328441

О П И С А Н И Е 328441ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ союз Соеетскиа Сациалистическиа Раслабливвидетельствависимое от 6 061 1/00 969 ( 1367202/18-24) Заявлено 09.Х с присоединен ем заявкиКомитет ло лелем аоервтений и аткрыти ори Совета Министров СССР. И. Мишин Институт математики Сибирского отделения АН С аявите ЭЛЕМЕНТ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ СРЕД Для польз равле юй с акже известных элементоввание схем с переменно ия (настройки), или схруктурой управления отсутствие логических характерно ис- " структурой упм с фиксирован(настройки), а связей между Изобретение относится к области радиоэлектроники и может быть применено в качестве устройства с настраиваемой структурой, предназначенного для выполнения логических и вычислительных функций и функций запоминания.Известны элементы вычислительной и запоминающей среды, содержащие устройство хранения информации, логический элемент, регистр сдвига, схему выбора направлений передачи информации, коммутационный элемент. Устройство с настраиваемой структурой, выполненное на базе этих элементов, можег быть использовано лишь для выполнения функций запоминающего устройства последовательного действия. Применение структурно-однородного устройства для выполнения функций запоминающего устройства с произвольной выборкоц ячеек памяти требует введения в каждый элемент схемы опроса, выходы которой должны быть подключены к шинам считывания, Однако такое устройство имеет низкую надежность, так как выход из строя одной схемы нарушает работоспособность всей шины считывания. настроечными и логическими схемами (элементами) .Все это снижае логические возможности,надежность и быстродействие устройств с на страиваемой структурой.Целью изобретений является увеличение Логических возможностей элемента вычислительной и запоминающей среды, повышение его надежности и быстродействия.10 Это достигается тем, что предлагаемый элемент имеет схемы как с переменной, так и с фиксированной структурой настройки, а также логические цепи, с помощью которых осуществляется обмен информацией между логи ческим элементом и схемой настройки. Крометого, в предлагаемом элементе нет шин записи и считывания, их функции выполняют логические схемы элемента.Предлагаемый элемент вычислительной сре ды отличается от известных тем, что он содержпт коммутационную схему и схему выборки, логические воды этих устройств соединены с первой группой входов логической схемы и подключены к источнику логических сигналов, 25 а управляющие входы - к источнику управляющих сигналов, к которому также подключены управляющие входы логического элемен 1 а, регистра сдвига и устройства хранения информации, выходы регистра сдвига соединены 30 со второй группой входов логической схемы,а вход - с выходом схемы выборки, выход логической схемы соединен с первой группой входов схемы выбора направлений передачи информации, ко второй группе входов этой схемы подсоединены выходы коммутационной схемы и информационные входы устройства хранения информации, выходы которого соединены с третьей группой входов схемы выбора направлений передачи информации, выходы схемы выбора направлений являются логическими выходами элемента вычислительной среды,На фиг. 1 показана блок-схема предлагаемого элемента вычислительной среды; на фиг. 2 приведен пример выполнения функциональной схемы элемента вычислительной среды, где показаны пунктиром логические схемы, выполняющие функции блоков 1 - б, на фиг, 1,Логическая схема 1 предназначена для выполнения логических и вычислительных функций. Б качестве логической схемы может быть использован любой многофункциональный элемент. Настройка логической схемы на выполнение той или иной функции осуществляется путем подачи управляющих сигналов на его управляющие входы (на фиг, 1 обозначены полюсом П 1, на фиг, 2 - входами 7 - 10). Логическая схема имеет также логические входы, часть которых (первая группа логических входов) является логическими входами элемента (на фиг, 1 обозначены полюсом П 2, на фиг. 2 - входами 11 - 14).Логический элемент можно настраивать на функцию константа единица; на обработку сигналов, поступающих на логические входы элемента; на передачу сигналов, поступающих с выхода триггера активности, на вход схемы выбора направлений; на передачу сигналов, поступающих с выхода линии задержки, на вход схемы выбора направлений,Схема 2 выбора направлений передачи информации предназначена для выбора направлений передачи информации в смежные элементы. Управление работой этой схемы осуществляется выходными сигналами устройства хранения информации, выходными сигналами логического элемента, а также выходными сигналами коммутационного элемента. Схема выбора направлений выполнена на элементах И - И 4 (см. фиг, 2), выходы которых являются логическими выходами элемента. Логические выходы элемента на фиг, 1 обозначены полюсом ПЗ, на фиг, 2 - выходами 15 - 18. Схема выбора направлений имеет также три группы входов; на первую группу входов поступают сигналы с выхода логического элемента, на вторую группу входов - сигналы с выхода коммутационного элемента, а на третью группу входов - сигналы с выходов триггеров. устройства хранения информации.Регистр сдвига (блоки 8 на фиг. 1 и 2) содержит триггер активности ТА и линию задержки ЛЗ (см. фиг. 2). Сигналы с выхода триггера активности и линии задержки посту 5 10 15 20 25 зо 35 40 45 50 55 60 65 пают на вторую группу входов логического элемента. Управляющий сдвигающий сигнал подается в регистр сдвига по входам П 4 и 19 соотвегственно на фиг. 1 и 2.Устройство хранения информации (блоки 4 на фиг, 1 и 2) предназначено для выполнения функций запоминающей ячейки. Управление работой устройства осуществляют путем подачи сигналов на управляющие входы (на фиг. 1 обозначены полюсом 15, а на фиг. 2 - входами 20 - 23). Полюс 20 (см. фиг. 2) предназначен для установки в нуль триггеров устройства хранения информации, вход 21 - для установки в нуль триггеров устройства хранения информации при условии, что триггер активности находится в состоянии единица, вход 22 - для подачи на выходы устройства хранения информации сигнала единица, вход 23 предназначен для задания режима работы устройства (в режиме настройка на этот полюс подается сигнал единица, а в режиме вычисление - сигнал нуль).Схема выборки (блоки 5 на фиг, 1 и 2) предназначена для выполнения функций схемы с фиксированной структурой настройки, т. е, схемы настройки с координатной выборкой элемента и координатным заданием кода адреса элемента, На фиг. 2 показан пример выполнения схемы выборки с двухкоординатной выборкой элемента. Трехкоординатная схема выборки может быть получена из двухкоординатной путем введения дополнительного входа в схему И (см. фиг. 2 блок 5), который нужно подключить к одному из логических входов элемента. Управление работой схемы выборки осуществляют путем подачи управляющих сигналов на управляющие входы 24 и 25 (на фиг, 1 управляющие входы обозначены полюсом Пб), Если на вход 24 подать сигнал единица, а на вход 25 - сигнал нуль, то сигналы с логических входных полюсов 11 - 14 будут поступать на вход триггера активности через схему Иесли на вход 25 подать сигнал единица, а на вход 24 - сигнал нуль, то триггер активности установится в состояние единица только тогда, когда на логических входах 11 и 12 появятся сигналы единица.Коммутационная схема (блоки б на фиг. 1 и 2) предназначена для выбора требуемой структуры соединений логических входов элемента со входами схемы выбора направлений передачи информации. Коммутационная схема предназначена также для выполнения функций схемы считывания информации с триггеров устройства хранения информации, а также для определения координат элемента (совместно со схемой выборки), например, в решетке структурно однородного устройства.Управление работой коммутационной схемы осуществляют путем подачи сигналов на управляющие входы 2 б - 29 (см. фиг. 2). Если например, на входы 28 и 29 подать сигнал единица, а на входы 2 б и 27 - сигнал нуль, то сигналы с логических входов 11, 32844112 будут поступать на логические входы схем Ит, И, если на остальных входах схем Ит и И имеются сигналы единица, то сигнал со входа 11 пройдет на выход 15, а сигнал со входа 12 - на выход 1 б (см. фиг. 2).Коммутационная схема имеет также входы ЛО - 33 (см. фиг. 2), которые предназначены лля приема кода настройки и сигналов о выборе направления передачи сигналов возбужления в смежные элементы, на фиг, 1 функции полюсов вколол 30 - 33 выполцяет полтос П 7, а функции полюсов входов 2 б - 29 - полюс П 8.Все управляющие входы тття т 1 тттг. 1 этими входами являются полюсы П 1, П 4, П 5, Пб, П 7 и П 8) элемента в устройстве с настпацваемой структурой, выполненном на базе предлагаемого элемента, подключаются к управляющим шинам, количество которых пе зависит от числа элементов в устройстве и определяется числом управляютттттх вхочов у очного элемента,Предлагаемый элемент, по сравнению с ттзвестньтми коттструкциями, облалает больштпттт логическими возможностями, так как он в наибольшей степени приспособлен для постпоения устройств с настраиваемой структупой, которые могут быть использованы для решения лабиринтных залач, для выполнения фмтткций квантуюшего устройства, напримеп, лчя квантования образа по плоскости, для выполнения функттттй читаюптего устройства, лля хранения и обработки графической информации и т. л.Пречлягяемый элеметтт может быть также цепользовятт лля построеция устроцств с ттяетпаиваемой стпукт рой с произвольной схемой соелицений элементов, например, для построения устройства с настраиваемой структурой, в котором кажлый элемент имеет связи со всеми остальными элеметттами. Для этого нужно увеличить только соединительные возможности коммутационного элемента, в качестве которого может быть применено, например, структурноолноподное устройство с цастраиваемоц структурой.10 Пр елмет из о бр е тени яЭлемент вычислительной среды, содепжаший схему хпанеттття информацтти, логттческхю схему, регистр сдвига, схему выбора наппавлений передачи информации и коммутационную схему, отличпютциася тем, что, с целью расширения Функциональных возможностей и увеличения быстполейетвия элемента, он со,чепжит схему вт.тбоптлт, логические входы ехемьт выборки и котмхтяттттоттттой схемы еоедиттены с пепвой гпппотт входов логической схемы и подключеттьт к логическим вхолям элемента, я управляюппте вхольт схемы вьтборктт, коммутационной схемы, логической схемы пегистра сдвига и устройства хпаттенця информации соединены с соответетвуютттичи управляющими входами элемента, выходы пегистра сдвига соединены со второй группой входов логической схемы, а вход соединен с выходом схемы выборки, выход логической схемы соелицен е цепной гпмппой входов схемы выбора тта пп я влетттттт петкеля ттт ттцфопм яптцт, ко втопой группе входов этой ехемтт полсоелттттеттьт выходы коммутационной схемы и информационные гходы схемы хпяненття инфопмации, вьтхо.чы которой соединены е третьей группой вколов схемы выбора няппявлений пепечачи цпфопмяппи, выхочьт схемы вт.тбопя направлений соединены с логцческцмц выходамтт элемента,пю ПГ Пд Фиа,328441 гП 2 г 2 г Л гб 27 2 У оставитель Техред 3. Ред Е, Гонч орректор О. Тюрина Тираж 448 Подписно ний и открытий при Совете Министров ССС Раушскаи наб д. 4/5 Типография, пр. Сапунова,каз 709/бНИИПИ Комитета Изд.18 делам изоб Москва, Ж. И ванеева аненко