Устройство для уплотнения информации

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 119) 111) 7/ 51) ОПИСАН БРЕТЕНИ У л и- лью ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛ(56) 1. Авторское свидетельство СС613320, кл. 6 Оь Г 7/00, 1976.2. Авторское свидетельство СССРР 439017, кл. 6 06 Г 7/38, 1973(54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ У 11 ЛОТНБНИЯИНФОРМАЦИИ, содержащее 2 " первыхкоммутирующих ячеек, информационнывходы и выходы которых являютсясоответственно информационными входами и выходами устройства, о тч а ю щ е е с я тем, что, с цеупрощения устройства, в него введены и коммутирующих ячеек и 2(и)мультиплексоров, входы мультиплексоров являются соответственно первыми управляющими входами устройства, выходы мультиплексоров объединены попарно и подключены соответственно к первым входам и - 1 вторых коммутирующих ячеек, первыйвход третьей коммутирующей ячейкиявляется вторым управляющим входомустройства, вторые входы вторыхи третьей коммутирующих ячеек являются соответственно третьими управляющими входами устройства, выходывторых и третьей коммутирующих ячеек соединены соответственно с управляющими входами первых коммутирующих ячеек.Изобретение относится к цифровой вычислительной технике и может быть использовано в устройствах для уплотнения и сдвига информации.Известно устройство для уплотнения информации, содержащее входной и выходной регистры и узлы сдвига на 2,4,8. . .2" входов из коммутирующих ячеек 1.Это устройство производит уплотнение информации к (левому)краю, но не обеспечивает кольцевого сдвига. Отсутствие кольцевого сдвига требует введения отдельного кольцевого сдвигателя.Наиболее близким к предлагаемому 15 яаляется устройство для уплотнения инФормации, содержащее первый регистр вход которого является первым входом устройства, выход первого регистра подключен к первому входу блока 20 коммутирующих ячеек, вход второго регистра является вторым входом устройства, выход второго регистра через блок сдвига соединен с вторым входом блока коммутирующих ячеек, выход которого является выходом устройства Е 2).Известное устройство позволяет реализовать одновременное уплотнение и кольцевой сдвиг информации, однако требует для управления большого количества кодов, и в случае аппаратной реализации цепей управления требует сложного узла управления. Так, для управления уплотнением восьми байтов информации требуется восемь групп по три разряда, всего 24 разряда кодов Управления, причем каждый разряд является Функцией нескольких (до восьми) переменных 40В общем случае для уплотнения И элементов исходного массива нужно о 9 и раэрядов для управления одним элементом ) всего ИООд иразрядов.Целью изобретения - уйрощение 45 устройства (управления устройством), а именно организация одновременного выполнения уплотнения с управлением от маски и кольцевого сдвига с управлением от кода сдвига.50Маской называется двоичный коц, где единицами отмечены те байты, которые подлежат уплотнению. Таким образом,для управления уплотнением требуется всего один разряд(бит) кода 55 управления, длина кода сдвига очень мала(О л разрядов).Укаэанная цель достигается тем, что в устройство, содержащее 2 перИ вых коммутирующих ячеек, информа ционные входы и выходы которых являются соответственно информационными входами и выходами устройства, введены м коммутирующих ячеек и 2(и) мультиплексоров, входы мульМ-Р 2, 3 Н-Б 04-3 Р 1Б 1 Е 2 БЗ Р 2 РЗ БО 0 0 1 1 0 0 О 1 г 0 О 1О 1 0 0 1 1 1 0 Т а б л и ц а 2 (узел 7) М-Р 4, 5 Н-Б 4-;-7 Р 11Р 4 Р 5 Б 4 Б 5 Еб Б 7 1 1 0 1 О 1 0 0 1 0 0 0 0 1 1 0 1 1 О 0 тнплексоров являются соответственно первыми управляющими входами устройства, выходы мультиплексоров объединены попарно и подключены соответственно к первым входам И - 1 вторых коммутирующих ячеек, первый вход третьей коммутирующей ячейки является вторым управляющим входом устройства, вторые входы вторых и третьей коммутирующих ячеек являются соответственно третьими управляющими входами устройства, выходы вторых и третьей коммутирующих ячеек соединены соответственно с управляющими входами первых коммутирующих ячеек.На фиг. 1 представлена блок-схема устройства для уплотнения информации ( восемь байтов ); на фиг, 2 функциональная схема коммутирующей ячейки типа "8 В 8", на фиг, 3 - пример реализации узлов управления.Устройство содержит информационные входы 1 и выходы 2, коммутирующие ячейки 3 - 39, первую и вторую группы управляющихвходов 4 и 5, четыре узла 6-9 управления и три коммутирующих ячейки 104 - 10 управления. Коммутирующие ячейки содержат восемь мультиплексоров типа "8 В 1" (фиг.2), Узлы 6-9 управления формируют коды уплотнения к центру, имеющие смысл "откуда взять". Эти узлы могут быть реализованы известными методами логического синтеза в соответствии с табл. 1-4 истинности. На третью группу управляющих входов подается код 00001111.Т а б л и ц а 1( Узел б)Р 4 Р 5 Рб Б 4 Б 5 Бб Б 7 1 0 1 0 0 1 1 0 1 1 0 0 1 0 1 0 0 1 0 1 0 0 1 1 0 1 1 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 О 1 1 1 50 55 60 65 Т а б л и ц аЗ(узел 8) 0 0 0 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 1 0 0 0 1 1 1 0 0 1 1 0 0 1 0 0 1 1 0 1 О. 0 1 1 1 1 0 1 0 1 0 1 1 1 0 1 0 1 Т а б л и ц а 4(узел 9) у тВ табл. 1-4 обозначены:М-Р 0.7 - маска, разряды О+7;Н-БОв 7 Р 1,2 - номера разрядов маски, байты Оа, разряды 1,2. Из табл, 1-4 видно, что все разряды кодов управления зависят от малого числа переменных 1-3 переменных)и их реализация не вызывает труднос те й.Пример реализации узлов 6-9 с помощью мультиплексоров приведен на фиг, 3. Следует отметить, что одновременно с уплотнением под единицами маски происходит уплотнение под нулями маски остальных элементов массива, Этот второй уплотненный массив выстраивается вслед за первым,т.е. происходит разделение исходного мас 5 1 О 15 20 25 30 35 40 45 сива на два плотных подмассива, подуправлением единиц и нулей маски.Устройство работает следующимобразом,В исходном состоянии на входы 1подаются коды информации А-БО 7 Р 08восемь байтов Б 0.-7 по девять разрядов РО 8 , на входы 4,5 - кодыуправления: маска уплотнения М-РО+7и код сдвига СД-Р 02. Сначала на выходах узлов 6-9 и ячеек 10 - 10 формируются коды У-ГО 7 Р 0.2, которыепоступают на входы коммутирующихячеек З - 3 9, затем ячейки 3 в Зувыполняют требуемую коммутацию и выдают уплотненные коды В-Б 0-7 РО+8.Поясним подробней работу узловуправления. Уплотнение заключ 1 етсяв плотном, без зазоров, расположении элементов информации байтов),отмеченных единицами маски, с сохранением исходного порядка следования.Сдвиг производится влево по кольцус переходом от первой позиции к последней. Уплотнение и сдвиг производятся одновременно путем формирования обобщенных управляющих кодовУ-ГО-;7 РО+2.В узлах 6-9 производится формирование вспомогательных управляющихкодов, которые обеспечивают уплотнение всех байтов Н-БОь 7 Р 1, 2, к центру, т.е. для байтов ВО+3 слева направо, к позиции 3, для байтов Б 4 ф справа налево, к позиции 4. Уплотнение в каждой половине производитсянезависимо, поэтому формирование этихкодов существенно упрощается. Далеекоды Н-БО+7 Р 1, 2, сдвигаются с помощью ячеек 10 - 10 под управлением кода сдвига СД-РО+-2, При этом кним добавляется старший разрядН-БОР 0=00001111. В результатеформируются обобщенные управляющиекоды У-ГОь 7 РО-ь 2, которые обеспечивают одновременное уплотнение скольцевым сдвигом, одинаковое длявсех разрядов. На выходах ячеекЗ - З под действием этих кодов формируется результирующий кодВ-БО+7 РО+8. Работа устройства поясняется следующим примером.Пусть подан код маски М-РО+701010011 и код сдвига СД-РО=010.На выходе узлов 6-9 формируютсякоды в соответствии с табл. 1-4.Н-БОфР 1=10011100,Н-БО+7 Р 2=00110110.На выходе ячеек,10 - 10 форми 3руются кодыУ-ГОа 7 Р 0=00111100,У-ГОаР 1=01110010,У-ГОаР 2=11011000,т.е, У-ГО+-7 РОя,011,110, 111,101, 100, 010, 000 . На выходе уст 1032450ройства В-БО+7 Р 0-8=А-Б 1, 3, б, 7, 5, 4, 2, ОР 0-8.Таким образом, произведено уплотнение к левому краю всех байтов, помеченных единицами маски. Одновременно пройэведено уплотнение к правому краю всех байтов, помеченных нулями маски. Аналогично может быть организовано уплотнение к любой границеВ частности, возможна организация кольцевого сдвига без уплотнения, для этого достаточно подать код сдвига и маску "все 1". При подаче кода маски "все 0" на выходе устройства также выдается код и се ОпСледует отметить дополнительные воэможности устройства. Устройство может осуществлять оцифровку единиц маски, т.е. выдачу плотного массива номеров всех ее единиц. Для этой цели следует на информационные входы устройства подать двоичные коды позиций маски: О, 1, 2,..,7. Эта операция представляет значительный интерес в устройствах одновременной обработки нескольких запросов в устройствах прерывания.Иэ рассмотренных примеров следует правильность функционирования устройства, т, евоэможность выполнения одновременного уплотнения и кольцевого сдвига под действием маскии.кода сдвига, В устройстве удалосьсущественно уменьшить количестворазрядов кодов управления примернодо одного разряда на элемент информации ( байт) . Каждый разряд кодауправления формируется как функцияне более чем трех переменных ( раэря дов маски). Затраты аппаратуры нареализации узлов управления сравнительно невелики, Устройство имеетвысокое быстродействие. Управляющиекоды формируются эа время, равное 15 задержке двух каскадов логическихэлементов, коммутация информациипроизводится за время, равное задержке одного каскада логики.Таким образом, достигнута цельупрощение управления устройства. Использование устройства для уплотнения информации в составе многопроцессорной вычислительной системы 25 позволяет существенно увеличить производительность редактирования информации, особенно при обработкебольших массивов, и тем самым повысить производительность вычислительной системы в целом.1032450 ,1 - логический нояь, единицаФиа. 3НИИПИ Заказ 5401/52 Тираж 706 Подписное Филиал ППП "Патент", г,Ужгород,ул,Проектная,4