Ячейка вычислительной среды

(И 8 О 7270 ОП ИСАНИИИЗОВРЕТИН ИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ. Онублнковано 23.02.81. Бюллетень М 7 Я 06 Р 7/00 1 ввящвтвеюьй квивтвт Ссср 3 В Мелам взевретенвй и втернтий(088.8)Дата опубликования описания 23.02,81 4) ЯЧЕЙКА ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОИ циюфункц но вь ся малов оммутации.ранна функмента за 2Изобретение относится к цифроеым вй ходами туетаров, парный и второй входычислитальным. машинам и прадназначено. второй:. груищт первого дащнфратора соот для построения структур. дискратных устм .ветстванио через парный и второй эламанройств управленкя на вычислитальньтх од-.:ты,ЙЕ. соединены с парным и вторым вхо.породных средах. дами ячааа, парный и второй выходы парИзвестна ячейка вычислительной срады,. ного дантифратора соэдннаньт с парным содержащая коммутационныа.эламанты,входом ячайки, а третий и чатвартый вы триконы и функциональный эламант 1"., ходы перна о дааафратора соединаны соЭтот эламент выполняат логичаскув функ- вторым входом ячайкн парван группа вхо"стрелка Пирса и соадинитальиыа . доввторого дэшифратора являются вторымии 3" "Р" н "0" 1, . тратьим и чатвартым входами ячейки,втотйНедостатком аа является сложность рая группа входоов второго датнифраторв большое число настроачных и информана напосредстэанно и через первый эламант онных входов, резкое снижаниа быстродай- НЕ соадинаиа с парным входом ячайки ствия автоматов, в которых она исполъзу- выходы второго датвифратора соадийеныИ.ется с ростом их сложности, значиталь соответственно со входами трнггаров, ноа число элементов, необходимоа дпнВторой вход ячайки,.кроме того, чарав синтаза в среде цискратного устройства, второй эламант НЕ соединен со входомНаиболаа близким по технической сущ- втоРого давтифРатора Р 1сти к предлагаемому является ячейкатчислитальной среды, содаржащая два Надостатком ячайки являет триггера, элементы И, НЕ, дашифраторы число выполняамых опараций к прячем первая, группа входов парного да Баль изобратання - расши шифратора соединена соответстванно с. вы- циональпых возможностей эла270 55 3 807 счет введения допопнитепьных операций проникновения.Поставленная цель достигается тем, что ячейка содержит третий триггер, ком мутатор, эпементы ИЛИ, причем информа ционные входы коммутатора явпяются пер- вым, вторым, пятым, шестым входами ячейки, управпяющие входы коммутатора соединены с выходами элемента И, первого и второго элементов ИЛИ, нервые входы элементов И ИЛИ соединены соответственно с первым и вторым выходами первого триггера, вторые входы эпементов ,И, ИЛИ соединены с вторым выходом ,второго триггера, третьи входы эпемента И и первого элемента ИЛИ соединены с первым выходом третьего триггера, а третий вход второго эпемента ИЛИ соединен со вторым выходом третьего триггера, четвертый вход эпемента И соединен с седьмым входом ячейки, а четвертые входы элементов ИЛИ соединены через третий элемент НЕ с седьмым входом ячейки, входы и выходы третьего триггера соединены соответственно с выходами второго дешифратора и входами первой группы первого дешифратора, причем восьмой вход ячейки соединен с соответствующим входом второго дешифратора, а седьмой вход ячейки соединен с соответствующим входом первой группы первого дешифра тора.На фиг, 1 представлена ячейка; на фиг. 2 - матрица ячеек вычислительнойсреды.Ячейка содержит входы - 1-8, первый дешифратор 9, второй дешифратор 10, первый триггер 11, второй триггер 12, третий триггер 13, первый элемент НЕ 14, второй элемент НЕ 15, третий элемент НЕ 16, коммутатор 17, эпемент И 18, второй элемент ИЛИ 19 и первый элемент ИЛИ 20. Ячейка вычиспительной среды имеет следующие режимы работы:"Настройка" (когда в среде синтезируется дискретное устройство); "Обработка информации" (режим функционирования син- тезированного в среде устройства).При наличии управляющего сигналафноаьф на входе 7 и управляющего сигнаца единица" на входе 2, ячейка переходит в режим работы Настройка". В пер/вом такте настройки на вход 3 подаетсясигнал единица", а на входы 4 и 8ноль. При этом триггер 11 устанавпивается сигналом с входа 1. Во второмтакте настройки на вход 4 подается сиг- .нап "единица, а на входы 3 и 8 -ноцьф При этом триггер 12 устанавпивается 5 О 15 20 25 ЗО 35 40 45 50 сигналом с входа 1. В третьем такте настройки на вход 8 подается сигнал единица", а на входы 3 и 4 - ноль". При атом триггер 1 3 устанавливается сигналом входа 1,При йаличии управпяющего сигнала единица на входе 7 и сигнала "нопь" на входах 3, 4 и 8, ячейки переходит в режим работы Обработка информации". Сигналы о выходов триггеров 11, 12 и 13 управпяют работой коммутатора 17. Помимо четырех операций, выпопняемых известной ячейкой вычислительной среды, такая ячейка может настраиваться на выполнение четырех спедующих дополнитепьных операций: д - передача прямого сигнала от второговхода к первому входу; е - соединение первого, второго, пятогои шестого входов; ж - развязка между первым и шестымвходами; з - развязка между вторым и пятым входамивВ таблице поясняется оабота ячейки в режиме Обработка информации", где символы в крайнем левом столбце обозначают. вид операции, согласно описанию,2,2,ХЗ- сиГналы на вторых выходах триггеров 11, 12 и.13 соответственно, (, С.,с, Я- сигналы на настроечных входах 3, 4, 8 и 7 соответственно.Введение в состав ячейки триггера, коммутатора, элементов И, НЕ и эпементов ИЛИ существенно расширяет функционапьные возможности эпемента И, соот- ветственно, повышает надежность вычислительной среды и снижает ее избыточность. Йля покапизации распространения ножных сигна нов настраива ются на выпоп нение операции ж и з соответственно соседние с неисправной ячейкой исправные ячейки вычислительной среды. При реапизации в вычиспитепьной среде микропрограммных автоматов, многовыходных комбинационных устройств и др. настройка соответствукздих ячеек вычислительной среды на выполнение операции д, е, ж, з приводит к уменьшению размеров среды.Работу ячеек вычислительной среды в составе матричной однородной среды рассмотрим на примере реализации следующей системы булевых функций (фиг. 2), = Х( Х1 55 8072 ной среды. ри применении известной ячейки вычислительной среды потребовалось бы 48 таких элементов. Таким образом, в данном случае достигается экономия площади участка среды в 140%.В среднем по статическим оценкам при реализации широкого класса устройства О 1 б О г . 1 О д 1 О е 0 1 ж О О 1,0 0 1 . О О О О шие входы коммутатора соединены с выходами элемента И, первого и второгоэлементов ИЛИ, первые вхоаы эпементовИ, ИЛИ соединены соответственно с первым и вторым выходами первого триггера, вторые входы элементов И, ИЛИ соединены с вторым выходом второго триггера, третьи входы элемента И и первогоэлемента ИЛИ соединены с первым выхорого элемента ИЛИ соединен со вторымвыходом третьего триггера, четвертыйвход элемента И соединен с седьмым вхо-,дом ячейки, а четвертые входы эпементов ИЛИ соединены через третий элементНЕ с седьмым входом ячейки, входы ивыходы третьего триггера соединены соответственно с выходами второго аешифратора и вхоаами первой группы первогоаешифратора, причем восьмой вход ячейкисоединен с соответствующим входом второ"го аешифратора, а седьмой вход ячейкисоединен с соответствующим входом первой группы первого дешифратора.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Евреинов Э, В., Прангишвипи И. В.цифровые автоматы с настраиваемойструктурой. М., Энергия", 1974, с, 53,2 Авторское свидетельство СССРМ 395832, кп, б 06 Г 7/ОО, 1973. жа е Формула изобретенияЯчейка вычислительной среды, содер шая два триггера, элементы И, НЕ, дешифраторы, причем первая группа входов первого дешифратора соединена соот ветственно с выходами триггеров, первый и второй входы второй группы первого дешифратора соответственно через первый и второй элементы НЕ соединены с первым и вторым входами ячейки, первый и второй выходы первого дешифратора соединены с первым входом ячейки,а тре-, тий и четвертый выходы первого дешифратора соединены со вторым входом ячейкИ, первая группа входов второго дешифратора являются вторым, третьим, четвертым входами ячейки, вторая группа входов второго дешифратора непосредственно и через первый элемент НЕ соединена с первым входом ячейки, выходы второго аешифратора соединены соответственно со входами триггеров, о т и и ч а ю щ ия с я тем, что, с цепью расширения функциональных возможностей за счет введения операций проникновения, она содержит.третий триггер, коммутатор, элементы ИЛИ, причем информационные входи ком мутатора являются первым, вторым, пятым, шестым входами ячейки, управляю 70автоматики и вычислительной техники поименение предлагаемой ячейки уменьшает избыточность вычислительной среды на 50% по сравнению с известной, При этом примерно на столько же увеличивается надежность реализованных в вычислительной среде устройств.,1 филиал ППП Патент", г, Ужгород, ув. Проектная Тираж 756 НИИПИ Государственного по девам изобретений и Эб, Москва, Ж-ЗЗ, Рауа