Программируемый автомат

СПИ САНИ Е ИЗОБРЕТЕНИЯ 388260 Союз Советских Социалистических РеспубликК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Зависимое от авт. свидетельстваЗаявлено 18.Ч,1971 ( 1656813/18-24) 1 91 М. Кл присоединением заявкиПриоритетОпубликовано 22.Ч 1.1973. Бюллетень28 Дата опубликования описания 23,Х.1973 омитет по делам изобретений и открыти при Совете Министров СССР681.332.65 (088.8 Авторизобретени И, П. Е дена Ленина Институт проблем,управления (автоматик и телемеханики)явител ГРАММИРУЕМЪЙ АВТОМАТ 2 с выходом пятой схемы И, с третьей информационной блока операций подсоединен у одноразрядного регистра сд иг, 1 показан программируем держащий и функциональныхз третии шиной второ ига, й авто элемен единен вход - Выход му входНа ф мат, со уб блоков опера,в, уложенных квадрат со стороной 1 ггГ ераций с помощью четырехзсвязан с 1 гг фулкциональсоставляющими, один столентав (на фиг, 1 показаны одного блока операций с элементами, имеющими кой, занимающих Каждый блок о вертикальных шин ными элементами, бец в укладке элем соединения только функциональными ординаты Ц=1; 1 г=1, 1/ г На фиг, 2 представлена нального элемента автомата,Она содержит одноразря сдвига, в состав которого вх 8, схема НЕ 4, схемы И,и,меет входы 9, 10 и 11 и выхо Схема на фиг. 2 также И 18 - 17, блок 18 операци ные шины 19, 20 и 21 и упр 22 г 28, 24 и 25 - входы эле ды блока опЕраций). Выход каждого блока 18 с ми одноразрядных регистровхема функциодинен с входадвига всех элеИзобретение относится к области вычисли. тельной техники и предназначено для реали; зации заданных функций путем воспроизведения логической, структуры автомата, реализующего эти функции.Известны программируемые автоматы, реализуемые на однородных перестраиваемых структурах.Однако однородные структуры как программируемые автоматы состоят из сложных функциональных элементов, и реализация требуемого автомата осуществляется на большом количестве функциональных элементов,Цель изобретения - сокращение оборуания реализуемого автомата. Это достигается тем, что в программируемом автомате выход каждого одноразрядного регистра сдвига соединен с первыми входами первой, второй и третьей схем И, вторые входы которых подключены к одноименным входам программируемого автомата, а выходы соединены с одноименными информационными шинами. Первые входы четвертой и пятой схем И подключены соответственно к первой и второй информационным шинам, вторые входы - к первому входу одноразрядного регистра сдвига и к управляющей шине, выход четвертой схемы И - к первому входу блока операций, второй вход которого содный регистр 1 одят триггеры 2,5 - 8, Регистр 1 д 12.сойер.кит семы й, ииформационавляющую шилу мента, 2 б - вхо3ментов, составляющих столбец элементов, связанных с этим блоком.На фиг. 3 показано подключение управляющих шин 22 к функциональным элементам для случая, когда и=64.Массив функциональных элемснтов представлен в виде четырех слоев, каждый из которых содержит 1 б элементов, обозначенных квадратами (фиг. З,а - г), где 27 - 42 - управляющие полюсы слоев. На фиг. З,д кружками обозначены управляющие полюсы слоев, а цифрами 43 - 4 б - главные полюсы.На фиг. 4 приведен пример реализации автомата.При наличии, единичного сигнала, например, на полюсе 28, первого слоя (фиг. З,а) у функциональных элементов автомата, обозначенных черными квадратами, схемы И 5, б и 13, 14 оказываются открытыми. В результате информационные шины 19 и 20 подключаются к входам блока 18, а выход блока 18 - к входу регистра сдвига элемента, обозначенного черным квадратом.На главные полюсы автомата 43 - 4 б поочередно подаются единичные, сигналы. Так, в первом такте единичный сигнал наблюдается на полюсе 43 и следовательно, на соеди,ненных с ним управляющих полюсах 39, 28, 33, 38, обозначенных,на фиг. З,а - г черными кружками. В результате, в первом такте к входам блокав 18 подключаются информационные шины 19 и 20, связанные с теми функциональными элементами, которые на фиг. З,а - г обозначены черными квадратами, а входы регистров сдвига этих элементов соединяются с выходами блоков 18, Во втором такте единичный сигнал поступает на главный полюс 44, а затем - на управляющие полюсы 35, 40, 29, 34 (фиг, З,д). Следовательно, подключенными к блокам 18 оказываются функциональные элементы, обозначенные на фиг. З,а - г заштрихованными квадратами, Лналогичные действия происходят в третьем и четвертом тактах, после чего единичный сигнал снова подается на полюс 43 и, таким образом, порядок подключения функциональных элементов к блокам 18 циклически повторяется,Особенностью такого порядка подключения элементов с помощью управляющих шин 22 является то, что в каждом такте цикла,к блокам 18 подключаются только те элементы, все координаты которых различны. Другими словами, если некоторый функциональный элемент в каком-либо такте подсоединен к блоку операций, то в этом такте ни один из элементов, расположенных в одном столбце или в одной строке вместе. с данным элементом, не подключается к блоку 18. В обащем случае в каждом из)и тактов цикла кзблокам 18 подключается а/и различных элезментов, Следовательно, за /и тактов к ним 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 подсоединяются все п функциональных элементов программируемого автомата, Каждый функциональный элемент в течение цикла лишь однократно подключается к соответствующему блоку операций.Подлежащий реалиазации автомат задается в виде структурного графа, вершины которого соответствуют цифровым элементам из некоторого набора элементов, а дуги - соедипениям между элементами. Блоки 18 программируемого автомата при поступлении на их входы 2 б соответствующих кодов программы могут отрабатывать произвольную функцию из числа функций, реализуемых элементами данного набора. Каждая вершина графа реализуемого автомата ставится в соответствие определенному фулкциональному элементу программируемого автомата, В процессе работы программируемый автомат циклически обеспечивает пересылки сигналов между функциональными элементами и блоками 18 в соответствии, с графом заданного автомата. Пересылки осуществляются только между элементами, расположенными в одной строке или в одном столбце, т. е. между элементами, имеющими две одинаковые координаты, Цикл воспроизведения задаиного автозмата состоит изб/ итактов.Результаты функций, отработанных программируемым автоматом в предшествующем цикле, хранятся в триггерах 3 регистров 1 сдвига. В каждом такте последующего цикла содержимое этих триггеров выдается на входы блоков 18, отрабатывающих требуемые функции от перемененных, поступивших на их входы, и полученные новые результаты записываются в триггеры 2 регистров сдвига, Пусть, например, функциональному элементу с координатами =9, 1=25, 1=14 поставлен в соответствие элемент воспроизводимого автомата, реал иаующий некоторую функцию (4 ь х) от переменных х, и хкоторые должны поступать на его входы с выходов элементов, сопоставленных соответственно функциональным элементам с координатами =16, 1=25, 1=14 и =9, 1=25, 1=21. Для этого в том такте цикла, в котором элемент с координатами =9, 1=25, юг=14 выступает в роли элемента, помеченного черным квад. ратом (на шине 22 присутствует единичный сигнал), на вход 23 элемента с координатами =16, 1=25, 1=14 подается единичный сигнал и содержимое триггера 3 этого элемента (переменнаях,) поступает на информационную шину 20, для которой 1=25 и 1=14. Одновременно единичный сигнал проходит на вход 25 элемента с координатами =9, у=25, А=21 и содержимое триггера 3 этого элемента (переменная х) поступает на информационную шину 21, для которой =9, 1=25, и, следовательно, - на вход блока 18 с координатами =9, 1=25. Поскольку в рассматриваемом такте у элемента с коорди. натами =9, 1=25, 1=14 на управ388260 г 2 В 2 Я ЗО л зглж О 41 Юс 8 -12 44 Ф 5 Фиг 2 г ляющих входах схем И 13, 14 присутствует единичный сипнал, поступающий с шины 22, то пере,менная х, с шины 20 (1=25, Й=14) попадает на другой вход этого же блока операций, Блок операций отрабатывает требуемую функцию (хх,), полученный результат записывается в триггер 2 злемента с координатами =9, 1=25, 1=14. Аналогичз ным образом в каждом такте цикла все /и блоков операпий реализуют требуемые функции. В конце цикла воспроизведения единичный сигнал подается на входы 11 регистров сдвига и содержимое триггероев 2 переписывается в тргггеры 3, после чего следует новый цикл,воспроизведения.С целью сокращения числа управляющих входов автоматана которые в процессе воспроизведения циклически поступают коды программы, в каждом столбце и строке одно,- именные входы 23, 24 и 25 элементов можно соединить с выходами дешифратора, имеющезго 1/ п выходов. Таким образом, в течение одного такта цикла воспроизведени 1 я единичный сигнал с выхода дешифратора проходит на вход только одного функционального элемента из числа элементов, расположенных водном столбце или в одной строке,Предмет изобретенияПрограммируемый автомат, содержащийблоки операций, одноразрядные регистры сдвига, схемы И, отличающийся тем, что, с целью сокращения оборудования при его 10 реализации, в нем:выход каждого одноразрядного регистра сдвига соединен с первыми входами первой, второй и третьей схем И, вторые входы которых подключены к одноименным входам программируемого автомата, 15 а выходы соединены с одноименными информационными шинами, первые входы четвертой и пятой схем И подключены соответственно к первой и второй информационным шинам, вторые входы соединены с первым,вхо дом одноразрядного регистра сдвига и с управляющей шиной, выход четвертой схемы И подключен к первому входу блока операций, второй вход:которого соединен с выходом пятой схемы И, а третий, вход сое динен с третьей информационной шиной,выход блока операций подключен к второму входу одноразрядного регистра сдвига.Типография, пр, Сапунова, 2 Заказ 2763/3 . Изд.1712 Тираж 647 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5