Устройство для групповой загрузки данных

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК ЯО 06 Г 9/4лфф авыГ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ 24-24 Вюл,овиА 088,8) е свид С 0614Ганитул тельство СССРР 9/46, 1984,льство СССРГ 9/46, 1984. С 06 ме х одныхоиэводи и операн дальнейш ров с номера регистров, В коммутация и входных реги ры абонентов ки операндов ача операндв выходные ов иэ регисттр Псстанов- мируетителям ных кончании р йством фор уст зре орм ющий потрцию из вых ся сигнал, р считывать ин регистров. 1 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ АВТОРСКОМУ/ СВИДЕТЕЛЬСТВ(54) УСТРОЙСТВО ДПЯ ГРУППОВОЙ ЗАГРУЗКИ ДАННЫХ(5) Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в вычислительных системахдля связи процессоров с внешнимиили запоминающими устройствами припараллельной обработке данных, Цельизобретения - повышение быстродействия эа счет одновременной расстановки одноименных операндовУстройство содержит группу из п входныхрегистров (и - число входных операндов), первую группу регистров номераоперанда, первую группу из п выходных регистров, группу из и узловвыбора операнда, каждый из которыхсостоит из группы схем сравненияи группы блоков элементов И, первуюгруппу из п блоков выходных элементов И, Устройство обеспечивает расстановку входных операндов, сопровождаемых индивидуальными номерами,в выходных регистрах абонентов в соответствии с требуемым порядком ихразмещения, Этот порядок указывается в соответствующих регистрах номера операнда, Определение места размещения операндов с требуемыми норами производится в узлах выбораоперандов путем сравнения этих номеИзобретение относится к вычИслительной технике и может быть использовано в вычислительных системах для связи процессоров с внешними или запоминающими устройствами при параллельной обработке данньк.Целью изобретения является повышение быстродействия устройства за счет одновременной расстановки одноименных операндов. На чертеже показана структурнаясхема предложенного устройства.Устройство содержит группы регистрон 1 номера операнда; группывходных элементов ИЛИ 2, группу элементов ИЛИ 3, группу элементов 4запрета, группы блоков элементов И 5,группы входных элементов И 6, группу входньк регистров 7, узлы 8 выбора операнда, каждый из которых включает группу схем 9 сравнения и группу блоков элементов И 10, группуэлементов ИЛИ 11, группы блоков 25выходных элементов И 12, группы выходных регистров 13, элементы И 14и 15, триггер 16 управления, генератор 17 импульсов, элемент ИЛИ 18,элементы 19 и 20 задержки, входы 21 30номеров операндов устройства, входы22 операндов и их признаков устройства, вход 23 запуска устройства,сигнальный выход 24 устройства, выходы 25 устройства,35Рассмотрим принципы построенияи работу устройства.Исходное состояние устройствахарактеризуется тем, что выходныерегистры 13 и триггер 16 управления 40установлены в состояние 0 (не показано).По входам 22 в соответствующиерегистры 7 принимается массив операндов и их признаки, а в регистры 1по входам 21 - номера операндов. Приэтом место размещения каждого изпризнаков в регистрах 1 являетсяпостоянным на время: использованияоперандов из каждой группы выходных50регистров 13, а порядок размещенияоперандов определяет порядок расстановки их в ныходньк регистрах 13.Работа устройства начинается посигналу запуска, поступающего повходу 23 и устанавливающего в единичное состояние триггер 16 упрайления, При этом элемент И 14 открывается и расстановка операндов в вькодных регистрах 13 производится по импульсам генератора 17.Работу устройства рассмотрим в двух случаях,Первый случай. Пусть потребителям информации необходимо выдать упорядоченный по признакам операндов массив операндов. Для данного случая содержимое всех регистров 1 одинаково.Так как содержимое всех регистрон 1 отлично от нуля, то единичные сигналы формируются элементами ИЛИ 2,3 и 18, При этом открыты по первым управляющим входам все блоки элементов И 12, по инверсному входу закрыт элемент И 15. Единичным сигналом с выхода первого элемента ИЛИ 3 закрыты по инверсным входам все элементы 4 запрета, поэтому открыты только по управляющим входам блоки элементов И 5 первой группы, При этом на первые входы схем сравнения всех узлов 8 выбора операндов поступают коды признаков операндов, на вторые входы которых поступают коды признаков из соответствующих регистров 7.Пусть, например, в регистрах 1 установлены следующие номера операндов: 2, 1, 4, 3, а в регистрах 7 операнды размещены в следующем по" рядке; 3, 1, 2, 4. В этом случае в первом узле 8 выбора операнда единичный сигнал формируется третьей схемой сравнения, и на вькоды этого узла поступает операнд через третью группу элементов И 10 из третьего регистра 7. Аналогично во втором узле 8 выбора операнда по единичному сигналу с второй схемы сравнения на выходы узла передается операнд из второго регистра 7, в третьем узле - из четвертого, а в четвертом - из первого регистра 7. Эти операнды поступают на информационные входы соответствующих блоков элементов И всех групп 12.На выходах элементов ИЛИ 11 формируются единичные сигналы, открывающие по вторым входам соответствующие элементы И 6 во всех группах.По импульсу генератора 17 через открытый элемент И 14 операнды принимаются в регистры 3 и через некоторое время, определяемое элементом 19 задержки, так как все элементы И 6 открыты, устанавливаются в "0" нсе регистры 1, Время задержкиэлементом 19 выбирается исходя изнадежного приема данных в регистры13 к моменту гашения рогистров 1.После установки в 0" регистров1 единичный сигнал с выхода элемента ИЛИ 18 снимается, открывая поинверсному входу элемент И 15. Задержанным импульсом генератора 17элементом 20 задержки триггер 16 уп 11р авл е ния устанавливается в 0Время задержки элементом 20 определяется и ер еходными процессами в элементе 1 9 задержки , элементах И б ,регистрах 1, элементах ИЗЫДИ 2 , 3 и1 8После установки в " 0 " триггера1 6 на выходе 2 4 появляется единичный сигнал , разрешающий потребителюиспользовать информацию с выходов2 5 регистров 1 3 ,20Таким образом, расстановка записей во всех выходных регистрах 13производится за один тактовый сигналгенератора 17.Второй случай. Пусть для первогопотребителя необходимо выбрать операнд с номером 1, для второго - сномером 2, а для третьего - с номером 3. В этом случае в регистрах 1устанавливают следующие коды размещения операндов: в регистре 1,-0,01;в регистре 1 - 0,0,1,0; в регистре 1 ь - 0,0, 1, 1. В данном случаеединичными сигналами с выходов элементов ИЛИ 2 открыты только второйблок элементов И 12 первои группы,35первый блок элементов И 12 второйгруппы и четвертый блок элементовИ 12 третьей группы, Единичным сигналом с выхода элемента И 3, закры 40ты по инверсным входам все элементы4 запрета, и код номера операнда 1из регистра 1, через второй блок элементов И 5 первой группы поступаетна первые входы схем 9 сравнениявторого узла 8 выбора операндаПри45этом только на выходы этого узлапередается операнд из второго регистра 7. Поэтому открыты только вторыеэлементы И 6 всех трех групп единичным сигналом с выхода элемента 50ИЛИ 11,.После поступления сигнала запуска по входу 23 и установки. триггера 16и 11управления в состояние 1 импульсом генератора 17 операнд из второго узла ,выбора операнда с выходов второго регистра 7 передается во второй регистр 13 первой группы и устанавливается в "0" второй регистр 1 первой группы. При этом единичный сигнал с выхода первого элемента ИЛИ 3 снимается и на выходе первого элемента 4 запрета формируется единичный сигнал, по которому на первые входы схем сравнения первого узла 8 выбора операнда через первый блок элементов И 10 второй группы подается код операнда 2 из первого регистра 1 второй группы, На выходе элемента ИЛИ 18 поддерживается единичный сигнал, удерживающий и закрытом состоянии элемент И 15.Аналогично рассмотренному по очередному импульсу генератора 17 операнд из третьего регистра 7 передается в первый регистр 13 второй группы, По третьему импульсу генератора 17 операнд из первого регистра 7 поступает в четвертый регистр 13 третьей группы, Так как все регистры 1 оказываются в нулевом состоянии, единичный сигнал с выхода элемента ИЛИ 18 снимается, открывая тем самым по инверсному входу элемент И 15, Задержанным импульсом генератора 17 элементом 19 задержки через открытый элемент И 15 уста" навливается в "0" триггер 16 управления, чем завершается работа уст- ройства. При этом в соответствии с заданным порядком операнды размещены в регистре 13 первой группы, в регистре 13, второй группы и в регистре 13 третьей группы. Таким образом, расстановка записей в выходных регистрах 13 производится за три импульса генератора 17.Формула изобретенияУстройство для групповой загрузки данных, содержащее группу входных регистров, входы которых являются входами операндов и их признаков устройства, группу регистров номера операнда, входы которых являются группой входов номеров операндов устройства, 1 групп выходных регистров, где Е - число групп выходных операндов, выходы которых являются группой выходов устройства, и узлов выбора операнда (и - число входных операндов), каждый из которых состоит из группы схем сравнения и группы блоков элементов И, Е групп бло" ков выходных элементов И по и блоковв кащцой группе, причем первые выходы х-го входного регистра группы( = 1,2.и) подключены к первымвходам 1-й схемы сравнения группыв каждом из узлов выбора операндавторые входы 1-го входного регистрагруппы подключены к информационнымвходам ь-го блока элементов И группы каждого узла выбора операнда, 10в д-м узле выбора операнда выходыблоков элементов И группы объединены и подключены к информационнымвходам -го блока выходных элементов И каждой группы, выходы которыхсоединены с входами соответствующих выходных регистров группы, выходы схем сравнения группы в каждомузле выбора операнда соединены суправляющими входами блоков элементов группы своего узла выбора операнда, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью повышения быстродействия за счет одновременной расстановки одноименных операндов, в 25него введены Е групп входных элементов И по и элементов в каждой группе, к. групп по и входных элементовИЛИ в каждой, первая группа из иэлементов ИЛИ, группа из -1 элементов запрета, 1 с групп по и блоковэлементов И в каждой, вторая группаиз и элементов ИЛИ, элемент ИЛИ, дваэлемента И, два элемента задержки,триггер управления и генератор импульсов, выход которого подключен к З 5первому входу первого элемента И ичерез первый элемент задержки - кпрямому входу второго элемента И, инверсный вход второго элемента И соединен с выходом элемента ИЛИ, выходвторого элемента И соединен с нулевым входом триггера управления, единичный вход. которого является входомзапуска устройства, сигнальный выходкоторого соединен с нулевым выходомтриггера управления единичный выход которого подключен к второмувходу первого элемента И, выход которого соединен с первыми управляющими входами всех блоков выходных элементов И и через второй элемент задержки - с первыми входами входных элементов И, вторые входы 1-х элементов И каждой группы входных элементов И подключены к выходу 1-го элемента ИЛИ первой группы, входы которого соединены с выходами блоков элементов И 1-го узла выбора операнда, выход 1-го элемента И каждой группы входных элементов И подключен к входу установки в "0" соответствующего регистра номера опаренда группы, выходы 1-го регистра 3-й группы (1 = 1, 2 к) регистров номера операнда подключены к входам 1-го элемента ИЛИ 1-й группы входных элементов ИЛИ и к информационным входам1-го блока элементов И -й группы, выходы элементов ИЛИ 1-й группы входных элементов ИЛИ соединены с входами 1-го элемента ИЛИ второй группы, вход каждого элемента ИЛИ группы входных элементов ИЛИ соединен с первым управляющим входом одноименного блока выходных элементов И, выход первого элемента ИЛИ второй группы подключен к управляющим входам блоков элементов И первой группы, выход 1-го элемента ИЛИ второй группы (1 = 2,3 к) соединен с прямым входом (1-1)-го элемента запрета группы, г-й инверсный вход которого (г = 1,2 1-1) подключен к выходу г-го элемента ИЛИ второй группы, выход (1-1) -го элемента запрета группы соединен с управляющими входами блоков элементов И 1-й группы, выходы 1-х блоков элементов И всех групп объединены и подключены к вторым входам всех схем сравнения группы в 1-м узле,выбора операнда, выходы элементов ИЛИ второй группы соединены с входами элемента ИЛИ, выход первого элемента И соединен с вторыми управляющими входами всех блоков выходных элементов И.5888)8 оставитель М.Кудряшеехред А.Кравчук рректор В.Бутяг Редакт опча Заказ 15 писное по 13035, Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектн Тираж Государствен лам изобрете сква, Ж,704 Поого комитета СССРий и открытийаушская наб., д. 4/5