Логическое запоминающее устройство

(51)4 С 15/О ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ими ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Ленинградский институт авиационного приборостроения и Ленинградский научно-исследовательский институт физической .культуры(56) Авторское свидетельство СССР . У 790017, кл. С 11 С 15/00, 1978.Авторское свидетельство СССР 9 942152, кл. С 11 С 15/00, 1980, (54)(57) ЛОГИЧЕСКОЕ ЗАПОМИНАИП 1 ЕЕ УСТРОИСТВО, содержащее накопитель на регистрах сдвига, блок определения знака числа, первый входной регистр числа, блок управления и буферный регистр числа, выходы которого подключены к информационным входам соответствующих регистров сдвига, управляющие входы которых и одни из упраэляющих входов первого входного регистра числа и буферного регистра числа подключены к одним из выходов блока управления, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повьппения быстродействия устройства, в него введены сумматор, первый и второй выходные регистры числа, второй входной регистр числа и блок элементов ИПИ, выходы которого и выходы регистров сдвига соединены с информационнымивходами буферного регистра числа ипервого и второго выходных регистровчисла, выходы которых подключены соответственно к информационным входампервого и второго входных регистровчисла и входам блока определения знака числа, выходы которого соответственно соединены с другими управляющими входами первого входного регистрачисла, буферного регистра числа, одним из управляющих входов второговходного регистра числа, информационным входом одного из регистров сдвигаи входами блока управления, входы,первого операнда сумматора подключены к одним из выходов второго входного регистра числа и к входам первойгруппы блока элементов ИЛИ, входы второго операнда сумматора соединены содними из выходов второго входногорегистра числа и с входами второйгруппы блока элементов ИЛИ, другиевыходы первого и второго входных регистров числа подключены к входамтретьей группы блока элементов ИЛИ,входи четвертой группы которого соединены с выходами сумматора, причемдругие выходы блока управления соединены с другими управляющими входамивторого входного регистра числа иуправляющими входами выходных регистров числа, 1394239Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в специализированных микропроцессорных системах для параллельнойобработки больших массивов информациив реальном масштабе времени.Цель изобретения - повышение быстродействия устройства.На Фиг. 1 изображена структурная 1 Осхема логического запоминающего устройства; на Фиг. 2-4 - функциональныесхемы наиболее предпочтительных вариантов выполнения блока определениязнака числа, буФерного регистра числа 5и блока управления соответственно,Устройство (Фиг.1) содержит накопитель 1 на регистрах 2 сдвига, блок3 определения знака числа, первый 4и второй 5 входные регистры числа, 20первый 6 и второй 7 выходные регистры числа, сумматор 8, блок 9 элементов ИЛИ, буферный регистр 10 числа иблок 11 управления.Блок 3 определения знака числа(Фиг. 2) содержит элемент ИСКЛЮЧАЮ 1 ЕЕИЛИ 12, блок 13 сравнения, элементы И14-18 и ИЛИ 19.Регистр 10 фиг.3) содержит и элементов И 20, и элементов И-НЕ 21 и и 30элементов ИЛИ 22, где и - число разрядов регистра,Блок 11 управления (Фиг. 4) содержит генератор 23 тактовых импульсов,делитель 24 частоты, элемент И 25,триггер 26, элементы И 27 и 28, элемент ИЛИ 29, триггер 30, элементИЛИ 31, элементы И 32 и 33, элементИЛИ 34, триггер 35, элементы И 36-39,триггер 40, элемент И 41, элемент 40ИЛИ 42, триггер 43, элементы И 44 и45, элемент ИЛИ 46, элемент 47 задержки, элементы И 48, ИЛИ 49, триггер 50, элементы И 51-53, триггеры54-56 и генератор 57 одиночных импульсов. Входы "Считывание" 58, "Запись",59, "Первый операнц" 60, "Прямой код" 61, "Обратный код" 62, "Второй операнди 63, "Обработка" 64 являются управляющими входами устройствапри организации Функциональной структуры блока 11 управления (Фиг. 4).Логическое запоминающее устройство работает в режимах хранения информации и обработки информации,Перед началом работы блок 11 управления устанавливает в исходное .состояние регистры 2 сдвига накопителя 1. Режимы работы устройства определяются управляющими сигналами навходах 58-64 блока 11 управления.В режиме хранения информации устройство производит запись входнойинформации: запись первого операндав прямом коде, запись первого операнда в обратном коде, запись второгооперанда в прямом коде, запись второго операнда в обратном коде; запись выходной информации в прямом коде и в обратном коде; считывание информации.При записи информация поступаетна первый 4 и второй 5 входные регистры, затем по управляющему сигналуиз блока 11 управления, иэ первого 4или второго 5 входных регистров через блок ИЛИ 9 на регистр 10, в котором может произойти преобразованиепрямого кода числа в обратный в зависимости от режима, установленногоуправляющими сигналами из блока 11управления. С выхода регистра 10 информация поступает через информационные входы накопителя 1 в первые разряды регистров 2 сдвига. Регистры переключаются на режим, хранения. Припоступлении следующего числа на входные регистры 4 и 5 в регистрах 2сдвига накопителя 1 производитсясдвиг записанной информации за одинразряд, и передача записываемой информации в накопитель происходит аналогично,При записи выходной информации посигналу сдвига из блока 11 управлениякод числа по цепям регенерации (непоказаны) из накопителя 1 поступаетна информационные входы регистра 10.Затем и зависимости от режима из блока 11 управления в прямом или обратном коде информация поступает в накопитель 1 для перезаписи в регистры 2сдвига,При считывании информации по сигналу сдвига из блока 11 управлениякод числа с выходов регистра 2 сдвига выдается на выходы устройства ипоступает по цепям регенерации напервый 6 и второй 7 выходные регистры для обработки или перезаписи - нарегистр 10.В режиме обработки информации устройство реализует сложение и вычитание входной информации, сложение ивычитание выходной информации, сложение и вычитание входной.и выходнойинформации, сложение и вычитание пер1394239 20 30 О 0 0 0 35 0 0 0 О 40 0 О 45 вого входного операнда и выходной информации, сложение и вычитание второго входного операнпа и выходной информации.При сложении и вычитании входной информации устройство работает следующим образом.Информация через входы устройства поступает на информационные входы первого 4 и второго 5 входных регистров и одновременно в блок 6.Блок 3 служит для определения знака об результата сложения и вычитания. Сигнал оц формируется при помо щи знаковых разрядов (Ся и о операндов А и В и сигналаблока сравнения.Блок 13 сравнения формирует сиг- нал 1 при А с В,0 при АВ.Алгоритм работы блока 3 приведен. в таблице. оЕя Ы,оа В таблице принято, что положительному числу соответствует знак, равный единице.Знак результата сложения или вычитания определяется по формуле оц оямб о 1 А 81- я РВ блоке 3 элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ.12 производит суммирование по модулю два знаков оЯ и М , блок 13 сравнения - операции сравнения абсолютных величин операндов А и В. Если знаки совпадают, то на выходе элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 12 сигнал равен нулю, элементы И 17 и 18 закрыты. В этом случае в сумматоре 8 производится обычное арифметическое сложение операндов, Результат суммирования через блок ИЛИ 9 поступает на регистр 10 и далее на разрядные входы накопителя 1 на регистрах 2 сдвига. Знак суммы из блока 3 поступает непосредственно на знаковый вход накопителя 1. Если знаки ля и о не совпадают, то на выходе элемента ИСКЛЮЧАНЧЕЕ ИЛИ 12 формируется сигнал, управляющий преобразованием кода суммы в регистре 16, и на выходе одного из элементов И 17 и 18 появляется сигнал, управляющий преобразованием кода числа в первом 4 или втором 5 входных регистрах Причем в обратный код преобразуется всегда большее из чисел А и В.Операция вычитания в обратных кодах реализуется через операцию сложения с операндом обратного знака. В этом случае после суммирования и преобразования суммы в обратный код в регистре 10 получается результат алгебраического сложения, равныйА-В , который одновременно со знаком суммы записывается в соответствующих разрядах накопителя 1. После сигнала сдвига из блока 11 управления производится обработка следующих чисел.При обработке выходной информации по сигналу сдвига из блока 11 управления информации из блока 11 управления информация из накопителя 1 поступает на входы устройства через первый 6 и второй 7 выходные регистры, а дальше обрабатывается как в случае обработки входной информации. В режиме, обработки входной и выходной информации в случае сложения первого операнда с выходной информацией на регистр 4 поступает входная информация, а на регистр - выходная информация с накопителя 1 через ре гистр 7, и соответственно в случае сложения второго операнда с выходной информацией. Далее процесс происходит аналогично режиму обработки входной информации.1394239 Составитель В.Рудак Техред Л,Сердюкова ректо едактор А.Козор О. Кравцовае аз 2225/46 аж 5 оизводственно-полиграфическое предприятие ВБИИПИ Гос по делам 113035, Иоскврственного комитобретений и открЖ, Раушская Подписноета СССР тииб д. 4/5 жгород, ул. Проектная, 4