SU1368874A1

SU1368874A1 - Устройство дл сдвига операндов

Info

Publication number: SU1368874A1
Application number: SU864063069A
Authority: SU
Inventors: Владимир Николаевич Заблоцкий; Анатолий Алексеевич Самусев; Виктор Евгеньевич Спасский; Леонид Орестович Шпаков
Original assignee: Предприятие П/Я М-5339
Priority date: 1986-04-29
Filing date: 1986-04-29
Publication date: 1988-01-23

Abstract

Изобретение относитс к вычислительной технике и может быть использовано в высокопроизводительных системах обработки информации. Целью изобретени вл етс расширение функциональных возможностей за счет выполнени арифметических сдвигов вправо . Поставленна цель достигаетс тем, что устройство дл сдвига опе

Description

СО

а

00

сх 1

рандов содержит группу модулей 1 сдвига, дешифратор нул и преобразователь пр мого кода в дополнительный код. Причем каждый модуль 1 сдвига включает мультипт ексоры 12 и 13, узел 14 односторонних сдвигов, схему

15 сравнени , элемент НЕ 16, элемент H-ILIH 17 и элементы И 19 и 2U. Кроме того, каждьш модуль 1 сдвига дополнительно содержит элемент И-ИЛИ 18, элементы Н 21 и 22 и группу элементов ИЛИ 23с соответствующими се з ми. 2 ил.

1

Изобретение относитс к вычислительной технике и может быть использовано в высокопроизводительных системах обработки информации.

Цель изобретени - расширение функгщональных возможностей за счет выполнени арифметических сдвигов вправо.

На фиг.1 изображена схема устройства дл сдвига операндов, на фиг.2- схема модул сдвига.

Устройство дл сдвига операндов (фиг.1) содержит группу модулей 1 сдвига, дешифратор 2 нул , преобразователь 3 пр мого кода в дополнительный код, входы 4 величины сдвига устройства , информационный вход 5 устройства , выход 6 устройства, вход 7 типа сдвига устройства, группу входов 8 номера модул устройства, вход 9 знака устройства, входы 10 и 11 соответственно величины сдвига и разрешени сдвига модулей 1 сдвига группы.

Модуль 1 сдвига (фиг.2) содержит мультиплексоры 12 и 13, узел 14 односторонних сдвигов, схему 15 сравнени , элемент НЕ 16, элемент И-ИЛИ 17 и 18, элементы И 19-22, группу элементов ИЛИ 23, .информационные входы 24 и 25 и управл ющий вход 26 узла 14 односторонних сдвигов, управл ющий вход 27 мультиплексоров 12 и 13, входы 28 и 29 установки в нуль и установки в единицу мультиплексора 12,

ВХОДЫ 30 и 31 установки в нуль и установки в единицу мультиплексора 13.

Модуль 1 сдвига предназначен дл формировани части сдвинутого кода на группе разр дов выхода 6 устройства с учетом кода величины сдвига, формируемого на входе 10, кода типа сдвига, устанавливаемого на входе 7, сигнала (Лог.О) равенства или нера

0

5

Ог

0

венства (Лог.1) нулю всего кода величины сдвига, формируемого на входе 11, и кода настройки, установленного на входе 8. Кроме этого, модуль сдвига может быть использован как К-раз- р дный мультиплексор с управл ющим входом, содержащим старшие разр ды входов 10. При- этом на младших разр дах входа 10 посто нно устанавливаютс логические О, на всех разр дах входа 8 посто нно устанавливаетс логическа 1, на входе 11 посто нно устанавливаетс логический О, на входе 7 посто нно устанавливаетс код логического сдвига вправо. В этом случае на выход 6 передаетс код с группы разр дов входа 5, номер которой равен значению кода, установленного на старших разр дах входа 10, (К - целое число, , N - количество разр дов информа1р1онного входа 5 устройства).

Модуль 1 сдвига может быть использован в качестве К-разр дного устройства логических и арифметических сдвигов с входным мультиплексором. В этом случае на младших разр дах входа 10 устанавливаетс код величины сдвига, на вход 7 - код типа сдвига (логического влево или логического или арифметического вправо). При этом при задании логического сдвига влево на младших разр дах входа 10 устанавливаетс дополнительный код величины сдвига, отличный от нулевог о, а на старших разр дах входа 10 устанавливаетс код со значением на единицу меньшим номера группы разр дов входа 5. На входе 11 устанавливаетс логическа 1, л на всех разр дах входа 8 - код М .

При логических (арифметических) сдвигах вправо на всех разр дах входа

313

8 устанавливаетс код М , а на входе 10 устанавливаютс коды без преобра - зований. При этом, дл выполнени арифметических сдвигов вправо на вхо де 9 устанавливаетс код знака, а на входе 7 - соответствующий код типа сдвига. Элемент И 21 пропускает значение кода знака с входа 9 на вход 31, оно поступает также на выход г группы элементов ИЛИ 23. В результате на всех разр дах входа 25 узла 14 формируетс значение знака и при сдвиге вправо код знака с входа 25 вдвигаетс в освобождаемые разр ды слева на выходе 6.

Мультиплексор 12 предназначен дл передачи на вход 24 узла 14 требуемых групп сигналов входного сдвигаемого кода с входа 5 устройства под управлением кода, устанавливаемого на старших разр дах входа 10, при уста

новке логического О на входах 28 и 29. При установке на входе 28 логической 1 на всех разр дах входа 24,- кроме крайнего левого разр да, устанавливаетс логический О. Значение сигнала на крайнем левом разр де входа 24 может задаватьс сигналом с входа 29. При логическом О (1) на входе 29 на крайнем левом разр де входа 24 формируетс логический О (1).

Мультиплексор 13 предназначен дл

40

передачи на вход 25 узла 14 требуемых 35 знака. На входе 8 устанавливаетс код групп сигналов входного сдвигаемого кода с входа 5 устройства под управлением кода на старших разр дах входа 10 при установке логического О на входах 30 и 31. При установке на входе 30 логической 1 на всех разр дах входа 25 устанавливаетс логический О (1) при установке на , входе 31 логического О (1).

Номер группы сигналов, передаваемых на вьгход мультиплексора 12 с входа 5, равен значению кода, сформированного на старших разр дах входа 10. Номер группы сигналов, передаваемых на выход мультиплексора 13 с вхо- 50 да 5 на единицу больше значени кода, установленного на входе 10. При равенстве кода на старших разр дах

N Г -1 -,1), на выход передают- gg

с сигналы нулевой группы сигналов с входа 5. В данном случае номер группы сигналов равен номеру соответствующей группы разр дов входа 5,

настройки, значение которого равно номеру (i) модул сдвига в устройстве.

Дл случаев, когда на выходах элементов И-ИЛИ 17,18 и И 19, 22 формируетс логический О, код с младших разр дов входа 10 транзитом передаетс на вход 26, элементы И 20 и 21 заблокированы , т.е. на их выходах устанавливаетс логический О. Под воз- 45 действием кода, сформированного на старших разр дах входа К), на входы

24и 25 осуществл етс передача кода, установленного на группах разр дов входа 5.

При установке на входах 28 и 30 логической 1, при логическом О на выходах элементов И 19 и 22, на всех разр дах входов 24 и 25 формируютс логические О. При этом, при установке на выходе элемента И 19 логической 1 на всех разр дах входа

25устанавливаетс код знака через элемент И 21. Код знака устанавливаетс также на крайнем левом разр де

на которых эти сигналы сформированы. Указанна передача сигналов ос т;ест- вл етс только при установке логического О на входах 28-31.

Узел 14 односторонних сдвигов предназначен дл сдвига вправо кода, формируемого на входе 23, на величину разр дов (бит), определ емую значением кода на входе 26 узла, с вдвиганием в освобождаемые слева разр ды соответствующей правой части кода, сформированного на входе 25. На выходе узла 14 формируетс сдвинутый К-разр дный код. Узел 14 может быть построен аналогично известному. В устройстве и моделе сдвига вьтолн ютс следующие операции. ЦП - циклический сдвиг вправо , ЦЛ - циклический сдвиг влево, ЛП

логический сдвиг вправо, ЛЛ - логический сдвиг влево, АП - арифметический сдвиг вправо. Обозначени ЦП, ЦП, Ж, ЛЛ, АП соответствуют кодам соответственно 000, 010, 001, 011, 101, устанавливаемым на входе 7.

Модуль 1 сдвига функционирует следующим образом.

На входе 10 устанавливаетс код величины сдвига, на входе 11 формируетс сигнал логического О при равенстве значени кода на входе 10 нулю и сигнал логической 1 в противном случае. На входах 7 и 9 формируетс код соответственно типа сдвига и

знака. На входе 8 устанавливаетс код

Дл случаев, когда на выходах элементов И-ИЛИ 17,18 и И 19, 22 формируетс логический О, код с младших разр дов входа 10 транзитом передаетс на вход 26, элементы И 20 и 21 заблокированы , т.е. на их выходах устанавливаетс логический О. Под воз- действием кода, сформированного на старших разр дах входа К), на входы

«

входа 24 через элемент И 20 при формировании логической 1 одновременн на выходах элементов И-ИЛИ 17 и 19. Это необходимо при выполнении в уст- ройстве арифметических сдвигов вправо дл формировани на всех разр дах выхода 6 кода знака при М i. При этом код, на всех разр дах которого сформировано значение знака, с входа 25 вдвигаетс в (К-1) левых разр дов выхода 6, так как на входе 26 узла 14 сформирован единичный код с максимальным значением, равным (К-1),

20

25

благодар формированию на выходе эле- 15 сдвига - ЦП, 1Ш, ЛП, АП, ЛЛ. Значение

(М„) кода величины сдвига может находитьс в пределах П СМ-K+m)(N-l). При этом значение М представл ет собой значение части кода, формируемой на старших разр дах входа 4 и задающей К-кратные сдвиги.Значение га представл ет собой значение части кода, формируемой на младших разр дах входа 4 и задающей битные сдвиги.

На выходе 6 устройства формируетс сдвинутый код операнда, код которого установлен на входе 5. При равенстве и на выходе дешифратора 2 формируетс логический О, который подаетс на вход 11 всех модулей 1 сдвига. р;сли при этом на входе 7 ус-, тановлен код ЛЛ, выполн етс передача транзитом с входа 5 на выход 6 устройства. При установке на входе 7 35 кодов ЦП, ЛП, АП, ЦП значение сигнала на выходе дешифратора 2 не вли ет на функционирование устройства и . транзитна передача кода с входа 5 на выход 6 обеспечиваетс благодар передаче нулевого кода с входа 4 на

мента И 22 логической 1. В крайний же правый разр д выхода 6- передаетс значение знака с крайнего левого разр да входа 24 узла 14.

ПриМ 1 на выходах элементов И-ИЛИ 17 и 22 устанавливаетс логический О, а при арифметических сдвигах на выходах элементов И-ИЛИ 13 и 12 устанавливаетс логическа 1. В этом случае значение знака с входа 25 вдвигаетс в освобождаемые разр ды сдвинутого кода на выходе 6. При М : i модуль 1 сдвига функционирует как описано выше при формировании на выходах элементов И-ИЛИ 17,18 и и 19,22 логического О.

Преобразователь 3 предназначен дл пропускани кода с входа 4 на выход без изменений при установке на входе

7кода ЛП, АП и 1Щ и дл формировани на выхс1де дополнительного кода при установке на входе 17 кода ЦЛ или ЛЛ. При равенстве значени кода на входе 4 нулю на выходе дешифратора 2 формируетс логический О, В противном случае на выходе дешифратора 2 формируетс логическа 1.

Дл обеспечени работоспособности устройства вход 5 устройства необходимо соответствующим образом подключить к информационному входу каждого модул 1 сдвига. Правило указанного подключени заключаетс в следующем.

8каждом i-M модуле сдвига разр ды j-й группы разр дов информационного входа модул сдвига соедин ют с разр дами 1-й группы разр дов информа- ii ioHHoro входа устройства с сохранением пор дка расположени разр да в группах разр дов, где

30

40

ВЫХОД преобразовател 3 и входы 11 модулей 1, а также кодам -ПП и ПЛ на входе 7.

45

Если М О или m О, то на выходе дешифратора 4 устанавливаетс логическа 1 и устройство функционирует следующим образом.

При циклическом сдвиге вправо в 50 каждом i-M модуле сдвига на выход мультиплексора 12 передаютс сигналы с а-й группы разр дов информационного входа устройства, где

55

isM

1-м, если

i.,

--1

, если

Nr f. ..

, если KJ

Устройство работает следующим образом .

Исходное состо ние устройства может быть произвольным. Дл осущест- влени сдвига операнда код его устанавливаетс на входе 25 устройства. На входе 4 устройства устанавливаетс код величины сдвига. На входе 7 устройства устанавливаетс код типа

45

isM

1-м, если

iNr

JKL если

а на выход мультиплексора 13 передаютс сигналы б-й группы разр дов информационного входа, где

б

1 - (М+1), если iiM+1 -(М+1-i), если ,

J К L

10

так как код с входа 4 передаетс транзитом на входы 10 модулей 1. В узле 14 односторонних сдвигов осу- 11ествл етс сдвиг вправо на га разр дов кода с а-й группы разр дов входа 5 с вдвиганием в освобождаемые разр ды соответствующей правой части кода с б-й группы разр дов .входа 5 устройства . В результате на выходах каждого модул сдвига формируетс требуема часть сдвинутого циклически вправо кода. Совокупность частей кода на выходах всех модулей сдвига образует полный сдвинутый циклически вправо код.

При циклическом сдвиге влево в преобразователе 3 осуществл етс прв образование кода в -дополнительный код. В результате на вход 10 величины сдвига модулей 1 подаетс код

( если , или ( -(М+1) (К-га) , если m 0.. При этом в каждом i-M модуле сдвига при на выход мультиплексора 12. передаютс сигналы в-й группы разр дов входа 5 устройст- 35 ва, где

в

а на вход мультиплексора 13 передаютс сигналы г-й группы разр дов, где

г

M+i-1,

При номера виг будут равны: 1-(-(М+1)),если1 Х -(М-И)) M+H-i, если i((М+1)) 1-(-М),если ) M+i, если i(-M).

Если , то узел 14 односторонних сдвигов i-ro модул сдвига транзитом, передает код с входа 24, и, следовательно , с в-й группы разр дов входа 5 устройства на выход 6 устройства Если , то код с входа 24 передаетс на выход 6 со сдвигом вправо на величину, равную (К-т) бит, с вдвиганием в освобождаемые разр ды соответствующей правой части кода с входа 25, и, следовательно, с г-й группы разр дов входа 5 устройства. В ре-, зультате на выходе каждого модул 1 15 сдвига формируетс соответствующа часть циклически сдвинутого влево кода. Совокупность частей кода на выходе всех модулей сдвига образует полный код, сдвинутый 1щклически 20 влево.:

При логическом сдвиге вправо устройство функционирует так же как . при циклическом сдвиге вправо с тем отличием, что.в модул х 1 сдвига, но- 25 мера которых i«:M , осуществл етс блокировка выходов мультиплексоров 12 и 13, а при только выхода мультиплексора 13, так как на выходе элемента И-ИЛИ 18 модулей 1 сдвига 30 формируетс единица.

В результате на выходе 6 устройства формируетс логически- сдвинутый вправо код.

При логическом сдвиге влево устройство функционирует так же, как и при циклическом сдвиге влево с тем отличием, что в модул х 1 сдвига, г - -М) при

если i() , и i((M+1)) при , осуществл етс блокировка выходов мультиплексоров 12 и 13 так как на вьпсодах элементов И-ИЛИ 17 и 18 формируетс логическа 1, В модуле 1 сдвига с

. тКГ .. - . /iNr номером при и ,

если () -(М+1)) при осуществл етс блокировка выхода только мультиплексора 50

i - ( -М), если i5.(-M) M+i, .

i - (| -М+1),если i()

45

в

г

12 с формированием на всех разр дах логического О, так как только на. выходе элемента И-ИЛИ 17 формируетс логическа 1.

В результате на выходе 6 устройст- gc ва формируетс логически сдвинутый влево код.

При арифметическом сдвиге вправо устройство функционирует так же, как и при логическом сдвиге вправо с тем

(М+1)) при осуществл етс блокировка выхода только мультиплексора

В результате на выходе 6 устройст- ва формируетс логически сдвинутый влево код.

отличием, что в модул х сдвига номера которых , на выходах элементов И 19 и 22 формируетс логическа 1 благодар чему на всех разр дах выхода этих модулей формируетс значение знакового входа 9 (описание модул сдвига). В модуле 1 сдвига, номер которого равен М , логическа единица формируетс только на выходе элемента И 19, благодар чему значение знака формируетс на всех разр дах входа 25 узла 14. Эти значени знака вдвигаютс в освобождаемые слева разр ды сдвигаемого вправо кода, установленного на входе 24 узла 14 (описание модул 1 сдвига).

В результате на выходах каждого модул 1 Сдвига формируетс требуема часть сдвинутого арифметически вправо кода.

Claims

Формула изобретени

Устройство дл сдвига операндов, содержащее группу модулей сдвига, дешифратор нул , преобразователь пр мого кода в дополнительный код, примем модуль сдвига содержит два мультиплексора , узел односторонних сдвигов, элемент НЕ, схему сравнени , два элемента И и первый элемент И-ИЛИ, причем вход величины сдвига устройства соединен с входом дешифратора нул и с информационным входом преобразова-i тел пр мого кода в дополнительный код, выход старших разр дов которого соединен с первыми входами схем сравнени модулей сдвига группы, первый вход первой группы первого элемента И-ИПИ которых соединен с выходом дешифратора нули, входы первого и второго разр дов типа сдвига устройства соединены соответственно с вторыми

и третьими входами первой группы пер- 45 элементов ИЛИ группы, выходы которых

вых элементов И-ИЛИ модулей сдвига группы, информационные входы первого и второго мультиплексоров которых вл ютс информационным входом устройства , входы номера модул группы которого соединены с вторыми входами схем сравнени соответствующих модулей сдвига группы, выходы узлов одностороннего сдвига которых вл ютс выходом устройства, вход типа сдвига которого соединен с входом разрешени преобразовател пр мого кода в дополнительный код, причем в модуле сдвига 13ЫХОДЫ первого и второго мультиплексоров соединены соответственно с первым и вторым информационными входами узла одностороннего сдвига, управл ющие входы первого и второго мультиплексоров соединены с первым входом схемы сравнени , выход Меньше которой соединен с четвертым входом первой группы первого элемента И-ИЛИ,

выход Больше схемы сравнени соединен с первым входом второй группы первого элемента И-ИЛИ,. второй вход второй группы которого соединен с первым входом первого элемента И и с

выходом элемента НЕ, вход которого соединен с третьим входом первой группы первого элемента И-ИЛИ,. второй вход первой группы которого соединен с третьим входом второй группы первого элемента И-ИЛИ и с вторым входом первого элемента И, отличающеес тем, что, с целью расширени функциональных возможностей за счет выполнени арифметических сдвигов вправо, каждый модуль сдвига группы содержит третий и четвертый элементы И, второй элемент И-ИЛИ и группу элементов ИЛИ, причем вход знака устройства соединен с первыми

входами второго и третьего элементов И модулей сдвига группы, первые входы элементов ИЛИ группы которьк соединены с выходом младших разр дов преобразовател пр мого кода в дополнительный код, вход третьего разр да типа сдвига устройства соединен с третьими входами первых элементов И модулей сдвига группы, причем в модуле сдвига выход первого элемента.И-ИЛИ

соединен с входом установки в О первого мультиплексора, с вторым входом второго элемента И и -с первым входом четвертого элемента И, выход которого соединен с вторыми входами

соединены с входом величины сдвига узла односторонних сдвигов, выход . второго элемента И-ИЛИ соединен с вторым входом четвертого элемента И,

50 с входом установки в О второго мультиплексора и с четвертым входом первого элемента И, выход которого соединен с третьим входом второго элемента И и с вторым входом третьег

55 элемента И, выходы второго и третьего элементов И соединены соответственно с входами установки в 1 первого и второго мультиплексоров, первый вход первой группы первого элемента H-IL IM соединен с первым вхолом третьей группы первого элемента И-ИЛИ второй вход третьей группы которого соединен с первым входом первой группы второго элемента И-ИЛИ и с выходом Равно схемы сравнени , выходы Больше и Меньше которой соединены соответственно с первыми входами второй и третьей групп второго элемента И-ИЛИ, вторые входы первой, второй и

третьей групп которого соединены с третьим входом третьей группы и с вторым входом первой группы первого элемента И-ИЛИ, третий вход первой группы которого соединен с четвертым входом третьей группы первого элемента И-ШШ и с третьим входом третьей группы второго элемента И-ИЛИ, третьи входы первой и второй групп которого соединены с выходом элемента НЕ.

фие.1