NL7907963A

NL7907963A - Werkwijze en bus-registerschakeling voor het verkrijgen van de werking van een sequentieele machine.

Info

Publication number: NL7907963A
Application number: NL7907963A
Authority: NL
Original assignee: Vmei Lenin Nis
Priority date: 1978-11-08
Filing date: 1979-10-30
Publication date: 1980-05-12
Also published as: GB2037040A; GB2037040B; US4362926A; BG29106A1; DK433579A; FR2441213A1; JPS55105748A; DE2944256A1; FR2441213B3

Description

4 N/29,305-dV/f.

Tr

Werkwijze en bus-registerschakeling voor het verkrijgen van de werking van een sequentiële machine.

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het verkrijgen van de werking van een sequentiële machine door middel van een bus-registerschakeling/ waarvan de toestanden N getallen met 2n cijfers voorstellen 5 waarbij N het aantal registers en n het aantal bits van elk register is, alsmede op een bus-registerschakeling voor het uitvoeren van deze werkwijze. Een dergèlijke werkwijze en schakeling kan worden gebruikt bij het ontwerpen van ver-werkingseenheden voor digitale computers, discrete reken-10 en besturingsschakelingen voor de automatiserings- en computertechniek.

Bij de bekende werkwijzen voor het verkrijgen van de werking van een sequentiële machine wordt de overgangstabel van de machine geregistreerd in een geheugen-15 orgaan, of wordt op basis hiervan een electronische schakeling ontworpen, welke uitsluitend met deze bepaalde machine overeenkomt.

Een nadeel van deze bekende werkwijzen is, dat het niet mogelijk is om een sequentiële machine na 20 te bootsen in een registerstelsel met volledige functionele verbindingen, dat algemeen toepasbaar is en dat een basisonderdeel vormt van de opbouw van de verwerkingseenheden voor digitale computers en andere discrete organen en dat toegankelijk is voor de gebruiker of ontwerper van deze organen.

25 Bus-registerschakelingen, die bestaan uit een aantal registers en een stel lijnen, dat wel met bus wordt aangeduid, zijn bekend. De uitgangen van alle registers zijn hierbij, evenals de ingangen, verbonden met de bus door middel van poortcircuits, die elk worden bestuurd door een 30 onafhankelijke besturingslijn onder de voorwaarde, dat de besturingsbus niet over een decodeerorgaan met de schakeling is verbonden. Dergelijke bus-registerschakelingen kunnen ook met meer dan één bus zijn uitgevoerd.

Een nadeel van de bekende bus-register-35 stelsels is het grote aantal besturingslijnen, dat 2N bedraagt, waarbij N het aantal registers is. Bij deze schakelingen is het voorts niet mogelijk om een willekeurige parallelle 790 7 9 63 1* / 2 uitwisseling van de inhoud van de registers te verkrijgen, omdat het geven van de besturingssignalen gedurende één cyclus slechts leidt tot het zenden van de inhoud van één register naar een ander register.

5 De uitvinding beoogt een werkwijze en bus- registerschakeling te verschaffen voor het verkrijgen van de werking van een sequentiële machine met volledige functionele verbindingen en een gering aantal buslijnen, waarbij een parallelle uitwisseling van de inhoud van de registers mogelijk is. 10 Volgens de uitvinding heeft de werkwijze hiertoe het kenmerk, dat aan elke toestand van de machine een getal van 2n bits met N cijfers wordt toegevoegd, welke cijfers deel uitmaken van een getal, dat is toegevoegd aan een andere toestand van de machine, welke door de overgangstabel 15 in de eerste toestand wordt uitgedrukt, waarbij voor het uitvoeren van elke overgang tussen twee toestanden van de machine een reeks besturingssignalen naar de registerschake-ling wordt gezonden en waarbij gedurende elk besturingssig-naal de inhoud van de registers wordt verwisseld, zodanig, 20 dat het getal, dat overeenkomt met de vorige toestand van de machine, wordt getransformeerd in een getal, dat overeenkomt met de vólgende toestand van de machine, waarbij de overige getallen of toestanden van de registerschakeling sequentieel worden doorlopen.

25 Op deze wijze wordt bereikt, dat een se quentiële machine of automaat kan worden uitgevoerd als een bestaand registerstelsel, zonder dat het noodzakelijk is om speciale en complexe electronische circuits te vervaardigen of een geheugenorgaan te gebruiken, waarin de overgangstabel 30 van de machine wordt geregistreerd.

De bus-registerschakeling voor het uitvoeren van deze werkwijze is voorzien van N registers met n cijfers, die over poortcircuits in parafaze zijn aangesloten op twee hussen met een aantal buslijnenf^eeft volgens de uit-35 vindig het kenmerk, dat de uitgangen van het tweede tot en met het laatste register zijn aangesloten op de eerste bus, waarmee eveneens de ingangen van het eerste register zijn verbonden, terwijl de ingangen van het tweede tot en met het laatste register zijn aangesloten op de tweede bus, waarmee eveneens 40 de uitgangen van het eerste register zijn verbonden, waarbij 7907963 m 3 besturingsingangen van de beide poortcircuits, die dienen voor het verbinden van het derde tot en met het laatste register met de beide bussen, zijn aangesloten op de bij het betreffende register behorende buslijn van N buslijnen voor 5 de besturing van de schakeling, terwijl de besturingsingang van het poortcircuit, dat dient voor het verbinden van de ingangen van het tweede register met de tweede bus, over een OF-poort op de eerste en op de tweede besturingsbuslijn is aangesloten, welke tweede besturingsbuslijn eveneens is 10 aangesloten op de besturingsingang van het poortcircuit, dat dient voor het verbinden van de uitgangen van het tweede register met de eerste bus.

De bus-registerschakeling volgens de uitvinding heeft een kleiner aantal besturingsbuslijnen dan 15 de bekende schakelingen, terwijl voorts een parallelle uitwisseling van de inhoud van de registers mogelijk is,evenals de verwisseling van de inhoud van twee registers in êên cyclus .

De uitvinding wordt hierna nader toege-20 licht aan de hand van de tekening, waarin een blokschema van een uitvoeringsvoorbeeld van de bus-registerschakeling volgens de uitvinding is weergegeven. De schakeling bestaat uit N registers 1 met n cijfers, twee bussen 4 en 5 en poortcir-cuits 2, die de registers 1 met de bussen 4 en 5 verbinden.

25 De uitgangen van het tweede tot en met het laatste register zijn verbonden met de eerste bus 4, waarmee eveneens de ingangen van het eerste register 1 zijn verbonden. De ingangen van het tweede tot en met het laatste register 1 zijn verbonden met de tweede bus 5, waarmee voorts de uitgangen 30 van het eerste register 1 zijn verbonden. De poortcircuits 2, die dienen voor het verbinden van het derde tot en met het laatste register met de beide bussen 4 en 5 bezitten elk een besturingsingang 6, die is aangesloten op een bijbehorende besturingsingang a3-an voor een directe besturing 35 van de schakeling. Het poortcircuit, dat de ingang van het tweede register .1 met de tweede bus 5 verbindt, heeft een besturingsingang 7, die over een OF-poort 3 is verbonden met de eerste besturings-buslijn a3 en met de tweede bestu-rings-buslijn a , welke eveneens is verbonden met een be-40 sturingsingang 8 van het poortcircuit 2, dat de uitgangen 790 7 9 63 4 van het tweede register 1 met de eerste bus 4 verbindt.

De werking van de beschreven bus-register-schakeling is als volgt:

Wanneer een signaal aanwezig is op de be-5 sturings-buslijn a^i = 2,3....,17), verwisselen de registers 1 en i hun inhoud, dat wil zeggen de registerschakeling voert de transformatie _ /1,2, » «., 1, ... N—1, N\ pi” ''i, 2,..., 1, ... N-l, N; uit, waarbij op de eerste rij de nummers van de registers 10 staan, die de inhoud van het overeenkomende register uit de tweede rij accepteren. Wanneer een signaal aanwezig is op de eerste besturings-buslijn a^ wordt de inhoud van het eerste register 1 gecopieerd in het tweede register, zodat de transformatie ,123 ... N.

15 P1 4 1 3 ...

wordt uitgevoerd. De transformaties p^, p2,...pN vormen een basis voor alle transformaties van de elementen 1, 2,...N en elke parallelle verwisseling tussen elk van de N registers van de schakeling, beschreven door de transformatie f,123 . . ,N, kan worden uitgevoerd, wanneer if wordt uitgewerkt als een product van de basistransformaties p^, p2,...,pN volgens bekende algorithmen en computerprogramma's, waarbij aan de schakeling een reeks besturingssignalen wordt geleverd, die over-25 eenkomen met de transformaties in de uitwerking van if en die in omgekeerde volgorde worden toegevoerd. Elk besturingssig-naal a^ (i = 2,3,...,N) activeert door middel van de bestu-ringsingangen 6,7 en 8 de poortcircuits 2, via welke de uitgangen en de ingangen van het i- de registe^YaRet tweede tot 30 en met het laatste register) resp. met de eerste bus 4 en de tweede bus 5 zijn verbonden. Het besturingssignaal a^ activeert via de besturingsingang 7 het poortcircuit 2, dat de ingangen van het tweede register over de tweede bus 5 met de uitgangen van het eerste register verbindt. Door middel van '35 de beide bussen 4 en 5 kan een bepaalde toestand in de schakeling worden ingeschreven of uitgelezen.

De werkwijze volgens de uitvinding wordt toegelicht aan de hand van een voorbeeld voor het verkrij- 790 7 9 63

5 ' N

gen van een sequentiële machine, waarvan de overgangstabel in tabel 1 is opgenomen, met behulp van een bus-registerscha-keling, welke uit drie registers met twee cijfers bestaat (N= 3, n = 2). Volgens deze werkwijze wordt de volgende vergelij-5 king of overeenkomst tussen de toestanden van de machine en de toestanden van de schakeling vastgesteld, waarbij de toestanden van de schakeling door getallen met drie cijfers worden voorgesteld: S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 S8 S9 10 112 013 102 103 211 001 210 003 110

Wanneer de codes zijn bepaald, kan elke overgang tussen twee toestanden van de sequentiële machine worden beschreven met transformaties van de inhoud van de verschillende registers van de schakeling. Deze transformaties kunnen worden uitge-15 werkt tot een product van basistransformaties

Pl“ (1 1 3 b P2 213 e P3 (3 2 1 } met behulp van bekende algorithmen of computer-programma's.

De transformaties, die bij elke overgang behoren en de uitwerkingen hiervan zijn in tabel 2 opgenomen. Voor het uitvoeren t 20 van elke overgang tussen twee toestanden van de machine volgens de overgangstabel wordt aan de schakeling een reeks be-sturingssignalen toegevoerd voor het uitvoeren van de· basistransformaties , die behoren bij de uitwerkingen volgens tabel 2 en die in omgekeerde volgorde worden genomen. Om bij-25 voorbeeld de overgang van toestand Sg naar toestand Sg uit te voeren, als het ingangssignaal aan de machine wordt geleverd, wordt aan de registerschakeling de reeks bestu-ringssignalen a^ ay a1 geleverd, waarbij de besturings-signalen zijn aangeduid met de aanduidingen van de besturings- 30 buslijnen, via welke deze signalen worden aangeboden.

TABEL I.

Toestand S^ Sg Sg S^ Sg Sg S^ Sg Sg

Ingangssignaal________ X1 S5 S4 S1 S4 S1 S9 S9 S8 S6 X2 S5 S8 S7 S8 S5 S9 S3 ” S9 7907963 * Τ’ 6 TABEL· 2.

S1 S2 S3 S4. . S5 S6 S7 S8 S9 ,123, ,123, ,123, ,123, ,123, ,123, ,123, ,123, ,123, Λ1 1321λ k213l (1131 {123L *321* *331j *223J {123l *331* =P3 ~P2 =P1 ~ =P3 =P1,P3 =P1*P2 “ =P1'P3'P1 ..........-. . ·ρι....._ y ,123, ,123, ,123, ,123, ,123, ,123, ,123. ,123, 2 *321. *113' *231* *223' *123' *33l' *312J " *123' 5 =p3 =Ρχ =ρ2·Ρ3 =P1*P2 “ “P1*P3 =P3,P2 •pi 7907963

Claims

1. Werkwijze voor het verkrijgen van de werking van een sequentiële machine door middel van een bus-registerschakeling, waarvan de toestanden N getallen met 2n cijfers voorstellen, waarbij N het aantal registers en n het 5 aantal bits van elk register is,met het kenmerk, dat aan elke toestand van de machine een getal van 2n bits met N cijfers wordt toegevoegd, welke cijfers deel uitmaken van een getal, dat is toegevoegd aan een andere toestand van de machine, welke door de overgangstabel in de eerste toe-10 stand wordt uitgedrukt, waarbij voor het uitvoeren van elke overgang tussen twee toestanden van de machine een reeks be-sturingssignalen naar de registerschakeling wordt gezonden, en waarbij gedurende elk besturingssignaal de inhoud van de registers wordt verwisseld, zodanig, dat het getal, dat over-15 eenkomt met de vorige toestand van de machine wordt getransformeerd in een getal, dat overeenkomt met de volgende toestand van de machine, waarbij de overige getallen of toestanden van de registerschakeling sequentieel worden doorlopen. 20

2. Bus-registerschakeling voor het uitvoe ren van de werkwijze volgens conclusie 1, voorzien van N registers met n cijfers, die over poortcircuits in parafaze zijn aangesloten op twee bussen met een aantal buslijnen, met het kenmerk, dat de uitgangen van het tweede 25 tot en met het laatste register (1) zijn aangesloten op de eerste bus (4), waarmee eveneens de ingangen van het eerste register (1) zijn verbonden, terwijl de ingangen van het tweede tot en met het laatste register (1) zijn aangesloten op de tweede bus (5), waarmede eveneens de uitgangen van het 30 eerste register (1) zijn verbonden, waarbij besturingsingan-gen (6) van de beide poortcircuits (2), die dienen voor het verbinden van het derde tot en met het laatste register (1) met de beide bussen (4, 5) zijn’ aangesloten op de bij het be-35 treffende register behorende buslijn van N buslijnen (a^, a2, ...aN) voor de besturing van de schakeling, terwijl de bestu-ringsingang (7) van het poortcircuit, dat dient voor het verbinden van de ingangen van het tweede register met de tweede bus (5), over een OF-poort (3) op de eerste en op de tweede 790 79 63 r 8 besturingsbuslijn (a1 resp. a2> is aangesloten, welke tweede besturingsbuslijn ^2) eveneens is aangesloten op de bestu-ringsingang (8) van het poortcircuit, dat dient voor het verbinden van de uitgangen van het tweede register met de eerste 5 bus (4). r 790.79 63 H/29*305-$?/f. Behoort bij octrooiaanvrage t.n.v* , vasx nzwmnn, Sofia, Bulgarije. _5 1-1=—4 cb^— --1 -*-1--°a2 Φ2-----a, rb<6 — --1 _1---°a3 ιφ^—--- • · φΏ-—| 1 ~~| °aN Φ<6 ------ 7907963