Приоритетный шифратор

(54) ПРИОРИТЕТНЫЙ ШИФРАТОР (57) Изобретение относится к вычислительной технике. Цель изо 6 ретения - расширейин- ние области применения. за счетвозможности выработки выходного кода В. С. произволькой кодировки. В устройство вводится группа элементов НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ, коммутатор и группа элементов НЕ, В устройстве появляется возможность произвольной кодировки выходного кода и и роизвольного наращивания разрядности выходного кода, а также сокращаются аппаратурные затраты за счет сокращения площади, занимаемой трассами межсоединений, 1 з. и. ф-лы, 2 ил,зичес тунжас и во СССР, 1984.о СССР1979. Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в арифметических устройствах с плавающей запятой, устройствах управления.Известно устройство для шифрации крайней единицы в и-разрядном двоичном коде, содержащее первую группу узлов частичной шифрации, группа входов первой группы узлов частичной шифрации является . группой входов устройства, узел коммутации и вторую группу узлов частичной шиф.рации, причем первые, вторые и третьи выходы всех узлов частичной шифрации .первой группы соединены с соответствующими группами входов узла коммутации, а их дополнительные выходы соединены с соответствующими входами узлов частичной шифрации второй группы, группа выходов второй группы узлов частичной шифрации соединена с группой управляющих входов узла коммутации и с группой выходов устройства, группа выходов узла коммутации соединена с группой выходов устройства. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ. СССР 1(56) Авторское свидетельстМ 1252776, кл. 0 06 Р 9/46Авторское свидетельстМ 864289, кл. О 06 Р 9/46,1)5 6 06 Г 9/46, Н 03 М 7/00 МНедостатком укаэанного устройства яв- С ляется отсутствие воэможности формирования выходного кода с разрядностью. не зависящей от разрядности входного кода, и произвольной кодировкой. Кроме того, указанное устройство не позволяет произвольно наращивать разрядность входного кода,Наиболее близким к предлагаемому по И технической сущности является устройство прерывания, содержащее два регистра, . гочппч элементов ИЛИ, группу элементов (Я НЕ и три элемента И, причем входы второго (р регистра являются выходами устройства, прямые выходы 1-го и следующих разрядов первого регистра (1=1, .; и, и - число запросов) соединены с входами 1-го и следующих ф элементов ИЛИ группы, устройство также содержит две группы элементов И - НЕ и элемент И - НЕ, причем выходы нечетных элементов ИЛИ группы соединены с первыми входами элементов И-НЕ первой группц, вцходы )-х =2, 6, 10 .) четных элементов ИЛИ группы через элементы НЕ группы соединены с вторыми входами элементов И - НЕ первой группы, выходы К=-х (К=4, 8, 12) четных элементов,ИЛИ группы соединены с первыми входами элементов И - НЕ второй группы, выходы четных элементов ИЛИ группы, начиная с четвертого, через элементы НЕ группы соединены с вторыми входами элементов И - НЕ второй группы, выход первого четного элемента ИЛИ группы соединен с первыми входом элемента И-НЕ, второй вход которого через . четвертый элемент НЕ группы соединен с выходом второго четного элемента ИЛИ группы, выходы элементов И-НЕ первой группы соединены с входами первого элемента И, инверсный выход последнего разряда первого регистра соединен с входом первого элемента И, выходы элементов ИНЕ второй группы соединены с входами второго элемента И, выход последнего элемента ИЛИ группы через последний элемент НЕ группы соединен с входом второго элемента И, первый и второй входы третьего элемента И,соединены соответственно с выходом элемента И-НЕ и свыходом предпоследнего элемента НЕ группы, входы разрядов с первого по четвертый второго регистра соединены соответственно с выходами с первого по третий элементов И и с выходом четвертого элемента НЕ группы.Недостатками известного устройства являются ограниченность функциональных возможностей, обусловленная строгой зависимостью кодировки и разрядности формируемого выходного кода от входного, и высокие аппаратурные затраты.Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства пу.тем формирования выходного кода произвольной разрядности и кодировки, сокращения аппаратурных затрат,Поставленная цель достигается тем, что в устройство прерывания, содержащее группу элементов ИЛИ дополнительно введены группа элементов НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ, группа элементов НЕ и коммутатор, причем выход первого элемента ИЛИ соединен с входом О 1 первой группы управля 1 ощих входов ко"ммутатора, "вход"1-го элемента неравнозначность группы (1=.1 п), где и - количество входов шифратора) соединен с входом О 1 (1+1)-й группы управляющих входов коммутатора и через 1-й элемент НЕ групгты с входом О 2 (+1)-й группы управляющих входов коммутатора, выход (п)-го элемента 1-ЕРАВНОЗНАЧНОГТЬ группы соединен с входом (и - 1)-го элемента НЕ группы, первый вход первого элемента ИЛИ группы соединен с первым информационным входом шифратора, вход логического нуля которого соединен с вторым входом первого элемента ИЛИ группы, входы 1-го(1=2.л) элемента ИЛИ группы соединен с первого по 1-го входами шифратора,входы К-го элемента НЕРАВНОЗНАЧ.5 НОСТЬ группы (К - -1.п) соединены с выходами К-го и (К+)-го элементов ИЛИгруппы, выходы коммутатора являются вы.ходами шифратора.Кроме того, в шифраторе коммутатор10 содержит и групп МДП-транзисторов иос 12 п шин, причем затворы и-канальныхтранзисторов 1-й группы соединены с входом О 11-й группы управляющих входов коммутатора, затворы р-канальных15 транзисторов 1-й руппы соединены с входом О 2 1-й группы управляющих входов коммутатора, истоки всех транзисторовявляются информационными входами коммутатора, стоки транзисторов К,1-К,1 оц 2 п20 (К=1,п, К - номер группы транзисторов) соединены с шинами Я ф Я(1 оц 2 п - 1) соответственно, шины являются выходамикоммутатора.На фиг, 1 изображен приоритетный25 шифратор для случая п=16 (и - разрядностьвходного кода).Приоритетный шифратор содержитгруппу элементов ИЛИ 1,1-1,п, группу элементов НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ 2.1-2,(п),30 группу инверторов 3,1 - Зф - 1), коммутатор4, причем выход первого элемента ИЛИ 1,1соединен с входом О 1,1 первой группы управляющих входов коммутатора, выход элемента НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ 2,1 группы35 1=1.14) соединен с входом О 1,(1+1)(1+1)-йгруппы управляющих входов коммутатора лчерез элемент НЕ 3.1 группы - с входомО 2,+1) (1+1)-й группы управляющих входовкоммутатора, выход элемента НЕРАВНОЗ 40 НАЧНОСТЬ 2.15 соединен с входом элемента НЕ 3.15, первый вход элемента ИЛИ 1.1соединен с первым информационным входом шифратора Х ф, вход логического нулякоторого соединен с вторым входом элемен 45 та 1,1, входы элемента ИЛИ 1.1 соединены свходами шифратора Хф -Х(1 - 1), входы элемента НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ 2,К (К=115)соединены с выходами элементов ИЛИ 1,Ки 1.(К+1), выходы коммутатора Я 53 являют 50 ся выходами шифратора,На фиг, 2 изображен коммутатор для. случая п=16 (и - разрядность входного кодаприоритетного шифратора).Коммутатор содержит 16 групп МДП 55 транзисторов и четыре шины Яф -53, причемзатворы и-канальных транзисторов 1-й группы 1=-115) соединены с входом О 11 1-йгруппы управляющих входов коммутатора,затворы р-канальных транзисторов 1-й группы соединены с входом .12. 1-й группы.управляющих входов коммутатора, истоки всех транзисторов являются информацион-, ными входами коммутатора, стоки транзисторов К,1-К,4 (К 1.16) соединены с 5 10 25 30 35 оогп, что ограничивает функциональные 40 можно произвольно наращивать путем введения шин 31, а желаемую кодировку можнообеспечить путем изменения типа проводи- .мости МДП-транзисторов и потенциалов,подаваемых на их истоки: применение и-канальных транзисторов для передачи "0", Р канальных - для передачи "1".Сравним аппаратурные затраты в известном и предлагаемом устройствах, в случае их интегральной реализации используем 55 шинами Я ф - 33 соответственно, шины являются выходами коммутатора,Устройство работает следующим образом (на примере и-разрядного приоритетного шифратора с и=-16. фиг, 1),Входной код поступает на входы элементов ИЛИ, Хф - старший разряд входного кода. Допустим, входной код содержит старшую единицу в 1-м разряде, тогда на выходах элементов 1,1 - 1.(1-1) устанавливаются "0", а на выходах элементов 1.1 - 1 и - "1". Далее сигналы с выходов. элементов 1,в 1. и поступают на входы элементов Н ЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ, группа выходов которых формирует код 1 из о ("1" на выходе элемента 2.(1 - 1), Сигнал с выхода элемента НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ, на выходе которого установилась "1" (2,(1 - 1, поступает на управляющий вход коммутатора .11.1 (фиг. 2),открывая п-канальные транзисторы соответствующей группы, Р-канальные транзисторы открываются сигналом с выхода инвертора 3.( - 1), Указанная группа транзисторов устанавливает на шинах Яф - ЯЗ двоичный код количества нулей перед старшей единицей во входном коде, Яф - старший разряд выходного кода,Сравним функциональные возможности известного и предлагаемогоустройства,В известном устройстве выходной код равен двоичному коду номера позиции старшей единицы во входном коде, а разрядность выходного кода однозначно связана с разрядностью входного кода и как возможности известного устройства,Расширение функциональных возможностей в предлагаемом устройстве достигается тем, что разрядность выходного кода следующее приближение: аппаратурные затраты, обусловленные шинами, проходящими перпендикулярно к входам устройства, равны одному входу логического элемента на один разряд входного кода. Аппаратур 15 20 ные затраты, вносимые двумя транзисторами в схему предлагаемого устройства, совпадают со сложностью одного входа логического элемента. Известное устройство с разрядностью выходного кода К (разг - г рядность входного кода п=2-1) имеет .=1 входов элементов ИЛИ, 2" - 1 входов инверторов, 2 х(2" - 1) - 2 х(2" -1)+.+2 х(2 - 1) входов элементов И-НЕ, 2 входов элементов И и (2" - 1) шин, перпенди=1кулярных входам устройства, Предлагаемое устройство содержит 1 входов элемен 1=1тов ИЛИ, 2 х(п - 1) входов элементов НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ, и - 1 входов инверторов и пхни транзисторов (и, 1 - разрядности входного и выходного кодов соответственно). При разрядности выходного кода Каппаратурные затраты в известном устройстве составляют 313 входов логических элементов, в предлагаемом устройстве - 245 входов, т,е, в предлагаемом устройстве достигнуто сокращение аппаратурных затрат примерно в 1,3 раза; для К=5, 6 аппаратурные затраты сокращаются в 1,8 и 2,2 раза соответственно.Формула изобретения 1, Приоритетный шифратор, содержащий группы элементов ИЛИ, о т л и ч а ю щи й с я тем, что, с целью расширения области применения за счет возможности выработки выходного кода произвольной кодировки, он содержит коммутатор, группу элементов ИЛИ, группу элементов неравнозначности, группу элементов НЕ, причем выход первого элемента ИЛИ.группы соединен с первым информационным входом коммутатора, выход первого элемента не- равнозначности группы - с вторым информационным входом коммутатора и через первый элемент НЕ группы с третьим информационным входом коммутатора, выход последнего элемента НЕ группы - с четвертым информационным входом коммутатора, первый вход первого элемента ИЛИ группы - с первым информационным входом шифратора, вход логического нуля которого соединен с вторым входом первого элемента ИЛИ группы, входы 1-го (1=2, , и, и - количество входов шифратора) элемента ИЛИ группы соединены с первого по 1-й входами шифратора, входы К-го элемента неравнозначности группы (1=1, , и - 1) соединены с выходами 1-го и(1+1)-го элементов ИЛИ группы, выходы элементов неравноэначности группы соединены с входами одноименных элементов НЕ группы, выходы коммутатора являются выходами шифратора, управляющие входы коммутатора - управляющими входами шифратора.2. Шифратор по и, 1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что коммутатор содержит две группы и-канальных МДП-транзисторов, группу р-канальных МДП-транзисторов и р-канальный МДП-транзистор, причем затворы п-канальных транзисторов первой и второй групп соединены соответственно с первым вторым информационными входами коммутатора, затвор р-канального транзистора - . с третьим информационным входом коммутатора, затворы р-канальных транзисторов группы - с четвертым информационным входом коммутатора. истоки транзисторов яв ляются управляющими входамикоммутатора, стоки последнего п-канального транзистора первой группы, последнего р-канального транзистора группы и р-канального транзистора объединены и явля ются соответствующим выходомкоммутатора, стоки одноименных и-канальных транзисторов первой и второй групп объединены со стоками одноименных р-канальных транзисторов группы и являются 15 соответствующими выходами коммутатора,1751758 Составитель А.Согоян Техред М.Моргенталектор Н.Буч Редактор А,О Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 аказ 2692 Тираж Подписное , ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4 И