Устройство для сдвига

 

(72) Авторы изобретения

Г. " .- »

И.С.Бенков, Е.А.Братальский и Б.А.Людоговский :г .г (7!) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СДВИГА

Изобретение относится к вычисли- тельной технике,в частности к устрой-ствам коммутации и сдвига,и может быть применено в быстродействующих цифровых вычислительных машинах.

Известны устройства для циклического сдвига информации, содераащие и входных шин, и выходныхшин, loggA управляющих шин для подачи кода сдвига и элементы И, ИЛИ (! ).

Недостатком таких устройств являет-1в ся большой объем оборудования.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство для сдвига информации, со. держащее и входных шин, выходных, шин, 1og и управляющих шин для по дачи кода сдвига и сдвигатели, распс" поденные последовательно: соединенными ярусами причем выход каждого элемен тарного сдвигателя соединен с (И входами сдвигателей следующего яруса ,(к - число сдвиговых ярусов в устройстве) f 2).

Однако данное устройство обладает меньшим объемом оборудования. Недостатком его является большое чнсло связей мешду сдвигателями, что особенно резко проявляется при большей раз( рядности устройства .Ь7Ф4)

Это ие позволяет оптимальным обра эом разрезать сдвиговую сеть и реалы зовать ее s типовых конструктивных современных ЭВМ (ячейках, блоках), Цель изобретения - упрощение устройства.

Для достижения поставленной цели. устройство для сдвига, содержащее

Ккоммутаторов (и - количество разря» дов операндов), узел прибавления единицы и узел маски, причем входы

-тй ./и входовых сдвигателей первого яруса соединены со входными.шинами устройства, J-й выход I-го сдвигателя (f, j=2,, ° ., й) первого яруса; соединен с f-и входом )-го сдвигатепя второго яруса, управляющие sxoды сдвигателей первого яруса соеди

8642

000!

1О00

0101

0011 .1 000

1000!

111

000!

0011

1111

О!!0

1001

Код управления

В-ГlP!+8

В-Г2Р1+8

В-ГЗР1+8

В-Г4Р1+8

В-Г5Р1+8

В-Г6Р1+8

В-Г7Р1+8

В-78Р1+8

lll0

0011

1001

1!ii

0011

0011

1011

100!

0001

Код маски:

0001 l 11!

На выходе сдвигателей 2

С"Г1Р1+8 0010 101!

С-Г2Р1+8 0100 0110

С-ГЗР1+8 Olll 0000 С-Г4Р1+8 1001 1001 у) С-Г5Р!+8 1!10 1100

С-Г6Р1+8 1101 0001

С"Г7Р1+8 0010 0011

C-Г8Р1+8 ill 0000, т.е. реализован сдвиг на 13.

Принципы построения устройства легко обобщаются на случай прямоу— гольной матрицы 11=рхц, а также на случай к-мерной (к-ярус ной струков уры. иены с управляющими шинами младших разрядов кода сдвига устройства и входами узла маски, управляющие входы сдвигателей второго яруса соединены с выходами соответствующих коммута5 торов, информационные входы первых групп коммутаторов подключены к управляющим шннам старших разрядов кода сдвига устройства, информацион" ные входы вторых групп коммутаторов соединены с выходами узла прибавления единицы, управляющие входы коммутаторов соединены с выходами узла маски, J-й выход 1-го сдвигателя второго яруса соединен с ((J"1) п+!)-й вы15 ходной шиной устройства..

На чертеже изображена структурная схема устройства (п=64) .

Устройство содержит сдвигатели 1 первого яруса, сдвигатели 2 второго яруса, узел 3 маски, узел 4 прибавле- ния единицы, коммутаурры 5, входные шины 6, управляющие шины 7 кода сдвига выходные шины 8.

Выходы сдвигателей 1 соединены со входными шинами б, Выходы сдвигателей

?5

l соединены со входами слвигателец причЬм J-й выход — го сдвигателя 1 соеди-i иенс 1-мвходом J-го сдвигателя 2. Выходы ..

° сдвигателей 2 соединенц с вь!ходными шинами 8, причем J-й выход 1го сдвигателя 2 соединен с .((j-!)/и+!)-й выходной шиной 8, управляющие входы сдвигателей 1 соединены с управляющими шинами 7 младших разрядов кода сдвига, Входы первьи групп коммутато N ров 5 и входы узла 4 прибавления единицы ,соединены с шинами 7 старших разрядов кода сдвига. Входы вторых групп коммута торов 5 соединены с выходами узла 4.

Входы узла 3 маски соединенц с,шинами 41

7 младших разрядов кода сдвига, а вы коды узла 7 - с управляющими входами коммутаторов 5. Выходы коммутаторов ,5 соединены управляющими входами сдвигателей 2 второго яруса.

Каждый сдвигатель 1, 2 обеспечивает кольцевой сдвиг кода длиной 4п. разрядов. Узел маски представляет собой преобразователь двоичного кода в код с соответствующим количеством единиц в младших разрядах, Устройство работает следующим об разом, ПУсть на входные шины 6 подается

64-разрядный код А-Гl+8Р1+8; имеющий вид матрицы 8 8, на управляющие шины 7-6-разрядный код сдвига Д-Р.1+6, определяющий величину кольцевогв

8I 4 сдвига. На управляющие входы всех сдвигателей l подаются младшие разряды кода сдвига Д-Р4+б. Каждый сдвигатель 1 производит одинаковый кольцевой сдвиг ("по строкам"). С вы- . ходов сдвигателей 1 информация поступает на входы сдвигатепей 2 второго яруса, которые производят кольцевой сдвиг ("по столбцам"), причем величина сдвига определяется в одних столбцах кодом Д-Рl+3, в остальных кодом (Д-Рl+3)+1. Узел подготавливает код (Д-Р1+3)+1, узел 3 формирует маску, которая определяет код сдвига в сдвигателях 2. При этом разряды маски, равные "0", определяет сдвиг Д-Pl+3, разряды маски, равные

"l", определяют сдвиг (Д-Pl+3)+!.

Пример. Пусть исходный код равен

А-Г1Р1+8

А-Г2Р1 +8

А-ГÇPl+8

А-Г4Р1+8

А-Г5Р1+8

А-Г7Р1+8

А-Г7Р1+8

А-Г2Р1+8

Д-Рl+6=001 101=13 ! р У . Д-Р1+3=001=8

Д Р4+6=101=5!О

На выходе слвигателей

864281 6 ход j-ro сдвигателя (j, jl...,,ô) первого яруса соединен с 1-м вхбдом

»-ro сдвиг ателя второго яруса, управляющие входы сдвнгателей пер-.

5 вого яруса соединены с управляющими шинами младших разрядов кода,)

М сдвига устройства и входами узла мас ки, управляющие входы сдвигателей второго яруса соединены с выходами соответствующих коммутаторов, информационные входы первь1х групп коммутаторов подключены к управляющим шинам старших разрядов кода сдвига устройства, информационные входы вторых

15 групп коммутаторов соединены свыхода-. ми узла прибавления единицы, управля ющие входы коммутаторов соединены с выходами узла маски, j-й выход j-ro сдвигателя второго яруса соединен с

2О ((j 1) 1(п+1) "й выходной шиной устройства.

Упрощение устройства связано с улучшением его технологичности и состоит в том, что сдвигающая сеть выполнена однородной, состоящей из одинаковых сдвигателей 1, 2, вьгполненных в виде одинаковых блоков или

БИС, с ограниченным числом контактов (8 входов, 3 управляющих входа и 8 выходов),.:Количество связей между ярусами невелико - всего 64.

В прототипе для п=64 количество связей между ярусами составляет .

2п(logan"l)=640, т.е. в 10 раз выше, При этом количество оборудования и быстродействие в данном устройстве оптимальны.

Формула изобретения

Устройство для сдвига, содержащее сдвигатели, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения устройства, оно содержит п коммутаторов (n - количество разрядов операндов), узел прибавления единицы и узел маски, причем входы Wn п-входовых сдви-. гателей первого яруса соединены со входными шинами устройства, j-й выИсточники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Самофалов К Г. и др, Электронные цифровые вычислительные машины, Киев

"Высшая школа" 1976, с. 166, рис.110

2, Шигин А.Г. Цйфровые вычислительные машины. 11,, "Энергия", 1971, с. 302, рис. 12-4 (прототип), 86428!

Составитель Н,Слюсарев

Редактор М.Хома Те сред 3. Фанта Корректор С.Щомак

Заказ 7794/72. Тираж 748 Подннсное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и. открытий

133035 Москва, Ж 35, Рауюская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4