Вычислительное устройство

( 1. ьБк Б НН,А. Кис ски тельство Р 15/38, ельство С15/38,СССР1977СР978. Овычисли 54) ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЕ 57) Изобретение от ТРОЙ оситс ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТПРИ ГКНТ СССР(56) Авторское свидМф 631931,. кл. С 06Авторское свидетУ 780011, кл, С 06 2тельной технике и,может быть использовано в системах управления реляционными базами данных. Цель изобретения -,расширение. функциональных возможностей за счет реализации операции проекции реляционной алгебры, Для дости.кения указанной цели в устройстводополнительно введены регистр 1 сдвига, элемент КЕ 3, элементы ИЛИ 4-6,дешифратор 9, блок 12 памяти, счетчики 14 и 15, блок 16 сравнения иблок 17 управления. Введение указанных элементов позволяет реализоватьуказанные преимущества, 6 ил,Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в системах управления реляци-онными базами данных.5Цель изобретения - расширениефункциональных возможностей за счетреализации операции проекции реля 1 и онной алгебры,На фиг. 1 представлена структур Оная схема устройства; на фиг. 2 -схема блока управления; на фиг. 3схема регистра сдвига; на фиг,временные диаграммы работы устройства,на Фиг. 5 - временные диаграммы работы блока управления, на фиг. 6 - временные диаграммы работы регистрасдвига,Устройство содержит регистр 1сдвига, группу 2 элементов ИЛИ, элемент НЕ 3, элементы ИЛИ 4-6, группы7 и 8 элементов И, дешифратор 9,блок 10 памяти, дополнительный банк11 блока 10 памяти, блок 12 памяти,счетчики 13-15, блок 16 сравнения, 25блок 17 управления, выходы 18-25блока 17 управления, управляющие входы 26-28 блока 17 управления, информационные входы 29 и 30 устройства,вход 31 запуска, вход 32 начальногоадреса микропрограмм, информационный30вход 33 регистра 1 сдвига, управляющие входы 34-36 регистра 1 сдвига,выход 37 регистра 1 сдвига, информационный выход 38.Блок 17 управления (микропро- . 35граммного типа) содержит регистры 39и 40, причем вторая группа разрядоврегистра 40 обозначена позицией 4 1,счетчик 42, дешифратор 43, группы44. и 45 элементов И, группу 46 элементов ИЛИ, блок 47 памяти, втораягруппа разрядов которого обозначенапозицией 48, генератор 49 импульсов,элементы ИЛИ 50 и 51, элемент И 52,триггер 53 и элементы 54 и 55 задержки.Регистр 1 с,цвига содержит группу 0"триггеров 56, группу элементов 2 И-ИЛИ 57 и группу элементов И 58.50На фиг. 4 обозначены: а - адрес первого кортежа отношения, поступающего на вход 29 устройства б - сигнал на входе 31 запуска устройства, в изменение информации на адресной шине блока 10 памяти, г - изменение инфор"55 мации. на выходе регистра 1 сдвига; д,е. - сигналы на входах 35 и 36 соответственно регистра 1 сдвига, ж,з,и,к,л,м,н,о - сигналы на выходах 18-25 блока 17 управления соответственно 1 п,р - сигналы на входах 27 и 28 бло- ка 17 управления соответственно, с,т - изменение информации на выходах счетчиков 14 и 15 соответственно, у - изменение информации на выходе блока 12 памяти, ф - информация на выходе 38 устройства ЗП - блок 12 памяти находится в режиме записи,На фиг. 5 обозначены: а - сигнал на входе 31 запуска устройства, б - сигнал на выходе генератора 49 импульсов; в . - сигнал на выходе триггера 53 г - изменение информации на адресной шине блока 47 памяти, д - изменение информации на выходе регистра 40, е - изменение информациина выходе счетчика 42; ж,з,и,к,л,м, н,о - сигналы .на выходах 18-25 блока 17 управления соответственно, и - сигнал на входе 28 блока 17 управления, р - сигнал на входе 27 блока 17 управления", с - сигнал на последнем выходе дешифратора 43 блока 17 управления. На временных диаграммах представлены два фрагмента работы блока 17 управления. Первый фрагмент поясняет работу блока при появлении сигнала на его входах 27 и 28 . Второй фрагмент поясняет окончание работы блока 17 управления.На Фиг, 6 представлены временные диаграммы изменения состояния регистра 1 сдвига, его входных и выходных сигналов в момент появления сигнала на выходе 19 блока 17 управления (сигнала, переводящего регистр 1 в режим сдвига), где: а,б - сигналы на выходах 18 и 19 блока 17 управления соответственно; в, г - сигналы на входах 35 и 36 регистры 1 сдвига соответственно, д,е,ж,з,и,к,л,м - информация на входе 34 регистра 1 сдвига,. н,о,п,р,с,т,у,ф в ,изменение информа- ции на выхода 37 регистра 1 сдвига. На диаграммах д и н позиции соответ-. ствуют младшему разряду входа 34 регистра 1 сдвига и младшему разряду вы. хода 37 соответственно.По определению проекции отношения К на список атрибутов А определяется по Формуле Е А= г А:ге Егде г - строка-кортеж отношения К. 1 Операция проекции предусматривает исключение из отношения части атрибу1552 тов, кроме А, а если в оставшейся части отношения существуют повторяющиеся строки-кортежи, то из них оставляют по единственному представителю.Устройство работает следуюшим образом.При включении питания счетчика 14 и 15 регистр и 40 обнуляются, а генера- тор 49 импульсов устанавливается в 10 запертое состояние (не показано) . Каждая ячейка блока 10 памяти соответствует строке-кортежу отношения. Один разряд входов 29 и 32 является атробом записи в счетчик 13 и ре Б гистр 39 соответственно. Адрес первой строки-кортежа с входа 29 устройства записывается в счетчик 13, на выходе блока 10 памяти появляется содержимое первой строки-кортежа. На вход 30 устройства поступает код проекции, указывающий на атрибут, который необходимо исключить из строки- кортежа. Адрес первой микрокоманды с входа 32 записывается" в регистр 39 2 Б блока 17 управления.По импульсу на входе 31 устройства запускается генератор 49 импульсов (с определенной задержкой), сигнал, поступающий с выхода элемента ИЛИ 5 на счетный вход +1 счетчика 14, увеличивает его содержимое на 1, сигнал с выхода элемента ИЛИ 6 разрешает запись информации с выхода счетчика 14 в счетчик 15, Одновременно с этим обнуляется триггер 53 и адресЗБ первой микрокоманды из регистра 39 проходит на адресный вход блока 47 памяти, По сигналу управления с выхода элемента 54 задержки на регистр40 40 считывается первая микрокоманда, которая содержит код микрооперации и адрес следующей микрокоманды (разРяды 41). Первая микрокоманда расшиф-, ровывается дешифратором 43, который выдает сигнал на выход 18 блока 17.4 Б По нему на вход 34 регистра 1 сдвига поступает единичный сигнал, а на вход 35 - нулевой, регистр 1 сдвига устанавливается в режим параллельной записи. По сигналу управления с выхо- Б 0 да элемента 55 задержки адрес следующей микрокоманды записывается в счетчик 42. По приходу сигнала-строб на вход 36 в регистр 1 с выхода блока 10 памяти считывается содержимое первой строки-кортежа отношения. По первому импульсу с выхода генератора 49 откры 202 ьвается группа 45 элементов И и адрес второй микрокоманды с выхода счетчика 42 поступает на адресные входы блока 47 памяти, При этом на регистр 40 считывается код второй микрокоманды, в результате чего сигнал появляется на выходе 19 блока 17. По этому сигналу открывается группа 7 элементов И, на входах 35 и 36 регистра 1 сдвига устанавливаются единичные сигналы, которые переводят регистр в режим сдвига, и с входа 30 устройства код проекции поступает на первые входы группы элементов И 58, на выходах которых появляется либо единичный сигнал, разрешающий сдвиг информации с данного 0-триггера на следующий, либо нулевой запрещающий сигнал, Так, например, если регистр восьмиразрядный и на первые входы группы элементов И 58 поступает код проекции 11110000, то происходит сдвиг вправо содержимого 0-триггеров с четвертого по седьмой (считаем крайний первый триггер нулевым), содержимое П-триггеров с нулевого по второй не изменяется, причем в седьмой Р-триггер записывается нуль, а содержимое третьего Р-триггера теряется, т .е. исключается из строки-кортежа данный атрибут. Если это не последняя строка отношения, то последний разряд (банк 11) блока 10 памяти содержит нуль, в противном случае единицу. При этом по импульсу триггер 53 устанавливается в единичное состояние. По следующему импульсу с выхода генератора 49 появляется сигнал на выходе 20 блока 17, по которому .содержимое счетчиков 14 и 15 увеличивается на единицу. По импульсу на выходе .21 блока 17 содержимое счетчика 15 уменьшается на единицу и на его выходе устанавливается предыдущий адрес, по которому на выходеблока 12 памяти устанавливается содержимое данной ячейки. Если этот адрес не равен нулю, то на выходе дешифратора 9 будет нулевой сигнал, в противном случае - единичный. По импульсу на выходе 22 блока 17 управления в блоке 16 сравнения сравниваются строки-кортежи из регистрасдвига и блока памяти. При сравнениина выходе блока 16 сравнения устанавливается единичный сигнал, в противном случае - нулевой, и следующимбудет сигнал на выходе 21 блока 17уйравления, по которому содержимоесчетчика 15 уменьшается на единицуПриведенный цикл работы продолжаетсядо тех пор, пока не появится единич-ь:ный сигнал на выходе дешифратора 9,означающий отсутствие строки-кортежаиз регистра 1 сдвига в блоке 12 памяти, или на выходе блока 16 сравнения,что означает наличие строки-кортежав блоке 12 памяти . По импульсу с выхо.10да 21 блока 17 управления единичныйсигнал на выходе дешифратора 9 увеличивает содержимое счетчика 42 наединицу. По следующему импульсу с выхода генератора 49 появляется сигнална выходе 23 блока 17 управления,15по которому адрес из счетчика 14 записывается в счетчик 15. По сигналуна выходе 24 блока 17 управленияблок 12 памяти переводится в режимзаписи, строка-кортеж из регистра 120сдвига записывается по указанному адресу и через элементы И группы 8 поступает на выход 38 устройства. Посигналу на выходе 25 содержимое счетчика 13 увеличивается на единицу, иработа устройства продолжается аналогично, По сигналу с выхода 22 блока 17 управления единичный сигнал свыхода блока 16 сравнения увеличиваетна единицу содержимое счетчика 42,30По импульсу с выхода генератора 49появляется сигнал на выходе 25 блок17 управления, по которому увеличивается содержимое счетчика 13, и устройство начинает работу уже с второйстрокой отношения аналогичным образом, В случае, если триггер 53 находится в единичном состоянии, по сигналу с выхода 25 блока 17 управления,означающему завершение работы с последней строкой отношения, содержимое счетчика 42 увеличивается на единицу. По импульсу с выхода генератора49 появляется сигнал на последнемвыходе дешифратора 43, вследствие чего генератор 49 устанавливается в запертое состояние и работа устройствапрекращается,Формула изобретения 50Вычислительное устройство, содержащее первый счетчик, первый блок памяти, две группы элементов И и группу элементов ИЛИ, причем информационный вход первого счетчика является ,первым информационным входом устройства, первые входы элементов И первой группы образуют второй информацион- ный вход устройства, выходы элементов И первой группы соединены с первыми входами элементов ИЛИ группы, выход первого счетчика соединен с адресным входом первого блока памяти, выходы элементов И второй групгы являются выходом устройства, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет реализации операции про екции реляционной алгебры, в него введены второй и третий счетчики, де" шифратор, второй блок памяти, блок сравнения, регистр сдвига, три эле- : мента ИЛИ и элемент НЕ, причем первый вход блока управления является входом запуска устройства и соединен с первым входом первого элемента ИЛИ, выход которого подключен к счетному входу второго счетчика и первому входу второго элемента ИЛИ, выход которого подключен к суммирующему входу третьего счетчика, информационный вход которого соединен с выходом второго счетчика, выход третьего счет-,чика подключен к входу дешифратора и к адресному входу второго блока памяти, выход которого соединен с первым информационным входом блока сравнения, выход которого соединен с вторым входом блока управления, третийвход которого является входом начального адреса микропрограмм устройства,четвертый и пятый входы блока уп ав- управления соединены с первым выходом пеервого блока памяти и выходом дешифратора соответственно, второй выходпервого блока памяти соединен с информационным входом регистра сдвига,выходы которого соединены с инфо маор ационными входами второго блока памяти, вторыми информационными входамиблока сравнения и первыми входамиэлементов И второй группы, вторыевходы которых подключены к первомувыходу блока управления и стробирующему входу второго блока памяти, второй выход блока управления подключенк стробирующему входу блока сравнения, третий выход блока управлениясоединен с вычитающим входом третьего счетчика, четвертый и пятый выходы блока управления соединены свторыми входами первого н второгоэлементов ИЛИ соответственно, счетныйвход первого счетчика соединен с шестым выходом блока управления седьмой выход блока управления соединенс вторыми входами элементов ИЛИ группы, входом элемента НЕ и первым входом третьего элемента ИЛИ, выходы которых соединены с первым, вторым итретьим управляющими входами регист-.ра сдвига соответственно, восьмой ,выход блока управления соедийен с вторыми входами элементов И первой 5группы и вторым входом третьего элемента ИЛИ.1552202 ивода оставитель И.П ехред Л.Сердюк ректор Э.Лончакова Реда 0 вецкая Тираж 56 и ГКНТ ССС венного комитета и 113035, Москвау Жроизводственно-издательский комбинат "Патент Гагар о Заказ 332ВНИИПИ Гос Р С Подписное изобретениям и открытияРаушская наб., д, 4/5