Конвейерное вычислительное устройство

(57) Изобретение относится к областивычислительной техники и может бытьиспользовано для генерации адресовобъектов по заданным базе и шагу.целью изобретения является повышениебыстродействия устройсФва. Это достигается тем, что конвейерное вычислительное устройство, содержащее регистры, блоки суммирования, содержиткоммутатор, счетчик, схему сравнения,триггер, два элемента И, два элементаИЛИ и два элемента запрета с соответ=ствующими связями. 2 ил.Изобретение относится к вычисли-.тельной технике и может быть использовано для вычисления функции А 1 == Б + 6-1)3, д = 1,Н, при заданныхБ, Ь и Н, в частности для генерации 5адресов объектов, регулярно расположенных впамяти, по заданной базеадресу первого объекта) и шагу, скоторым следует объекты в памяти.Цель изобретения - повышение быстродействия,На фиг. 1 представлена схемаконвейерного вычислительного устройства; на фиг, 2 - временная диаграмма работы, 15Конвейерное вычислительное устройство содержит информационные входы1-3 устройства, вход 4 пуска устройства входные регистры 5 и 6, счетчик7, элементы ИЛИ 8 и 9, элементы 10 и 2011 запрета, схему 12 сравнения, элемент ИЛИ 13, триггер 14 состояния,выход 15 сигнала достоверности устройства, вход 16 обнуления устройства,коммутатор 17, элемент И 18, блоки . 2519 сумьирования, выход 20 устройства,вход 21 синхронизации устройства,элемент И 22, первый 23 и второй 24регистры, третий регистр 25 сумматора26, выходы сумм 27 и переносов 28 ЗОсумматоров 26,Блок 19 суммирования содержит сумматор 29, регистр 30 суммы, регистр31 переносов, триггер 32.Конвейерное вычислительное Устрой - З 5ство работает следующим образом,После подачи импульса на вход 16обнуления, он, пройдя через элемент,ИЛИ .8, установит триггер 14 состояния в единичное .состояние, содержимое счетчика 7, через соответствующий его вход, установит в нуль,далее содержимое счетчика 7 остаетсянеизменным, так как выход элемента 11запрета подцерживается в нуле нулевым значением инверсного выхода триг-.гера 14, на управляющий вход коммутатора 17 через элемент ИЛИ 9 подаетсяединица с прямого выхода триггера 14так, что информация с входа 3 устройства. поступает на выход коммутатора17, а следовательно на вход второгорегистра 24, С приходом команды напервый 1, второй 2 и третий З.,входыустройства, соответственно б, И и Б 55на четвертом входе 4 появится единицаЧ1, и ближайший синхроимпульс,пришедший на вход 21 синхронизации 12134752устройства, пройдя через элементы И22 и ИЛИ 13 на выход, запишет Ьсодержащееся в команде и находящеесяна входе 1 устройства, иа первыйвходной регистр 5 устройства, М, содержащееся в команде и находящеесяна входе 2 устройства, на второйвходной регистр 6 устройства, запишетв счетчик 7,.через его соответствующий вход, единицу, установит триггер14 в нуль, пройдет на вход обнуленияпервого 23 и третьего 25 регистровэтот же синхроимпульс и запишет вовторой регистр 24 базу Б, После чегона управляющем входе коммутатора 17 нуль и во второй регистр 24 записываются групповые суммы с выходовсумматоров 26. На счетный вход счет, чика 7 элементом 11 будут пропускаться синхроимпульсы с входа 21 синхронизации устройства, так как на выхо-,де схемы 12 сравнения - нуль, а наинверсном выходе триггера 14 - едини .ца, Далее устройетво работает в режиме отработки команды. После прихода очередного синхроимпульса по входу 21 синхронизации на первый регистр 23, второй регистр 24 и третийрегистр 25 запишется информация, Каждый иэ сумматоров 26 выработает запромежуток времени до появления сле -дующего синхроимпульса результат, сум .мы слагаемых, поступающих на еговход, причем на вход сумматора 26группы поступает часть первого слагаемого, часть второго слагаемого ичасть содержимого третьего регистра,принадлежащих к той же группе, чтои сумматор. Выходы суммы и переносовсумматоров 26 поступают соответственно на входы второго 24 и третьего25 регистров, Таким образом происходит накопление результата в данныхрегистрах,. Число А, в виде частичныхсумм и групповых переносов подаетсятакже на вход первого блока 19 суммирования, который, распространивмладший из групповых переносов наодну группу разрядов, точнее просуммировав младший из групповых переносов с соответствующей частью числа,находящегося на регистре 30 суммы,передаст результат со следующимсинхроимпульсом на следующий блок19 и т,д. Через ( К) синхроимпульспосле появления А; в соответствующемвиде на входе первого блока 19 на выходе 20 устройства будет А , са всеми распространенными групповыми переносами. Таким образом, через (К)такт после записи команды в устрой-.ство на его выходе появится А, далеекаждый такт будет последовательно 5появляться А, А 9, Ад. После прохождения М-го синхроимпульса, начинаяс синхроимпульса записи команды вустройство, содержимое счетчика 7равно Н и на выходе схемы 12 сравнения появляется единица, котораязапрещает прохождение синхроимпульсачерез элемент 11 запрета на счетныйвход счетчика 7 и которая проходитна один из входов элемента ИЛИ 13через элемент ИЛИ 9 на управляющийвход коммутатора 17. Далее, если навходах 1-3 устройства находится очередная команда, т,е. на четвертомвходе 4 устройства имеется единичный 20сигнал (Ч=1), то с приходом очередного синхроимпульса команда записывается в устрЬйство, если же очереднойкоманды нет, т.е, Ч=О, то синхроимпульсы, пройдя через элемент 10 запрета и элемент ИЛИ 8, обнуляютсчетчик 7 и триггер 14 состояния, после чего устройство переходит в режиможидания следующей команды, в то время как доработка предыдущей команды 30продолжается,Блок 19 суммирования работает следующим образом,Сумматор 29 за время до следуюшегосинхроимпульса суммирует младший изпереносов, находящихся в регистре 31переносов, с соответствующей суммой,находящейся в регистре 30 суммы, и созначением триггера 32. Сумма и перекосс сумматора 29 поступают на выходы . 40блока 19 суммирования. На выходы блока 19 поступают также не участвующиев описанном суммировании разряды срегистра 30 суммы и регистра 3,1 переносов45Формула изобретения чКонвейерное вычислительное устройство, содержащее два входных регист ра, три регистра, группу сумматоров и ( К) блоков суммирования, где К - число групп, каждый из которых содержит регистры суммы и переносов, триггер и сумматор, причем первый и вто рой информационные входы устройства соединены с информационными входами первого и второго входных регистров,выход первого входного регистра соединен с информационным входом первого регистра, выходы сумм и переносов сумматоров группы соединены соответственно с информационными входами регистров суммы и переносов первого блока суммирования, тактовые входы первого, второго и третьего регистров, тактовые входы регистра суммы, регистра переносов и триггера каждого из блоков суммирования соединены с входом синхронизации устройства, выходы групп разрядов первого регистра соединены с входами первого слагаемого соответствующих сумматоров группы, входы второго слагаемого которых соединены с выходами соответствующих групп разрядов второго регистра, выход переноса сумматора 1-го блока суммирования (. Й 1-:К) сое-. динен с информационным входом триггера (1+1)-го блока суммирования, вы - ходы суммы переноса сумматора -го блока суммирования соединены с инфор мационными входами разрядов (+1)-Й группы регистра суммы (д+1)-го блока суммирования, выходы суммы сумматора последнего блока суммирования являются выходами разрядов К-й группы результата устройства, причем в р-м блоке суммирования (Р=1-;К) выходыр аз рядо в (Р+1) -й группы ре гистр асуммы соединены с входами первогослагаемого сумматора, вход ,ереносакоторого соединен с выходом триггера 1о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,с целью повышения быстродействия .оно содержит коммутатор, счетчик,схему сравнения, триггер состояния,два элемента запрета, два элемента И и три элемента ИЛИ, причем третий информационный вход устройства соединен с первой группой.информационных входов коммутатора, вторая группа информационных входов которого соединена с выходами сумм сумматоров группы, выходы коммутатора соединены с информационными входами второго регистра, вьдсоды переносов всех сумматоров группы, кроме старшего, соединены с информационными входами третьего регистра, выходы разрядов которого соединены с входами переносовсоответствующих сумматоров группы, вход обнуления устройства соединенс первым входом первого элемента ИЛИ,выход которого соединен с единичным входом триггера состояния и входомсброса счетчика, установочный входкоторого соединен с тактовыми входамипервого и второго входных регистров,нулевьм входом триггера состояния ивходами обнуления первого и третьегорегистров, единичный выход триггерасостояния соединен с выходом отсут -ствия ошибки и с первым входом второго элемента ИЛИ, выход которого соединен с управляющим входом коммутатора второй вход первого элементаКПИ соединен с выходом первого элемента запрета, первый информационныйвход которого соединен с первым входом первого элемента И, вторым входом второго элемента ИЛИ, управляющимвходом второго элемента запрета ис выходом схемы сравнения, перваяи вторая Группы входов которой соединены соответственно с выходом второго входного регистра и с выходамиразрядов счетчика, счетный вход которого соединен с выходом второгоэлемента запрета, первый и второйинформационные входы которого соединены соответственно с нулевым выхо -дом триггера состояния и с вторыминформационным входом первого элемента,запрета, который соединен с вторым входом первого элемента И и спервым входом второго элемента И и подключен к входу синхронизацииустройства, вход пуска которогосоединен с управляющим входом первого элемента запрета, третьим входомпервого элемента И и вторым входомвторого элемента И, третий входкоторого соединен с единичным выходомтриггера состояния, нулевой вход 10 которого соединен с выходом третьегоэлемента ИЛИ, первый и второй входыкоторого соединены с выходами соответствующих элементов И, выходы всехгрупп разрядов, кроме (1+1)-й, регист 15 ра суммы 1-го блока суммирования соединены,с информационными входамисоответствующих групп разрядов регистра суммы (1+1)-го блока суммирования, выходы групп разрядов с пер вой по ( К) -ю регистра суммы последнего блока суммирования являются вьг.ходами соответствующих групйразрядов результата устройства, выходырегистра переносов, кроме младшего, 25 -го блока суммирований соединены ссоответствующими информационными входами регистра переносов (1+1)-го блока суммирования, причем в блокесуммирования младший выход ре гистра переносов сОединен с входом второго слагаемого сумматора.1213475 б б 3а,Ф лр Ф, лд л 1 Уа, и, а у а а г 7 з ег э Заказ 782/58 Тираа гщюде 3 щ ЯРфе теат л 4 л", вф а. а,ф лф лф лу л л а,ф р,ф 4 л ф ф4 лс лг л лю а, а, а. а, ар у Э а ) г ю е у