходного, регистров соединены с первыми входами третьей и четвертой схем «И» соот.ветственно, нулевой выход триггера направления сдвига соединен с вторыми входами первой и второй схем «И», а единичный выgp ход — с вторыми входами третьей и четвертой схем «И», третьи входы схем «И» соединены с единичным выходом триггера длины сдвига.

458824

Составитель М. Аршавский

Редактор И. Орлова Техред А. Камышникова Корректор О. Тюрина

Заказ 445/6 Изд. Мз l044 Тираж 679 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2