Устройство для дешифрации команд

(22) Заявлено 27080 (21) 2930486/18-24 с присоединением заявки Мо Государственный комитет СССР оо делам изобретений и открытий(088.8) Опубликовано 150582. Бюллетень М 18 Дата опубликования описания 150582 фЮ.М. Баженов, А.И. Москаленкои А,В. ФоМийлж 1с1(54 УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДЕШИФРАЦИИ КОМАНД Изобретение оносится к вычисли-.тельной технике и может быть использовано в высоконадежных системахобработки данных и специализированных ЦВМ,Известно устройство, содержащеерегистр адреса ДЗУ, дешифратор ДЗУ,накопитель ДЗУ, регистр информации,предназначенные для выборки микро, команд операции 1,Недостатками этого устройстваявляются невысокая достоверностькодов, хранимых на регистре адреса,вследствие того, что информацияпредставляется в двоичной классической системе счисления, которая обладает нулевой ошибкообнаруживающейспособностью, и необходимость блокировки дешифраторов для предотвращения выработки ложкых микроопераций,Наиболее близким к изобретениюпо технической сущности являетсяустройство, содержащее триггеры управления, счетчики тактов, ряд регистров, счетчик команд, дешифратори коммутатор распаковки, предназна, ченные для выборки команд .2 .Недостатками такого устройстваявляются невысокая надежность работы,вследствие появления на выходе дешифратора ф 1 ложных сигналов 1 ф, причиной которых являются ффгонкифф,возникающие в счетчике команд присмене кодовых комбинаций, и низкаядостоверность кодов, хранимых в.счетчике, вследствие того, что информация представляется в двоичнойклассической системе очисления, которая обладает нулевОй ошибкообнаруживающей способностью,Цель изобретения - повышение надежности работы устройства и достоверности хранения кодов.Поставленная цель достигаетсятем, что устройство для дешифрациикоманд, содержащее группу триггерови дешифратор, дополнительно содержит две группы элементов ИЛИ, элемент ИЛИ, триггер, блок нормализациии блок контроля, содержащий группуэлементов И и элемент ИЛИ, причемвыходы элементов ИЛИ первой группыподключены к входам установки в нулевое состояние триггеров группы25 соответственно, входы установки вединичное состояние которых подключены к выходам элементов ИЛИ второйгруппы соответственно, вход нормализации устройства подключен к входу,30 первого элемента ИЛИ второй, группыи к первому входу элемента ИЛИ, второй вход которого подключен к входуанализа ошибки устройства, а выход - к счетному входу триггера,прямой и инверсный выходы которогоподключены к управляющему входу блока нормализации и к управляющим входам элементов И группы блока контроля соответственно, выходы которыхподключены к входам элемента ИЛИ блока контроля соответственно, выходкоторого является выходом блокаконтроля и подключен к выходу сигнала ошибки устройства, первый инФормационный выход блока нормализации подключен к первому входу первого элемента ИЛИ первой группы ик входу второго элемента ИЛИ второйгруппы, второй информационный выходблоканормализации подключен к второму входу перного элемента ИЛИ первой группы, к первому входу второгоэлемента ИЛИ первой группы и к входутретьего элемента ИЛИ второй группы,третий информационный выход блоканормализации подключен к второмувходу второго элемента ИЛИ второйгруппы, к первому входу третьегоэлемента ИЛИ первой группы и к входучетвертого элемента ИЛИ второй группы, четвертый информационный выходблока нормализации подключен к второму входу третьего элемента ИЛИпервой группы, к первому входучетвертого элемента ИЛИ первой группы и к входу пятого элемента ИЛИвторой группы, прямой выход первоготриггера группы подключен к первомуинформационному входу блока нормализации и к информационному входупервого элемента И группы блокаконтроля, информационные входы второго, третьего и четвертого элементов Й группы блока контроля подключены к пятому, шестому и седьмомувыходам блока нормализации соответственно, инверсный выход. второготриггера группы подключен к первомувходу дешифратора, прямой выход вто"рого триггера группы подключен квторому информационному входу блоканормализации и к второму входу дещифратора, инверсный выход третьеготриггера группы подключен к третье".му входу дешифратора, четвертыйвходкоторого подключен к прямомувыходу третьего триггера группы и ктретьему информационному входу блоканормализации, инверсный выход четвертого триггера группы подключен кпятому входу дешифратора, шестойвход которого подключен к прямомувыходу четвертого триггера группыи к четвертому информационному входублока нормализации, инверсчый выходпятого триггера группы подключен кседьмому входу дешифратора, восьмойвход которого соединен с прямым,выходом пятого триггера группы й с.пятым информационным входом блоканормализации, выход переполнениякоторого подключен к выходу переполнения устройства, выходы дешифраторасоединены с соответствующими выходамиустройства,.Блок нормализации содержит элементы И и НЕ, а также группу элементов И,причем первый информационный 10 вход блока подключен к первому входупервого элемента И, второй вход которого подключен к второму информационному входу блока и к первомувходу второго элемента И, второй вход 15 которого подключен к третьему информационному входу блока и к первомувходу третьего элемента И, второйвход которого подключен к четвертомуинформационному входу блока и к пер ному входу пятого элемента И, второй вход которого подключен к пятому информационному входу блока, первый информационный вход блока йодключен к первому входу пятого эле мента И, второй вход которого подключен к выходу первого элемента НЕ,вход которого подключен к выходупервого элемента И и к первому входу шестого элемента И, второй входкоторого подключен к выходу второгоэлемента НЕ, вход которого подключен к выходу второго элемента И и кпервому входу седьмого элемента И,второй вход которого подключен квыходу третьего элемента НЕ, входкоторого подключен к выходу третьегоэлемента И, выходы пятого,.шестого,седьмого и третьего элементон Иподключены к информационным входамэлементов И группы соответственно, 40 управляющие входы которых подключенык Управляющему входу блока, а выходы - к первому, второму, третьему ичетвертому информационным выходамблока соответственно, пятый, шестой 45.и седьмой информационные выходы которого подключены к выходам второго,третьего и четвертого элементов Исоответственно, выход четвертого. элемента И подключен к выходу пере полнения блока. Дешифратор содержит элементы И,причем первые входы первого и вто- рого элементов И подключены к первому и второму входам дешифраторасоответственно, вторые входы перного и второго элементов И подключенык третьему входу дешифратора, первый"и второй входы третьего элемента Иподключены к первому и к четвертомувходам дешифратора соответственно,пятый вход которого подключен к первым входам четвертого и пятого элементов И, первый вход шестого элемента И подключен к шестому входу 65 дешифратора, седьмой вход которогоФормула изобретения подключен к вторым входам четвертого и шестого элементов И, второй вход пятого элемента И подключен к восьмому входу дешифратора, а выход подключен к первым входам седьмого, восьмого и девятого элементов И, вы.ход шестого элемента И подключен к первым входам десятого и одиннадца-. того элементов И, выход четвертого элемента И подключен к входам двенадцатого.и тринадцатого элементов И, 10 выход третьего элемента И подключен ко вторым входам первого и двенадцатого элементов И, выход второго элемента И подключен к вторым входам восьмого, девятого и тринадцатого 15 элементов И,выход первого элемента И подключен к вторым входам девятого и одиннадцатого элементов И, выходы седьмого, восьмого, девятого, десятого, одиннадцатого, двенадцатого и тринадцатого элементов И подключены к выходам дешифратора соответственно.На чертеже представлена схема устройства, предназначенного дЛя последовательного выбора 7 микрокоманд.Схема содержйт элементы ИЛИ 1, триггер 2, блок нормализации З,двухступенчатый дешифратор 4, блок контроЛя 5, элемент ИЛИ б, триггер (нор 30 мализации) 7. Блок нормализации 3 содержит элементы И 8-14, элементы НЕ 15-17 и группу элементов И 18. Блок контроля 5 содержит группу элементов И 19 и элемент ИЛИ 20, Дешифратор 4 содержит элементы И 21-33.Устройство работает следующим образом. По управляющему сигналу цепочка 40 триггеров 2 обнуляется. По следующему сигналу, поступающему на вход младшего разряда, триггер устанавливается в единичное состояние. Одновременно, тот же сигнал через эле мент ИЛИ б поступает на счетный вход триггера нормализации 7, находящегося в нулевом состоянии, и устанавливает его в единичное состояниеЭлементы И группы 18 открываются, и устройство переводится в режим нормализации, в котором осуществляется приведение двоичного фибоначчиевого кода к нормальной форме, при которой в двух соседних разрядах кода не может быть сразу двух единиц.Принцип работы блока нормализации 3 состоит в последовательном просмотре двоичного кода, начиная со старших разрядов, При наличии единиц в двух соседних разрядах производится операция свертки, вид кото- рой следующий01011 - ненормализованный код;01Ц. -т ЩОО +10000;10000 - йормализованный код. 65 Если единица находится в крайнеммладшем разряде, то по свойству нормальных кодов эта единица заноситсяв предпоследний младший разряд, акрайний разряд обнуляется. При наличии единицы в двух старших разрядах выдается сигнал переполнения 9 на выходе элемента И 8. После этого,как все возможные свертки осуществлены, по управляющему сигналу устройства, поступающему на вход элемента ИЛИ б, триггер нормализации переходит в нулевое состояние, элементы И группы 18 закрываются, и устройство переводится в режим храненияВ этом режиме осуществляется контроль двоичного кода, хранящегося в цепочке триггеров, При .наличии одновременно двух единиц в соседних разрядах кода или при наличии единицы в последнем младшем разряде на выходе элемента ИЛИ 20 блока контроля 5 появляется сигнал ошибки А,Отрицательные эффекты, связанные с гонками в ффибоначчиевыхф счетчиках, в данном устройстве полностью устраняются, так как дешифратор команд 4, 1 настроеюф только на разрешенные (нормальные) кодовые комбинации. В,отличие от классического двоичного счетчика в фцВоначчиевом счетчике при поступленииочередного импульса переход от одного разрешенного состояния к соседнему осуществляется через запрещенные (ненормальные) кодовые комбинации, на которые дешифратор кЬмандне реагирует, т.е, сигнал на выходе дешифратора появляется только после окончания всех сверток и появленияв цепочке триггеров разрешеннойкодовой комбинации. Таким образом, данное устройство позволяет контролировать хранимую информацию и обнаруживать большую .чать ошибочных переходов иэ 0 в 1, например для 40-разрядного кода фибоначчи обнаруживают 99,99 переходов из разрешенной кодовой комбинации в новую возможную кодовую комбинацию, Благодаря применению ф 1 фибоначчиевого счетчика, в данном устройстве принципиально исключается воэможность появления ложных сигналов на выходе дешифратора, что ведет к повышению надежности ЦВМ. 1. Устройство для дешифрации команд, содержащее группу триггеров и дешифратор, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности работы устройства, оно дополкительно содержит две группы элементов ИЛИ, элемент ИЛИ, триггер, 928338элемента И, второй вход которого подключен к третьему информационному З 0 входу блока и к первому входу третьего элемента И, второй вход которого подключен к .четвертому информационному входу блока и к первому входу пятого элемента И, второй вход которого подключен к пятому информационному входу блока, первый информационный вход блока подключен к перво 40 45 которого подключен к выходу. третьего элемента НВ, вход которогопод.ключен к выходу третьего элемента И, 50 выходы. пятого, шестого, седьмогои третьего элементов И подключены к информационным входам элементов. И группы соответственно, управляющие входы которых подключены к управляю щему входу блока, а выходы - к первому, второму, третьему и четвертому Юнформационным выходам блока соответственно,пятый, шестой и седьйой информационные выходы которого йодключены .к выходам второго, третьего и четвертого элементов И соответственно, выход четвертого элемента И йадключен к выходу переполнения блока.-э3 . Устройство по п . 1 , о т л ич а ю щ е.е с я тем, что дешифраблок нормализации и блок контроля, содержащий группу элементов И и эле мент ИЛИ, причем выходы элементов ИЛИ первой группы подключены к входам установки в нулевое состояние триггеров группы соответственно, входы установки в единичное состояние которых подключены к выходам элементов ИЛИ второй группы соответственно, вход нормализации устройства подключен к входу первого элемента ИЛИ второй группы и к первому входу элемента ИЛИ, второй вход которого подключен к входу анализа ошибки устройства, а выход - к счетному входу триггера, прямой и инверсный выходы. которого подключены к управляющему входу блока нормализации и к управляющим входам элементов И группы блока контроля соответствевно, выходы которых подключе 1 ны к входам элемента ИЛИ блока контроля соответственно, выход которого является выходом блока контроля и подключен к выходу сигнала ошибки устройства, первый информационный выход блока нормализации подключен к первому входу первого элемента ИЛИпервой группы и к входу второго элемента ИЛИ второй группы, второй информационный выход блока нормализации подключен к вторбму .входу первого элемента ИЛИ первой группы, к первому входу второго элемента ИЛИ первой группы и к входу .третьего элемента ИЛИ второй группы, третий инФормационный выход блока нормализации подключен к второму входу второго элемента ИЛИ второй группы, к первому.взводу, третьего элемента ИЛИ первой группы и к входв четвертого элемента ИЛИ второй группы, четвертый информационный выход блоха нор-, мализации подключен к второму входу третьего элемента ИЛИ первой группы, к первому входу четвертого элемента ИЛИ первой группы и к входу пятого элемента ИЛИ второй группы, прямой. выход первого триггера группы подключен к первому информационному входу блока нормализации и к информационному входу первого элемента И группы. блока контроля, информационные входы второго, третьего и четвертого элементов И группы блока контроля подключены к пятому, шестому и седьмому выходам блока нормализации соответственно, инверсный выход второго триггера группы подклю чен к первому входу дешифратора, прямой выход второго триггера группы подключен к второму информационному входу блока нормализации и к второму входу дешифратора, инверсный выход третьего триггера группы подключен к.третьему входу . дешифратора, четвертый вход которого подключен к прямому выходу третьего триггера группы и к третьему информационному входу блока нормализации,инверсный выход четвертого триггера группы подключен к пятому входу де шифратора, шестой вход которого подключен к прямому выходу четвертого триггера группы и к четвертому инФормационному входу блока нормализа" ции, инверсный выход пятого триггера 10 группы подключен к седьмому входудешифратора, восьмой вход которогосоединен с пряьым выходом пятоготриггера группы и с пятым информа"ционным входом блока нормализации,15 выход переполнения которого подключен к выходу переполнения устройства,выходы дешифратора соединены с соответствующими выходами устройства.2, Устройство по и. 1, о т л ич а ю щ е е с. я тем, что блок нормализации содержит элементы И и НЕ, а также группу элементов И, причем первый информационный вход блока подключен к первому входу первого элемента И, второй вход которого подключен к второму информационному входу блока и к первому входу второго му входу пятого элемента И, второйвход которого подключен к выходу первого элемента НЕ, вход котодргоподключенк выходу первого элементаИ и к первому входу шестого элемента И, второй вход которого подключен к выходу второго элемента НЕ,вхрд которого подключен к выходувторого элемента И и к первому входу седьмого элемента И, второй входтор содержит элементы И, причем первые входы первого и второго. элементов И подключены к первому и второму входам дешифратора соответст-венно, вторые входы первого и второго элементов И подключены к третьему входу дешифратора, первый и второй входы третьего элемента И подключены к первому и к четвертомувходам дешифратора соответственно,пятый вход которого подключен к 10первым входам четвертого и пятогоэлементов И, первый вход шестогоэлемента И подкЛючен к шестому входу дешифратора, седьмой вход которого подключен к вторым входам чет.вертого и шестого элементов И, второй вход пятого элемента И подключен к восьмому входу дешифратора,а выход подключен к первым входамседьмого, восьмого и девятого элементов И, выход шестого элемента Иподключен к первым входам десятогои одиннадцатого элементов И, выходчетвертого элемента И подключен к входам двенадцатого и тринадцатого элементов И, выход третьего элемента И подключен к вторым входам первого и двенадцатого элементов И, выход второго элемента И подключен к вторын входам восьмого, десятого и тринадцатого элементов И, выход первого элемента И подключен к вторым входам девятого и одиннадцатого элементов И, выходы седьмого, восьмого, девятого, одиннадцатого, двенадцатого и тринадцатого,элементов И подключены к выходам дваифратора соответственно.ВИсточники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Ларионов А.П. Электронная вычислительная машина ЕС. М ,ффСтатистикафф, 1977, с. 59, рис,3.5,2. Дроздов Е.А., Еомарицкий В.А.,Пятибратов А.П. Электронные вычислительные машины единой систевн.М., Машиностроениефф, 1976, с.272,рис. 7, 12 (прототип).928338 Составитель В. К Техред А. Бабине нов Корректор С. Шекма едактор А. Гуль каз 3241/61 11303 лиал ППЛ Патентф, г. Ужгород, ул. Проектная, 41 и раж ИИПИ Госуд по делам р Москва-35, Руш Подписноо комитета СССРй и открытийская наб., д, 4/5