Микропроцессорная секция

)М. Кл 04,9 2771989/1 7/00 9/20 с присоединени (23) Приоритет Го арственныи комнтеСССРелам изобретенийи открытийДата 72) Авторы изобретени аков и В.М.Комар 71) Заявите к иационныи) МИКРОПРОЦЕССОРНИЯ СЕКЦИ Это позволяе ь основных о дич такт син ое сложение поразрядные ожение и сдвиг влево функциональтся к одной еск орная секция 7 Яд,оди авона оди ссорнаяккумулягаетсяую секцию,го и перво М.А,Гладштейн, В.А.Ба Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при построении универсальныхЗВМ.Известна микропроцесссодержащая 0-триггеры и элементы И11,Недостаток ее - ограниченные функциональные возможности.Известна также микропроцесекция, содержащая регистр-атор и группы шин 2.Недостаток этой секции - ограниченный набор переключательных Функций,Наиболее близкой по техническойсущности к предлагаемой являетсямикропроцессорная секция, содержащаярегистр-аккумулятор, группы шин управления, шины данных Функционального переноса и шину тактовых импульсов Г 2.Недостаток известной секции - ограниченные функциональные возможности, обусловленные темчто каждыйразряд результата и Функциональныйперенос влево описываются ограниченным набором переключательных Функцийтрех аргументов: разрядов операндови функционального переноса влево из ехнологический институт. предыдущего разряда. реализовать лишь шест раций, выполняемых за хронизации: арифметич в дополнительных кода логические сложение, инверсия сумы по нов и вправо на один разр ный перенос вправо св операции - сдвигу впр разряд. Цель изобретения - расширениефункциональных возможностей микропроцессорной секции,Поставленная цель доститем, что в микропроцессорнсодержащую триггеры нулевого разрядов группы шин управлениявходные и выходные шины даАных, входную и выходные шины функциональногопереноса влево, входную и первую выходную шины функционального переносавправо и шину тактовых импульсов, сосдиненную с синхронизирующими входамитриггеров нулевого и первого разрядодополнительно введены вторая выходнаяшина Функционального переноса вправои первый, второй, третий, четвертый,пятый, шестой, седьмсй и восьмой муль,типлексоры, причем первая, втораятретья и четвертая группы шин управления соединены с информационными входами соответственно первого, второго, третьего и четвертого мультиплексоров, первые управляющие входы которых соединены с входнойшиной данных а вторые управляющие входы первого, второго и третьего мультиплексоров соецинены с первой входной шиной функционального переноса влево, третий управляющий вход первого мультиплексора соединен с выходом триггера. нулевого разряда, первый выходной шиной данных и вторым управляющим нходом четвертого мультиплексора, выход которого соединен с первой выходной шиной .Функционального переноса вправо, а третий управляющий вход четвертого мультиплексора - со второй выходной шиной функционального переноса вправо, с третьими управляющими входами второго и третьего мультиплексоров, вторая входная шина данных соединена с первыми управляющими входами пятого, шестого, седьмого и восьмого мультиплексоров, информаци - снные входы которых соединены соответственно с первой, второй, третьей и четвертой группами шин управления, вторые управляющие входы пятого, шестого и седьмого мультиплексоров соеди нены с выходами первого мультиплексора и с первой выходной шиной Функционального переноса влево, третий уп - равляющий вход пятого мультиплексора соединен с выходом триггера первого разряда, со второй выходной шиной данных и со вторым управляющим входом восьмого мультиплексора, третий управляющий вход которого соединен с третьими управляющими входами шестого и седьмого мультиплексоров и со входной шиной функционального переноса вправо, выход пятого мультиплексора соединен со второй выходной шиной функционального переноса влево, выход шестого мультиплексора соединен с шестым 3-входом триггера первого разряда, к вход которого соединен с инверсным выходом седьмого мультиплексора, выход восьмого мультиплексора соединен со второй выходной шиной функционального переноса нправо, выход второго мультиплексора соединен с 3-входом триггера нулевого разряда, к-вход которого соединен с инверсным выходом третьего мультиплексора,На чертеже представлена функциональная схема микропроцессорной секции.Схема содержит, триггеры 1 и 2 нулевого и первого разрядон, первую, вторую, третью и четвертую группы шин 3-6 управления, первый, второй, третий и четвертый .мультиплексоры 7-10, первую входную шину 11 данных и входную шину 12 Функционального переноса нлево, первые выходные шины данных 13 и функционального переноса вправо 14, вторую выходную шину 15 Функционального переноса вправо, вто,рую входную шину 16 данных, пятый,шестой, седьмой и восьмой мультиплексоры 17-20, первую выходную шину 21Функционального переноса влево, вторую выходную шину 22 данных, входнуюшину 23 функционального переноса вправо, вторую выходную шину 24 функционального переноса влево и шину 25тактовых импульсов.1 ОМикропроцессорная секция работаетследующим образом,Двоичный код, подаваемый по группам шин 3-6 управления задает вид реализуемой операции над двумя оперендами, один из которых записан в триггер1 и 2, а второй установлен на входных шинах 1 и 16 данных, На выходахмультиплексоров 8,9 и 18 и 19 формируются сигналы, определяющие нулевой2 О и первый соответственно разряды кодарезультата операции, При этом -тыйразряд результата (нулевой или перный) является переключательной функцией четырех аргументов; сигнала на-той выходной шине данных первой 13или второй 22, сигнала на -той входной шине данных (первой 11 или второи 16) сигнала Функционального переноса влево, поступающего го входнойЗОшине 12 Функционального переноса влево или непосредственно с выхода мультиплексора 7 и сигнала функционального переноса вправо, поступающего непосредственно с выхода мультиплексора 20 или по зходной шине 23 функционального переноса вправо. Вид этойФункции определяется двоичным кодом,подаваемым по группам шин 4 и 5 уп -ранления. Одновременно на. выходахмультиплексоров 7 и 10 фсрмиру,отся,40 сигналы функциональных переносон изнулевого разряда влево и вправо, которые,поступают на первые выходныешины Функционального переноса влево21 и вправо 14 соответственно. Аналогично на выходах мультиплексоров17 и 20 Формируются сигналы функционального переноса из первого разрядавлево и вправо, которые поступают навторые выходные шины функциональногопереноса влево 24 и вправо 15 соответственно.Сигналы функционального переноса влево из -того разряда являются переключательными Функциями трех аргументов: сигнала на -той выходнойшине данных (первой 13 или второй 22),сигнала на -той входной шине данных(первой 11 или второй 16) и сигналафункционального переноса влево из(-1)-го разряда, поступающего повходной шине функционального переноса влево 12 или непосредственно свыхода мультиплексора 7. Сигналы функционального переноса вправо из -того разряда являются переключательнымиФункциями трех аргументов: сигналау на (-той ныходной шине данных (пер 842789вой 13 или второй 22), сигнала на той входной шине данных (первой 11или второй 16) и сигнала функционального переноса вправо из (1+1)-горазряда, поступающего непосредственно с выхода мультиплексора 20 или повходной шине 23 функционального переноса вправо. Вид этих функций определяется двоичными кодами, подаваемыми по группам шин 3 и 6 управления. ну функционального переноса вправо ишину тактовых импульсов,соедицрнную,с синхронизирующими входами триггеров нулевого и первого разряда, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что, сцелью расширения функциональных возможностей за счет увеличения числаарифметико-логических операций с операндами, в нее дополнительно введенывторая выходная шина функциональногопереноса впрано, первый, второй, третий, четвертый, пятый, шестой, седьмой и восьмой мультиплексоры, причемпервая, вторая, третья и четвертаягруппы шин управления соединены с информационными входами соответственнопервого, второго, третьего и четвертого мультиплексоров, первые управляющие входы которых соединены с пер. -вой входной шиной данных, а вторыеуправляющие входы первого, второго итретьегО мультиплексоров соединеныс входной шиной Функционального переноса влено, третий управляющий входпервого мультиплексора соединен свыходом триггера нулевого разрядапервой выходной шиной данных и вторым упранляющим входом четвертогомультиплексора, выход которого соединен с первой выходной шиной Функционального переноса вправо, а третийуправляющий вход четвертого мультиплексора - со второй выходной шинойфункционального переноса вправо, ис третьими управляющими входами второго и третьего мультиплексоров, и:прая входная шина данных соединена спервыми управляющими входами пятого,шестого, седьмого и восьмого мул: тип .лексоров, информационные входы которых соединены соответственно с первой, второй, третьей и четвертойгруппами шин управления, вторые упр. - .:"ляющие входы пятого, шестого и седьмого мультиплексоров соединены с выходами первого мультиплексора и спервой выходной шиной Функциональногопереноса влево, третий управляющийвход пятого мультиплексора соединенс выходом триггера первого разряда,со второй выходной шиной данных и совторым управляющим входом восьмогомультиплексора, третий управляющийвход которого соединен с третьимиуправляющими входами шестого и седьмого мультиплексоров и со входнойшиной функционального переноса вправо, выход пятого мультиплексора соединен со второй выходной шйной Функционального переноса влево, выходшестого мультиплексора соединен с,1-входом триггера, первого разряда,к-вход которого соединен с инверсн.выходом седьмого мультиплексора, выход восьмого мультиплексора соеднне.со второй выходной шиной Функциональногопереноса вправо, выход второгомультиплексора соединен с 1-входомтриггера нулевого разряда, к-вход 11 о фронту тактового импульса, по 10 ступающего по шине 25 тактовых импульсов на вход синхронизации триггеров 1 и 2, происходит запись кода результата операции в разряды триггеров 1 и 2, Этот код подается на первую 13 и вторую 22 выходные шины данных.Код, записанный в триггерах 1 и 2 остается неизменным до прихода фронта следующего тактового им 1 ульса,20 Эффективность изобретения заключается в расширении функциональных возможностей микропроцессорной секции за счет обеспечения реализации 2324,294 967 296 (количество возможных кодовых комбинаций на четырех группах шин управления) различных арифметико-логических операций с двумя операндами, каждая из которых выполняется за один такт синхрониза-. ции. Это обусловлено тем, что каждый разряд результата описывается полным набором всех возможных переключательных функций четырех аргументов разрядов операндов и функциональных переносов влево и вправо. А каждый функ. циональный перенос влево и вправо описывается полным набором всех возможных переключательных функций трех аргументов: разрядон операндов и функционального переноса влево из преды дущего разряда или вправо из последующего, соответственно. Предлагаемая секция позволяет реализовать 16 поразрядных логических операций, из которых лишь 3 выполняются известной секцией, а также совмещенные операции, например арифметическое сложение н дополнительных кодах с одновременным инвертированием или другим преобразованием кода результата и т,п. Реализация за один такт совмещенных арифметико-логических операций позволяет повысить быстродействие микропроцессорной секции. Формула изобретения Микропроцессорная секция, содержа- б 0 щая триггеры нулевого и первого разряда, группы шин управления, входные и выходные шины данных, входную и выходные шины функционального переноса влево, входную и первую выходную ши:б;.;ли тентГ, Ужгороц; ул, Нроектная которого соединен с инверсным выходом третьего мультиплексора. Источники информации,.принятые во внимание при экспертизе 2/63 тир ВНИИХИ досугасс пс щслам нао 113035,. Москва, 1 Заявка Японии к2- 1 7 О 6 кл, 98/5/БТ, 1977.2. Зарубежная электронная техника, - И-ЦЦНИИ,"Электроника", 1977, 7 9 с с. 19-21 (прстотип).