Ячейка вычислительной среды

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик ОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Зависимое от авт. свидетельства- Заявлено 24.Х.1971 ( 1717284/18-24) М. Кл. Н 031 с 19/1 исоединением заявки-осударстеенныи комитетСовета Министров СССРоо делам изобретенийи открытий ПриоритетОпубликовано 21.Х.1973. Бюллетень4Дата опубликования описания 27.111.1974 К 681.325.5 088,8 Авторыизобретени П. В, Миренков, В, И, Потапов и Б. С. Орло Омский политехнический институтявите ЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ СРЕДЬ ЯЧЕЙ Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике,Известны ячейки вычислительной среды, содержащие пороговые элементы на магнитных сердечниках и переключатель прямого и обратного кода.Недостаток их заключается в том, что с их помощью можно реализовать только логические (поразрядные) операции и нельзя реализовать арифметические операции, связанные с переносами из разряда в разряд.Предложенная ячейка вычислительной среды на многофункциональных магнитных пороговых элементах с переменными весовыми коэффициентами входов и порогами и кодовой перестройкой логики свободна от указанного недостатка и позволяет реализовать как логические, так и арифметические операции, а также осуществлять запоминание информации, накопление, сдвиги влево, вправо и другие.Это достигается тем, что она содержит переключатель передачи переноса в ячейку, управляющие обмотки магнитных сердечников которого подключены к шинам переноса из соседних ячеек, а распределяющие обмотки объединены в две группы и последовательно соединены с управляющими обмотками записи переноса на магнитные сердечники ввода переноса обоих пороговых элементов. Управляющие обмотки элементов соединены последовательно и подключены к входным шинам ячейки. Распределяющие обмотки одной группы пороговых сердечников первого порогового 5 элемента включены последовательно с распределяющими обмотками сердечников ввода переменных и обмотками записи весовых коэффициентов переменных и порога пороговых сердечников второго порогового элемента.10 Распределяющие обмотки другой группы пороговых сердечников первого порогового элемента подключены к выходным шинам переноса в соседние ячейки. Распределяющие обмотки пороговых сердечников второго порого вого элемента соединены последовательно суправляющими обмотками записи результата поразрядных операций и суммы на сердечники ввода переменных обоих пороговых элементов и распределяющими обмотками сердечников 20 переключателя прямого и обратного кодовчисла в ячейке, выходы которого подключены к выходным шинам поразрядных операций и суммы.Эти изменения в универсальной ячейке вы числительной среды позволяют существеннорасширить ее функциональные возможности.Схема универсальной ячейки вычислительной среды на многофункциональных магнитных пороговых элементах приведена на чер теже,Вертикальными линиями обозначены магнитные сердечники, горизонтальными линиями - шины, наклонными - обмотки.Сердечники 1 - 3 ввода переменных и кода весовых коэффициентов входов, сердечники 4 задания величины порога и пороговые сердечники 5 и 6 образуют первый пороговый элемент. Второй пороговый элемент состоит из пороговых сердечников 7 и сердечников 8 - 10 ввода переменных и кода весовых коэффициентов входов.Управляющие обмотки 11 сердечников 1 и 8 ввода соединены последовательно и,подключены к входным шинам 12 ячейки. Распределяющие обмотки 13 сердечников 1 - 4 включены последовательно с обмотками 14 записи весовых коэффициентов переменных на пороговые сердечники 5 и 6 и пороговыми обмотками 15 и 16 первого порогового элемента,Распределяющие обмотки 13 пороговых сердечников 5 первого порогового элемента подключены к выходным шинам 17 переноса в соседние ячейки. Распределяющие обмотки 13 пороговых сердечников 7 второго порогового элемента соединены последовательно с упправляющими обмотками 18 записи результата поразрядных операций и суммы на сердечники 2 и 9 обоих пороговых элементов и распределяющими обмотками 13 переключателя прямого и обратного кодов числа в ячейке, выполненного на сердечниках 19 и 20. Начала управляющих обмоток 18 записи результата поразрядных операций и суммы на сердечники 2 и 9 ввода переменных подключены к шинам 21 считывания результата поразрядных операций и суммы, а выходы переключателя прямого и обратного кодов - к выходным шинам 22 поразрядных операций и суммы.Код выводимого из ячейки числа (прямой или обратный) определяется кодом операции, записываемым на сердечники 19 и 20 переключателя кодов при помощи обмоток записи 23 по кодовым шинам 24.Распределяющие обмотки 13 пороговых сердечников 6 первого порогового элемента включены последовательно с распределяющими обмотками 13 сердечников 8 - 10 ввода переменных и обмотками 14 и 15 записи весовых коэффициентов переменных и порога на пороговые сердечники 7 второго порогового элемента. Начальная установка пороговых сердечников 5 - 7 производится по шине 25.Управляющие обмотки 26 сердечников 27 и 28 переключателя передачи переноса в ячейку, соединенные с входными шинами 29 и 30 передачи переноса в ячейку, подключены к выходным шинам 17 переноса из соседних ячеек. Направление передачи переноса определяется кодом операции, вводимым по шинам 31 и 32. Выходы распределяющих обмоток 13 сердечников 27 и 28 переключателя передачи переноса объединены в две группы и последовательно соединены с управляющими обмотками 33 записи переноса на магнитные сердечники 3 и 10 ввода переноса обоих 5 10 15 20 25 30 зь 40 45 50 55 60 65 пороговых элементов. Запись переносов вячейку производится по шинам 34.Коды весовых коэффициентов переменныхи порога в первом пороговом элементе вводятсяпо шинам 35 - 39, соответственно. Во втором пороговом элементе коды весовых коэффициентовпеременных вводятся по шинам 40 - 44. Пропускание импульсов тока по шинам 45 и 46производится, реализация логических функцийсоответственно в первом и втором пороговыхэлементах, Шина 47 служит для считыванияпереноса в соседние ячейки. Для устраненияразмагничивающих токов при записи и считывании информации в цепях установленыразвязывающие диоды 48.Рабочий цикл выполнения операции надчислом, находящимся в ячейке, состоит изпяти тактов,В первом такте по шине 25 осуществляетсяначальная установка вверх пороговых сердечников 5 - 7 обоих пороговых элементов ипо шинам 35 - 39 - задание кодов весовыхкоэффициентов входов. Номера кодовых шин,по которым должны вводиться коды весовыхкоэффициентов и порога, необходимые дляреализации различных операций, сведены втаблицу.Во втором такте пропусканием импульса тока по шине 45 осуществляется реализацияоперации в первом пороговом элементе. Приэтом, если сумма весовых коэффициентов входов, задаваемых обмотками 14 записи весовыхкоэффициентов на пороговые сердечники 5 и6, меньше величины введенного обмотками 15или 16 (в зависимости от кода) порога, пороговые сердечники 5 и 6 перемагничиваютсявниз (в противном случае пороговые сердечники 5 и 6 остаются перемагниченнымивверх).В третьем такте по шинам 40 - 44 производится введение кодов весовых коэффициентовпеременных во втором пороговом элементе,В этом же такте с пороговых сердечников5 первого порогового элемента производитсясчитывание единичного или нулевого значенияпереноса (шины 17) и запись его по шинам29 и 30 на сердечники 27 и 28 переключателейпередачи переносов соседних ячеек.В четвертом такте по шине 46 осуществляется реализация операции во втором пороговом элементе, аналогично тому, как это происходит в первом пороговом элементе. В четвертом же такте по шинам 31 - 32 вводитсякод ячейки, из которой перенос или разрядсдвигаемого числа записывается в даннуюячейку вычислительной среды. При этом парасердечников 27 или 28, связанная с шиной 31или 32, по которой был введен код, устанавливается в непроводящее состояние (вниз)для импульса тока считывания, пропускаемогов пятом такте по шине 34. Считывание переноса или значение разряда сдвигаемого числапроисходит с другой пары сердечников 27 и28 переключателя передачи переносов, не связанной с шиной 31 или 32, по которой был407425 Переключатель передачи переносов Первый пороговой злемент (ПЭ 1) Весовые ковффициенты входов х з: Б Э ю 4 й о ( о о к ф о ж а О Ео ю ко а о 1 о ж й о ф ко ф о Операция Я С о о к Й З о о к Я 3 о о х и и 8 Я ж Р 1 2 езОаоах О Ц ао ф м о а оо а о о 31 1. Прием числаизвне2. Хранение числа 3. Сложение 4. Сложение потой 25. Логическое умножение6. Логическоесложение 7, Сдвиг влево 8, Сдвиг вправо 0 1 36,37,38 0 0 40,43,44 гз 35,37,38 394 Ез 37,39 1 о 1 0 0 0 31 41,44 0 2 0 2 37,39 40,42, 43,44 40,41,44 40,42,43 40,42,43 31 1 1 1 35 - . 3835,36,3835,36,38 31 31 32 з з гз 4 4 циональных возможностей, она содержит переключатель передачи переноса в ячейку, выполненный на сердечниках с обмотками записи, управляющими и распределяющими, причем управляющие обмотки подключены к шинам переноса из соседних ячеек, а распределяющие обмотки объединены в две группы и последовательно соединены с управляющими обмотками записи переноса сердечников ввода 10 переноса многофункциональных пороговыхэлементов, управляющие обмотки сердечников ввода внешней информации многофункциональных пороговых элементов соединены последовательно и подключены к входным ши нам ячейки, распределяющие обмотки однойгруппы пороговых сердечников первого многофункционального порогового элемента включены последовательно с распределяющими обмотками сердечников ввода переменных и 20 обмотками записи весовых коэффициентов переменных и порога пороговых сердечников второго многофункционального порогового элемента; распределяющие обмотки другой группы пороговых сердечников первого мно гофункционального порогового элемента подключены к выходным шинам переноса в соседние ячейки, а распределяющие обмотки пороговых сердечников второго многофункционального порогового элемента соединены по следовательно с управляющими обмоткамизаписи результата поразрядных операций и суммы на сердечники ввода переменных обоих многофункциональных пороговых элементов и распределяющими обмотками сердечников 35 переключателя кодов, выходы которого подключены к выходным шинам поразрядных операций и суммы. введен код. Кроме того, в четвертом такте по одной из шин 24 вводится информация о коде выводимого из ячейки числа.В пятом такте по шинам 12, 34, 21 и 22 осуществляется соответственно запись внешней информации на сердечники 1 и 8 ввода, считывание переноса или значения разряда сдвигаемого числа с сердечников 27 или 28 переключателя передачи переноса и запись его на сердечники 3 и 10 ввода переноса и считывание с пороговых сердечников 7 второго порогового элемента значение результата поразрядных операций и суммы (шины 22) в прямом или обратном коде и запись его в прямом коде на сердечники 2 и 9 ввода переменных обоих пороговых элементов.В следующем цикле описанная последовательность тактов повторяется.Изменение операции, выполняемой ячейкой, осуществляется изменением кодов весовыхкоэффициентов и порога, вводимых в ячейку в соответствии с таблицей. Предмет изобретенияЯчейка вычислительной среды, содержащая многофункциональные пороговые элементы, выполненные на магнитных токовых переключателях, состоящие из магнитных сердечников ввода с обмотками управляющими, распределяющими и записи, из сердечников задания величины порога с обмотками записи и распределяющими, подключенными к пороговым обмоткам пороговых сердечников с обмотками записи и распределяющими, переключатель кодов, выполненный на сердечниках с обмотками записи и распределяющими, отличаюи 1 аяся тем, что, с целью расширения функВторой пороговый злемент (ПЭ 2) Весовые козффипиенты входов, Семанова Техред Г. Васильева Коррек еда вожило аказ 662/13ЦНИИПИ одписное:пография, пр. Сапунова,Изд.1094сударствевного ком по делам изобретМосква, Ж, Рау Тираж 780ета Совета Министров Снвй и открытийокая наб д, 4/5