SU1394239A1 - Логическое запоминающее устройство - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к вычислительной технике и может быть использовано в специализированных микропроцессорных системах дл  параллельной обработки больших массивов информации в реальном масштабе времени.

Цель изобретени  - повьшение быстродействи  устройства.

На фиг. 1 изображена структурна  схема логического запоминающего устройства; на фиг. 2-4 - функциональные схемы наиболее предпочтительных вариантов выполнени  блока определени  знака числа, буферного регистра числа и блока управлени  соответственно.

Устройство (фиг.1) содержит накопитель 1 на регистрах 2 сдвига, блок 3 определени  знака числа, первый 4 и второй 5 входные регистры числа, первый 6 и второй 7 выходные регистры числа, сумматор,8, блок 9 элементов ИЛИ, буферный регистр 10 числа и блок 11 управлени .

Блок 3 определени  знака числа (фиг. 2) содержит элемент ИСКЖЧАЮЩЕЕ ИЛИ 12, блок 13 сравнени , элементы И 14-18 и ИЛИ 19.

Регистр 10 (фиг.З) содержит п элементов И 20, п элементов И-НЕ 21 и п элементов ИЛИ 22, где п - число разр дов регистра.

Блок 11 управлени  (фиг. 4) содержит генератор 23 тактовых импульсов, делитель 24 частоты, элемент И 25, триггер 26, элементы И 27 и 28, элемент ИЛИ 29, триггер 30, элемент ИЛИ 31, элементы И 32 и 33, элемент ИЛИ 34, триггер 35, элементы И 36-39, триггер 40, элемент И 41, элемент ИЛИ 42, триггер 43, элементы И 44 и 45, элемент ИЛИ 46, элемент 47 задержки , элементы И 48, ИЛИ 49, триггер 50, элементы И 51-53, триггеры 54-56 и генератор 57 одиночных им- пульсов..Входы Считывание 58, Запись ,59, Первый операнд 60,,Пр мой код 61, Обратньй код 62, Второй операнд 63, Обработка 64  вл ютс  управл ющими входами устройства при организации функциональной структуры блока 11 управлени  (фиг. 4).

Логическое запоминающее устройство работает в режимах хранени  информации и обработки информации.

Перед началом работы блок 11 управлени  устанавливает в исходное . состо ние регистры 2 сдвига накопител  1. Режимы работы устройства оп

5

0 5

0

0

5 0 j

0

5

редел нэтс  управл ющими сигналами на входах 58-64 блока 11 управлени .

В режиме хранени  информации устройство производит запись входной информации: запись первого операнда в пр мом коде, запись первого операнда в обратном коде, запись второго операнда в пр мом коде, запись второго операнда в обратном коде; запись выходной информации в пр мом коде и в обратном коде; считывание информации .

При записи информаци  поступает на первый 4 и второй 5 входные регистры , затем по управл ющему сигналу из блока 11 управлени , из первого 4 или второго 5 входных регистров через блок ИЛИ 9 на регистр 10, в котором может произойти преобразование пр мого кода числа в обратньй в зависимости от режима, установленного управл ющими сигналами из блока 11 управлени . С выхода регистра 10 информаци  поступает через информационные входы на{сопител  1 в первые разр ды регистров 2 сдвига. Регистры переключаютс  на режим.хранени . При поступлении следующего числа на-входные регистры 4 и 5 в регистра: 2 сдвига накопител  1 производитс  сдвиг записанной информации за один разр д, и передача записываемой информации в накопитель происходит аналогично .

При записи выходной информации по сигналу сдвига из блока 11 управлени  код числа по цеп м регенерации (lie показаны) из накопител  1 поступает на информационные входы регистра 10. Затем-Б зависимости от режима из блока 11 управлени  в пр мом или обратном коде информаци  поступает в накопитель 1 дл  перезаписи в регистры 2 сдвига.

При считывании информации по сигналу сдвига из блока 11 управлени  код числа с выходов регистра 2 сдвига выдаётс  на выходы устройства и поступает по цеп м регенерации на первый 6 и второй 7 вьпсодные регистры дл  обработки или перезаписи - на. регистр 10.

В режиме обработки информации устройство реализует сложение и вычитание входной информации, сложение и вычитание выходной информации, сложение и вычитание входной.и выходной информации, сложение и вычитание первого входного операнда и выходной информации , сложение и вычитание второго входного операнда и выходной информации .

При сложении и вычитании входной информации устройство работает следующим образом.

Информаци  через входы устройства поступает на информационные входы первого 4 и второго 5 входных регистров и одновременно в блок 6.

Блок 3 служит дл  определени  знака 06(5 результата сложени  и вычитани . Сигнал oig формируетс  при помощи знаковых разр дов oi и otj операндо А и В и сигнала |а блока сравнени .

Блок 13 сравнени  формирует сигнал

I при А i в,

Р

О при А 5: в.

Алгоритм работы блока 3 приведен. в таблице.

L -±- --I-f-L

В таблице прин то, что положительному числу соответствует знак, равный единице.

Знак результата сложени  или вычитани  определ етс  по формуле

Обд +ЙдОг8 р блоке 3 элемент ИСКЛЮЧАОТЛЕЕ ИЛИ. 12 производит суммирование по модулю два знаков обд и блок 13 сравне5

ю в

20

25

30

35

40

45

.

50

55

ни  - операцию сравнени  абсолютных величин операндов А и В. Если знаки совпадают, то на выходе элемента ИС- КЛЮЧАКвЦЕЕ ИЛИ 12 сигнал равен нулю, злементы И 17 н 18 закрыты. В зтом случае в сумматоре 8 производитс  обычное арифметическое сложение операндов . Результат суммировани  через блок ИЛИ 9 поступает на регистр 10 и далее на разр дные входы накопител  1 на регистрах 2 сдвига. Знак суммы из блока 3 поступает непосредственно на знаковьш вход накопител  . Если знаки Ыд и нб совпадают, то на выходе элемента ИСКЛЮЧАЩЕЕ ИЛИ 12 формируетс  сигнал, управл ющий преобразованием кода суммы в регистре 16, и на выходе одного из элементов И 17 и 18 по вл етс  сигнал, управл ющий преобразованием кода числа в первом 4 или втором 5 входных регистрах Причем в обратный код преобразуетс  всегда больгаее из чисел А и В.

Операци  вычитани  в обратных кодах реализуетс  через операцию сложени  с операндом обратного знака. В зтом случае после суммировани  и преобразовани  суммы в обратный код в регистре 10 получаетс  результат алгебраического сложени , равный А-Б|, которьй одновременно со знаком суммы записываетс  в соответствукхцих разр дах накопител  1. После сигнала сдвига из блока 1I управлени  производитс  обработка следующих чисел.

При обработке выходной информации по сигналу сдвига из блока 11 управлени  информации из блока 11 управлени  информаци  из накопител  1 поступает на входы устройства через первый 6 и второй 7 выходные регистры, а дальгае обрабатываетс  как в случае обработки входной информации.

В режиме, обработки входной и выходной информации в случае сложени  первого операнда с выходной информацией на регистр 4 поступает входна  информаци , а на регистр - выходна  информаци  с накопител  1 через ре- гистр 7, и соответственно в случае сложени  второго операзада с выходной информацией. Далее процесс происходит аналогично режиму обработки входной информации.

фиг.з

Claims (1)

1. ЛОГИЧЕСКОЕ ЗАПОМИНАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО, содержащее накопитель на регистрах сдвига, блок определения знака числа, первый входной регистр числа, блок управления и буферный регистр числа, выходы которого подключены к информационным входам соответствующих регистров сдвига, управляющие входы которых и одни из управляющих входов первого входного регистра числа и буферного регистра числа подключены к одним из выходов блока управления, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия устройства, в него введены сумматор, первый и второй выходные регистры числа, второй входной регистр числа и блок элементов ИЛИ,· вы- .· ходы которого и выходы регистров сдвига соединены с информационными входами буферного регистра числа и первого и второго выходных регистров числа, выходы которых подключены соответственно к информационным входам первого и второго входных регистров числа и входам блока определения знака числа, выходы которого соответственно соединены с другими управляющими входами первого входного регистра числа, буферного регистра числа, одним из управляющих входов второго входного регистра числа, информационным входом одного из регистров сдвига и входами блока управления, входы первого операнда сумматора подключе- с ны к одним из выходов второго входного регистра числа и к входам первой группы блока элементов ИЛИ, входы второго операнда сумматора соединены с одними из выходов второго входного регистра числа и с входами второй группы блока элементов ИЛИ, другие выходы первого и второго входных регистров числа подключены к входам третьей группы блока элементов ИЛИ, входы четвертой группы которого соединены с выходами сумматора, причем другие выходы блока управления соединены с другими управляющими входами второго входного регистра числа и управляющими входами выходных регистров числа.