Устройство для уплотнения -разрядного двоичного кода

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК ПИСАНИЕ ИЗОБРЕ ЕЛЬСТ.ВУ ВТОРСНОМУ СВ свидетельств 11 С 19/ОО,свидетель ст во06 Р 7/00, 19 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИИ(54) (57) 1. устРОйство Для уплот- НЕНИЯ й-РАЗРЯДНОГО ДВОИЧНОГО КОДА, содержащее и-разрядные регистр маски и первый регистр исходной информации узел коммутирующих элементов и П- разрядный регистр результата, причем первые входы первого регистра исходной информации и регистра маски соединены соответственно с первым информационным и управляющим входа-ми устройства, выход регистра результата является выходом устройст-. ва, о т л и ч а ю щ е е с.я тем, что, с целью расширения функциональ- ных возможностей за счет. обеспечения выполнения операции восстановления, оно содержит второй п -разрядный регистр исходной информации, первый и второй и -разрядные вспомогательные регистры и узел восстановления, причем первый вход регистра " результата соединен с первым выходом второго регистра исходной информации, вторые вход и выход регистра результата соединены с вторыми еыхо-. дом и входом регистра маски соответственно, а третий вход - с выкодом узла восстановления, управляющий вход которого соединен с управляющим входом узла коммутирующих элементов и с первым выходом регистра маски, а информационный вход - с первым выходом узла коммутирующих элементов, первый вход которого соединен с вторым выходом второго регистра исходной информации, первый вход которого является вторым информационным входом устройства, а второй вход соединен с выходом первого вспомогательного регистра, вход которого соединен с вторым йе выходом узла коммутирующих элементов, третий вход которого соединен с первым выходом первого регистра исходной информации, вторые вход и выход которого соединены свыходом и входом второго вспомогательного регистра соответственно, при этом узел восстановления содержит К групп по два коммутирующих элемента в каждой группе, при чем п ер вые и вторые управляющие . входы коммутирующих элементов х-й группы соединены соответственно с (21 - 1)-м и (2 х)-м разрядами управляющего .входа узла восстановления, выходы первого и . второго коммутирующих элементов 1-й группы являются соответственно 2(К) + 2-и и 2(К) + 1-м разрядами выхода узла восстановления, второй и четвертый входы первого коммутирующего элемента 1-й группы соединены с третьим входом второго коммутирующего элемента той же группы и с -м разрядом входа узла восстановления, четвертый вход второго104 В 471 1 О 20 коммутирующего элемента -й группысоединен с (К +)-м разрядом входаузла восстановления. 2. Устройство пе и. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что узел коммутирующих элементов содержит К групп по и коммутирующих элементов в каждой группе, причем в первой группе узла коммутирующих элементов первый вход )-го ( - 1 - п коммутирующего элемента соединен с 1-м разрядом первогО входа узла коммутирующих элементов, второй и третий ьходы в-го (а - 2 - п" 1) коммутирующего элемента соединены с первым входом (ю + 1) -го коммутирующего элемента и с четвертым входом (т 1)-го коммутирующего элемента, второй вход и-го коммутирующего элемента -й ( - 1 - К) группы сое динен с четвертым входом (п - 1)-го коммутирующего элемента той же группы и с (2 -1)-м разрядом третьего входа узла коммутирующих элементов, третий и четвертый входы П -го коммутирующего элемента 1 -й группы соединены с 21-и разрядом третьего входа узла коммутирующих элементов, выход Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в высокопроизводительныхсистемах обработки данных,Известно устройство для уплотнения, содержащее регистры исходнойинформации и результата, а такженесколько ярусов коммутирующих элементов. Каждый коммутирующий элементимеет два информационных и двауправляющих входа и один выход 11,Недостатками данного устроистваявляются низкое быстро, действие,а также отсутствие возможности выполнения операции восстановления информации.Известно устройство для уплотнения информации, содержащее п-разрядные регистры исходной информациимаски и результата, узел маскирования с и парами входов и л выходами,р-го р "3-и) коммутирующего элемента 3-й (1 -1 - К) группы соединены с первым входом р -го коммутирующего элемента (Ю +1) -й группы, с вторым и третьим входами (,Р -1) -го и четвертым входом (р -2)-го коммутирующих элементов(1 +1-й гругпы, второй и третий входы первого коммутирующего .элемента л-й группы соединены с первым входом второго коммутирующего элемента той же группы, выходы пер- вого и второго коммутирующих элементов 1 -й группы соединены соответственно с первыми входами первого и второго коммутирующих элементов 1 +1) -й группы, выход 1 -го коммутирующего элемента К-й группы является л -м разрядом второго выхода коммутирующих элементов, первые и вторые управляющие входы коммутирующих элементов 1-й группы соединены соответственно с ( 2 л) -м и(2 л) -м разрядами управляющего входа узла коммутирующих элементов, первые входы первого и второго коммутирующих элементов-й группы являются соответственно-м и (К+ л)-м разрядами первого выхода узла коммутирующих элементов. блок управления с и группами выхо дов, а также К (Ко п) групп коммутирующих элементов, имеющих по два информационных, два управляющих входа и один выход 2Недостатками данного устройства являются значительное количество оборудования, а также отсутствие воэможности выполнения операции1восстановления информации.Наиболее близким к изобретению является устройство для уплотнения и-разрядного двоичного кода, содержащее и-разрядные регистры исходной информации, маски и результата узел маскирования с и парами входов и л выходами, блок управления с 11 входами и п группами выходов, а также К (Коп) групп коммутирующих элементов, каждый из которых имеет два информационных и два уп20 30 Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства за счет выполнения кроме операции уплотнения и-разрядного кода операцию восстановления и-разряднсго кода.Поставленная цель достигается тем, что в устройство для уплотнения ф-разрядного двоичного кода, содержащее и-разрядные регистр маски и первый регистр исходной информации, .узел коммутирующих элементов и 11-разрядный регистр результата, причем первые входы первого регистра исходной информации и регистра маски соединены соответственно с первым информационным и управляющим вхо", дами устройства, выход регистра результата является выходом устройства, содержит второй и -разрядный регистр 405055 равляющих входа и один выход, причемпервый информационный вход ,-го коммутирующего элемента 1 -й группы,:кроме первой, соединен с выходом3-го коммутирующего элемента ( 1- 1)-.йгруппы, второй информационный вход.1-го коммутирующего элемента 1-йгруппы соединен с первым информационным входом +2 1 " )-го коммутирующего элемента -й группы, 1-йвход регистра результата соединенс выходом 1-го коммутирующего элемента К-й группы, )-й вход блокауправления соединен с -м выходомрегистра маски, -й разряд ,-й 15группы выходов блока управлениясоединен с первым управляющим входом,)-го коммутирующего элемента -йгруппы и,с вторым управляющим входом (,1-2" " )-го коммутирующего элемента -й группы, первый информационный вход .1-го коммутирующего элемента первой группы соединен с )-мвходом узла маскировки, первый вход,)-й пары входов узла маскированиясоединен с,1-м выходом регистраисходной инфОрмации, а второй входс )-м выходом регистра маски (,)-1-, -1-К), ЯНедостатками этого устройстваявляются отсутствие возможности выполнения операции восстановленияисходной информации, а также большой объем оборудования блока управления и увеличение количества связей между блоком управления и группами коммутирующих элементов привозрастании и,исходной информации, первый и второйИ-разрядные вспомогательные регистрыи узел восстановления, причем первыйвход регистра результата соединенс первым выходом второго регистраисходной информации, вторые вход ивыход регистра результата соединенысоответственно с вторыми выходом ивходом регистра маски соответствен"но, а третий вход - с выходом узлавосстановления, управляющий входкоторого соединен с управляющимвходом узла коммутирующих элементови с первым выходом регистра маски,а информационный вход - с первымвыходом узла коммутирующих элементов,первый вход которого соединен свторым выходом второго регистраисходной информации первый входкоторого является вторым информационным входом устройства, е второйвход соединен с выходом первоговспомогательного регистра входкоторого соединен с вторым выходомузла коммутирующих элементов, третийвход которого соединен с первымвыходом первого регистра исходнойинформации, вторые вход и выход которого соединены соответственно свыходом и входом второго вспомогательногорегистра, при этом узелвосстановления содержит К групп подва коммутирующих элемента в каждойгруппе, причем первые и вторые уп"равляющие входы коммутирующих элементов 1 -й группы соединены соответственно с (2-1) -м и (21) -м разрядами управляющего входа узла восстановления, выход первого и второгокоммутирующих элементов 1 -й группыявляются соответственно 2(К)+ 2 -ми 2(К -1) +11 -м разрядами выходаузла восстановления, второй и четвертый входы первого коммутирующегоэлемента ,-й группы соединены с третьим входом второго коммутирующегоэлемента той же группы и с 4 -мразрядом входа узла восстановления,четвертый вход второго коммутирующего элемента 1 -й группы соединенс (К+ 1)-м разрядом входа узла восстановления. Кроме того, узел коммутирующих элементов содержит К групп по И коммутирующих элементов. в каждой группе, причем в первой группе первый1вход )-го (1:1- И) коммутирующего элемента соединен с 1-м разрядом50 первого входа узла коммутирующихэлементов, второй и третий входы1 п-го В:2-П) коммутирующего элемента соединены с первым входомВ+1) - го комму ти рующе го элеме н т аи с четвертым входом М) -го коммут 14 рующего элемента, второй входО-го коммутирующего элемента-й"1-К) группы соединен с четвертымвходомЬ-го коммутирующего10элемента той же группы и с2-1)-мразрядом третьего входа узла комму-тирующих элементов, третий и четвертый входы П-го коммутирующего элемента-й группы соединены с 2(-м15разрядом третьего входа узла комму-тирующих элементов, выход Р -го( т 1-К группы соединен с первымвходом 0 -го коммутирующего элемента20+1) -й группы, с вторым и третьим1входами (р)-го и четвертым входомр -21-го коммутирующих элементов0 +1) -й группы, второй и третий25входы первого коммутирующего элементас-й группы соединены с первым входом второго коммутирующего элементатой же группы, выходы первого и второго коммутирующих. элементов-йгруппы соединены соответственно сЭОпервыми входами первого и второгокоммутирующих элементов ( +1) -йгруппы, выход-го коммутирующегоэлемента К-й группы является 1 -мразрядом второго выхода узла коммутирующих элементов, первые и вторыеуправляющие входы коммутирующихэлементов 1 -й группы соединены соответственно с 2.1) -м и(2)-и разрядами управляющего входа узла коммутирующих элементов, первые входыпервого и второго коммутирующихэлементов ( -й группы являются соответственно 1-м и (К+ 1)-м разрядамипервого выхода узла коммутирующих 45элементов,На фиг. 1 представлена блок-схемаустройства для уплотнения П -разрядного двоичного кода, на фиг, 2узлы восстановления и коммутирующихэлементов.Устройство для уплотнения Л -разрядного двоичного кода содержит 1-разрядный регистр 1 маски, первыйрегистр 2 исходной информации, второй регистр 3 исходной информации,регистр 4 результата, первый вспомогательный регистр 5, второй вспомогательный регистр 6, узел 7 восстановления и узел 8 коммутирующихэлементов.Узел 7 содержит К групп коммутирующих элементов, в каждой группе подва коммутирующих элемента 9. Узел8 содержит К групп коммутирующихэлементов по И коммутирующих элементов 9 в каждой. Коммутирующийэлемент 9 представляет собой одноразрядный коммутатор, осуществляющий прием информации с одного изчетырех направлений в зависимостиот кода на управляющих входах.Рассмотрим работу устройства приИ = 64 и К = 8.В каждую группу узлов 7 и 8 подаются два разряда кода маски и дваразряда исходной информации . За одинтакт работы устройства в узлах 7и 8 одновременно может обрабатываться шестнадцать разрядов исходнойинформации. Таким образом, для выполнения операции уплотнения или восстановления при й = 64 и К = 8 требуется четыре такта.Операция уплотнения осуществляетсяследующим образом.В начале первого такта в регистры1 и 2 записываются соответственнокод маски и исходная информация. Свыходом первых шестнадцати разрядоврегистра 1 код маски по управляющимшинам подается в узел 8. Каждыйразряд регистра 1 связан с управляющими входами коммутирующих элементовб соответствующей группы. С выходовпервых шестнадцати разрядов регистра2 на информационные входы шестьдесятчетвертого и шестьдесят третьегокоммутирующих элементов 9 всех групп узла 8 поступает исходная индюрмация, Каждый из разрядов регистра 2 связан с соответствующей. группой коммутирующих элементов 9 узла 8. Под воздействием кода маски происходит коммутация групп элементов 9 в узле 8 и, тем самым, устанавливаются связи между выходами первого регистра 2 исходной информации и входами первого вспомогательного регистра 5. Разряды исходной информации уплотняются, проходя последовательно через группы коммутирующих элементов 9, и в конце первого такта записываются на вспомогательный регистр 5, Одновременно из регистров 1 и 2 разряды . с семнадцатого по шест.ьдесят - чет7 ,1 О 4847вертый соответственно переписываются 1мв разряды с первого по сорок восьмои,регистров 4 и 6. Регистры 4 и 6 используются для перезаписи кода мас"ки и исходной информации соответственно в регистры 1 и 2.со сдвигомна шестнадцать разрядов, В началевторого такта содержймое регистров4, 5 и 6 соответственно переписывается в регистры 1, 2 и 3Дальнейшая 1 Оработа происходит как и в.первомтакте, Работа устройства в третьеми четвертом тактах осуществляетсяаналогичным образом, В конце четвертого такта на первом вспомогательном 15регистре 5 сформирован окончательный результат, В начале пятого тактарезультат с вспомогательного регистра5 переписывается в регистр 3, В конце пятого такта результатс регистра 203 записывается в регистр 4 результата. На этом работа устройства повыполнению операции уплотненияразрядного двоицного кода заканчивается,Операция восстановления производится следующим образом.В начале первого такта в регистры 1 и 3 соответственно записываютсяЗО код маски и исходная информация, причем в регистры 1 и 3 запись производится в измененном порядке, т.е. первый разряд пишется на место шестьдесят четвертого, а шестьдесят З 5 четвертый - на место первого, второй разряд - на место шестьдесят третьего, а шестьдесят третий - на место второго и т.д. С выходов регистра 3 исходная информация поступает 40 на информационные входы коммутирующих элементов 9 первой группы узла 8. Кроме того, информация первого разряда регистра 3 поступает на информационные входы первого и вто рого коммутирующих элементов 9 первой группы узла 7, а информация второго разряда регистра 3 - на информационный вход второго коммутирующего элемента 9 первой группы узла 7; 50выходов разрядов с первого по шестнадцатый регистра 1 код маски по управляющим шинам поступает в узлы 7 и 8. Под воздействием кода маски происходит коммутация группы 55 элементов 9 узлов 7 и 8, тем самым, устанавливаются связи между выходами второго регистра 3 исходной информа 1 8ции и входами регистра 4 результата, Разряды исходной информации, проходя последовательно через группы коммутирующих элементов 9 узлов 7 и 8, в конце первого такта записываются на регистр 4 результата в соответствии с кодом маски в разряды с сорок девятого по шестьдесят четвертый. Одновременно содержимое регистра 1разряды с семнадцатого по шестьдесятчетвертый) переписываются в разряды с первого по сорок восьмой регистра 4 результата, для сдвига информации в регистре 1 на шестнадцать разрядов. На первый вспомогательный регистр 5 записывается исходная информация с выходов коммутирующего узла 8 со сдвигом в сторону старших разрядов на столько, сколько единиц имеется в коде маски в данном такте.Во втором такте содержимое регистров 4 и 5 соответственно переписывается в регистры 1 и 3. Обработка последующих шестнадцати разрядов исходной информации производится так же, как и в первом такте. В третьем и четвертом тактах заканчивается обработка оставшихся разрядов исходной информации,В конце четвертого такта в регистре 4 результата сформирован результат операции восстановления в измененном порядке, т.е, шестьдесят цетвертый разряд результата записан в первый разряд регистра 4.В нацале пятого такта содержимое регистра 4. передается в регистр 1, В конце пятого такта полуценный результат из регистра 1 переписывается в регистр 4 результата с восстановлением обычного порядка следования разрядов.На этом работа устройства по операции восстановления И -разрядного двоичного кода заканчивается.Предлагаемое устройство имеет более широкие функциональные возможности и обеспечивает существенный выигрыш во времени при решении задач, в которых встречаются процедуры восстановления 11 -разрядных кодов, по сравнению с программными методами восстановления. Кроме того, по сравнению с прототипом, узел маскиро1048471 10 ВНИИПИ Заказ 7933/54 Тираж 706 Подписно Патент", г, Ужгород, ул, Проектная,илиал вания с п парами входов и И выходами и блок управления с п входами иИ группами выходов заменяется на три регистра, что позволяет сократить объем оборудования и количество связей,