Устройство для формирования управляющей информации при обработке данных сейсмических колебаний

Номер патента: 1000766

Авторы: Антонов, Кондратюк, Песков, Попель, Черкасский

Есть еще 1 страница.

Смотреть все страницы или скачать ZIP архив

Текст

Союз СоветскнхСоцнапнстнческнхРеспубпнк ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(23) Приоритет Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(088,8) Дата опубликования описания 28.02.83 3щ Н.В. Черкасский, Р.О, Антонов, Ю.В. ндрЫюк,В.И. Песков и Л.С, Попель у73 .Л Ф г "Львовский ордена Ленина политехническ ститут им. Ленинского комсомола Г(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ УПРАВЛЯЮЩЕЙ ИНФОРМАЦИИ ПРИ ОБРАБОТКЕ ДАННЫХ СЕЙСМИЧЕСКИХ КОЛЕБАНИЙ Изобретение относится к вычисли- тельной технике и может быть использовано при обработке сейсмических данных.Известно устройство, содержащее блок оперативной памяти, регистр обмена, блок формирования адресов, регистр команд, процессор, блок центрального управления, три сдвиговых ре гистра, блок умножения, кольцевой сдвиговый регистр, сумматор, дешифратор кода групповой операции, триггер режима, коммутатор, распределитель импульсов, блоки местного управ. ления и блоки управления групповыми операциями ( 1).Однако данное устройство обладает недостаточной производительнос- . тью при обработке больших массивов информации.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство, содержащее входной регистр, три блока регистров магазинного типа, соединенные последовательно перемножитель, промежуточный регистр, сумматор четвертый блок регистров магазинного типа, масштабную маску, выходной регистр данных, а такие адресное устройство, которое включает регист-счетчик начальныхзначений первого адреса, регистрсчетчик начальных значений второгоадреса, регистр-счетчик третьего адреса, регистр числа операций в цикле,регистр-счетчик циклов, регистр кодаоперации, счетчик текущего значенияпервого адреса, счетчик текущего значения второго адреса, схему сравнения выходной регистр адреса, схе-.му распределителя наращивания адресов, счетчик числа операций в циклеи блок управления2).1Устройство предназначено для выполнения массовых процедур цифровойобработки и анализа геофизическойинформации на базе универсальныхэлектронных вычислительных машин(ЭВМ). В памяти ЭВМ хранятся командные слова (макрокоманды) и массивыобрабатываемой информации. Макрокоманды включают в себя,начальный адрес первого и начальный адрес второго массивов в . перваямакрокоманда,начальный адрес второго массива изначение числа циклов - вторая макрокоманда;значение количества операций одно ного цикла и значение характеристиккомандного слова (код операции, приз.нак маскирования, точность вычислений) - третья макрокоманда.Для выполнения устройством каждой процедуры обработки информациинеобходимо задать эти три макрокоманды, которые считываются с оперативного запоминающего устройства(ОЗУ) ЭВМ и записываются в регистрысчетчики начальных адресов и регистры циклов и характеристик командного"слова.Макрокоманды хранятся в ячейкахОЗУ таким образом, что первая макрокоманда хранится в ячейке с номеромО, вторая - в ячейке с номером 1,третья - в ячейке с номером 2 и т,дадреса которых закодированы в двоичном коде, Такая же последовательностьсчитывания макрокоманд из ОЗУ.При обработке информации по списку 20процедур, в котором может быть несколько сотен процедур (в том числечередующихся процедур и групп процедур с одинаковыми начальными условиями), в ОЗУ ЭВМ необходимо отводить для макрокоманд такого списказначительную область памяти (1 К и бо.лее ячеек). Это ограничивает объемпамяти, в который заносятся массивыобрабатываемой информации, требует 30более частой перезаписи массивов, адля записи новых исходных массивов вОЗУ необходимо обращение к накопителям на магнитном барабане (НМБ),накопителям на магнитной ленте (НМЛ) З 5и накопителям на дисках (НМД), чтосущественно замедляет процесс обработки данных и вызывает простои ЭВМ(по обработке).для каждой последующей процедурыобработки независимо от того, былали в списке такая процедура или груп.па процедур ранее, необходимо записывать и хранить в ОЗУ три макрокоманды,Таким образом, в процессе обработки данных на известном устройстве совместно с ЭВМ нерациональноиспользуется память ЭВМ, что приводит к значительным затратам машинного времени и времени программиста для расписывания столь большихобъемов командной информации, атакже для частого переэаписыванияобрабатываемой информации (вследствие ограничения объемов памяти под 55исходные массивы).Цель изобретЕния - повышение производительности.Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее регистр 60 ввода, вход которого является входом устройства, а выход подключен к первым входам первого и второго блоков регистров, первого, второго и третьего счетчиков адреса, счетчи ка циклов и к входам регистра колаоперации и регистра числа операций,выход которого подключен к первомувходу первой схемы сравнения и квторым входам первого и второго счетчиков адреса, третьи входы которых,первые входы первого и второго счет-чиков текущего адреса, вторые входы третьего счетчика адреса и счетчиков циклов, вход счетчика числаопераций соединены с выходом коммутатора сигналов, выход счетчика числа операций соединен с вторым входомпервой схемы сравнения, выходы первого и второго счетчиков адресасоединены соответственно с вторымивходами первого и второго счетчиковтекущего адреса, выходы которых ивыход третьего счетчика адреса подключены соответственно к первому,второму и третьему входам регистраадреса, выход которого является адресным выходом устройства, выходпервого блока регистров соединен сосвоим вторым входом, с информационным входом третьего блока регистрови с первым входом сумматора , выходвторого блока регистров соединен сосвоим вторым входом и с первым входомблока умножения, второй вход которого соединен с выходом третьего блокарегистров, выход блока умножениячерез буферный регистр соединен свторым входом сумматора, выход которого подключен к информационномувходу четвертого блока регистров,выход которого соединен с третьимвходом сумматора и с информационнымвходом узла памяти, выход которогосоединен с входом регистра вывода,выход которого является информационным выходом устройства, первый,второй и третий входы блока управления соединены соответственно спервым выходом регистра кода операции и с выходами первой схемы сравнения и счетчика циклов, управляющие входы второго блока регистров,третьего блока регистров, блока умножения, сумматора, четвертого блокарегистров, узла памяти и коммутатора сигналов соединены соответственно с первого по седьмой выходамиблока управления, введены два счетчика команд, счетчик команд перехода,вторая схема сравнения, элементы И,ИЛИ, И-НЕ и регистр количества команд, первый вход которого соединенс выходом третьего счетчика адресавторой вход регистра количествакоманд, входы первого счетчика команд и счетчика команд перехода,первый вход второго счетчика командсоединены с выходом коммутатора сигналов, второй вход второго счетчикакоманд соединен с выходом первогосчетчика адреса, выходы первого ивторого счетчиков команд соединенысоответственно с первым и вторымвходами элемента ИЛИ, третий ичетвертый входы которого соединенысоответственно с выходами элементаИ-НЕ и элемента И, выход элемента ИЛИподключен к четвертому входу ре 5гистра адреса, входы второй схемысравнения подключены соответственнок выходам счетчика команд переходаи регистра количества команд, выход второй схемы сравнения соединен с первыми входами элементовИ-НЕ и элемента И, вторые входы которых подключены к второму выходурегистра кода операции.Кроме того, блок управления 15содержит генератор тактовых импульсов, два распределителя импульсов,элементы И, ИЛИ, два триггера идешифратор кода операции, входкоторого является первым входом блока, а выходы соединены соответственно с первыми входами с первого повосьмой элементов И, выходы которыхподключены соответственно к входамэлементов ИЛИ с первого по шестой,выходы которых являются соответственно с первого по шестой выходами блока, входы седьмого элементаИЛИ соединены соответственно с выходами дешифратора кода операции,выход седьмого элемента ИЛИ соединен с входом первого триггера, входвторого триггера является третьимвходом блока, входы девятого элемента И соединены соответственно с выхо.дами первого триггера, генератора З 5тактовых импульсов и второго-.триггера,выход девятого элемента И подключен.кк входам первого и второго распределителей импульсов, выходы первого изкоторых подключены соответственно к 40вторым входам первого, второго, пятого, шестого, седьмого и восьмого эле-ментов И, выходы второго распределителя импульсов подключены соответственно к вторым входам третьего и 45четвертого элементов И и к третьимвходам первого, пятого, шестогои восьмого элементов И, четвертыйвход восьмого элемента И являетсявторым входом блока. 50На фиг. 1 представлена функциональная схема предлагаемого устройства на фиг. 2 - схема блока управления; на фиг. 3 - скема коммутатораадресных сигналов55Устройство содержит регистр 1ввода, блоки 2-4 регистров, блок 5 умножения, буферный регистр 6, сумматор 7, блок 8 регистров, узел 9 памяти, регистр 10 вывода, счетчики 11 - 13 адреса, регистр 14 числа операций, счетчик 15 циклов, регистр 16 кода операции, счетчики 17 и 18 текущего адреса, схема 19 сравнения, регистр 20 адреса, коммутатор 21 сигналов, счетчик 22 числа операций, блок 23 управления, счетчик 24 команд, счетчик 25 команд перехода, счетчик 26 команд, схему 27 сравнения элемент И 28, элемент ИЛИ 29, элемент И-НЕ 30, регистр 31 количества команд, генератор 32 тактовых импульсов, дешифратор ЗЗ кода операций, элемент ИЛИ 34, триггер 35, элемент И 36, триггер 37, распределители 38 и 39 импульсов, элементы И 40, элементы ИЛИ 41, распределители 42 и 43 импульсов, элементы И 44 и элементы ИЛИ 45.Устройство работает следующим образом.Через регистр 1 из оперативного запоминающего устройства (ОЗУ) ЭВМ на вход счетчиков 11-15 поступает управляющая информация, Размещение этой информации и функциональное назначение отдельных регистров при выполнении процедуры перехода приведено в таблице.При наличии в регистре 16 кода операции признака перехода независимо от кода операции выполняется процедура перехода. Начальный адрес перехода перезаписывается со счетчика 11 адреса в счетчик 26 команд,Код, определяющий длину массива перехода, перезаписывается со счет,чика 13 адреса в регистр 31 количества команд. Поскольку в исходном состоянии счетчик 25 команд перехода обнулен, то схема 27 сравнения выдает сигнал несравнения, поступающий на входы элемента И 28 и элемента И-НЕ 30, Йа вторые входы элементов 28 и 30 поступает признак перехода с выхода регистра 16. На выходе элемента 28 вырабатывается разрешающий сигнал, поступающий на вход элемента ИЛИ 29. Этот сигнал разрешает прохождение через элемент ИЛИ 29 кода начального адреса перехода со счетчика 26 команд на вход регистра 20 адресаПо этому адресу осуществляется выбор из первой макро. команды, которая через регистр 1 поступает на вход счетчиков 11 и 13,1000766 Назначение Процедура перехода Счетчик 12 13 14 16 24 Счетчик команд 31 Начальный адрес 1-го массива Начальный адрес 2-го массива Начальный адрес 3-го массива Количество операций одногоцикла Счетчик числа циклов Характеристика командногослова Счетчик команд перехода 26 Счетчик команд Количество команд в процессеперехода 35Далее посредством коммутатора 21 добавляется единица в счетчик 26 команд и в счетчик 25 команд перехода. Эта операция повторяется, как минимум, трижды, поскольку для выполнения любойпроцедуры обработки необходимо три макрокоманды. Однако по команде перехода имеется возможность выполнять группу процедур обработки путем задания соответствующего кода в регистре 31 (кода, кратного трем, определяющего количест. во процедур в группе).При обработке количества циклов заданных в регистре 31 количества команд, код на счетчике 25 сравнива ется а кодом регистра 31, сигнал не- сравнения пропадает и разрешающий сигнал вырабатывается на выходе элемента И-НЕ 30 (и исчезает на выходе элемента И 28) . Этот сигнал, 55 поступая на вход элемента ИЛИ 29, разрешает прохождение через него кода со счетчика 24 команд на вход регистра 20 адреса, Процедура перехода окончена. Выбор очередной мак рокоманды из ОЗУ осуществляется по адресу, счетчика 24 команд на единицу большему, чем до выполнения процедуры перехода. Счетчик 24 команд служит для выработки адреса считыАдрес команды, к которойнеобходимо перейти (начальныйадрес перехода) Длина массива перехода Признак выполнения процедурыперехода (один разряд) Выработка адреса команды при отсутствии процедуры перехода Счетчик массива команд при переходе Начальный адрес массива командперехода Длина массива команд при переходе вания из ОЗУ макрокоманд, когда процедура перехода не выполйяется.Генератор 32 тактовых импульсов в блоке 23 управления вырабатывает импульсную последовательность. Дешифратор 33 служит для дешифрирования кода операции, поступающего из регистра 16 кода операции. Элемент ИЛИ 34 устанавливает в единичное состояние триггер 35 при наличии на выходе дешифратора 33 сигнала выполняемой операции обработки, Элемент И 36 разрешает прохождение тактовых импульсов на распределители 38 и 39импульсов.Распределитель 38 импульсов предназначен для выработки восьми последовательностей, сдвинутых во времени импульсов, а также для выработки импульсной последовательности, поступающей на коммутатор 21. Распределитель 39 предназначен для выработки шести сдвинутых во времени импульсов, длительность которых намного превышает длительность импульсов, получаемых с выхода генератора 32. Элементы И 40 предназначены для формирования сигналов, поступающих на элементы ИЛИ 41. Элементы ИЛИ 41 предназначены для сборки сигналов, 1поступающих от элементов И 40 сцелью формирования управляющихсигналов,Блок 23 управления работает следующим образом,Через регистр 1 из оперативногозапоминающего устройства ЭВМ на входрегистра 16 поступает код операцииобработки ( перехода ). Этот код дешифрируется дешифратором 33 и черезэлемент ИЛИ 34 устанавливает триггер 35, разрешающий потенциал с выхода которого поступает на вход элемента И 36.На второй вход элемента И 36 поступают импульсы из генератора 32, которые пропускаются на входы распределителей 38 и 39 при наличии разрешающего сигнала на третьем входеэлемента И 36. На инверсном выходетриггера 37 все время установлен разрешающий сигнал, за исключением моментта установки счетчика 15 в "0", чтовозможно только при окончании работы, Происходит это следующим образом.В начале работы в счетчик 15 циклов записывается код количества вычислений ( циклов ), из которого скаждым вычислением производится вычитание "1". При обнулении счетчика 15 происходит установка триггера 37 и запрещение пропускания импульсов элементом И 36. С выхода, элемента И 36 импульсная последовательность поступает на входы распределителей 38 и 39 импульсов. Распределитель 38 импульсов вырабатывает восемь сдвинутых во времени им;пульсных последовательностей, поступающих на входы элементов И 40.Распределитель 39 вырабатывает шестьсдвинутых во времени последовательностей импульсов, поступающих навходы элементов И 40. На входы рядаэлементов И 40 поступает также сигналс выхода схемы 19 сравнения.С выходов элементов ИЛИ 41 поступают управляющие сигналы. При поступлении с блока 23 управления (с распределителя 38 импульсов) импульсной последовательности на распредели-отель 42 импульсов последний вырабатывает шесть сдвинутых во времениимпульсных последовательностей, поступающих на входы элементов И 44.Из блока 23 управления импульсы поступают также на вход распределителя43, который вырабатывает четыре сдвинутых во времени последовательности,поступающие на входы элементов И 44.Элементы И 44 вырабатывают сигналы,необходимые для формирования окончательных сигналов наращивания адресов, С выходов элементов И 44 сигналы поступают на входы элементов ИЛИ45, которые формируют сигналы наращивания кодов. 65 При процедуре перехода наращива ние (на +1) значений кода в счетчике 24 осуществляется тем же сигналом, что и наращивание кода в счетчике 22. Запись кода в регистре 31 осуществляется тем же сигналом, что и запись кодов в счетчики 17 и 18. Наращивание кода (+1) в счетчиках 25 и 27 осуществляется тем же сигналом, что и наращивание кодов в счетчиках 17 и 18.Такое распределение сигналов позволяет испольэовать без изменения блок 23 управления и коммутатор 21, используемый для наращивания адресов в известном устройстве 2).Таким образом,. в предлагаемом устройстве повышается производительность за счет введения процедуры перехода, которая дает возможность при наличии в списке повторяющейся процедуры (группы процедур) выбирать макрокоманды тех ячеек (области) памяти в которых записаны макрокоманды, применяющиеся для выполнения этой процедуры (группы процедур) ранее. При этом сокращается объем памяти ЭВМ, предназначенный для записи макрокоманд, что приводит к экономии машинного времени и повышению производительностиФормула изобретения1. Устройство для формирования управляющей информации при обработке данных сейсмических колебаний, со держащее регистр ввода, вход которого является входом устройства, афвыход подключен к первым входам пер-. вого и второго блоков регистров, пеР. вого, второго и третьего счетчиков адреса, счетчика циклов и к входам регистра кода операции и регистра числа операций, выход которого подключен к первому входу первой схемы сравнения и к вторым входам первого и второго счетчиков адреса, третьи входы которых, первые входы первого и второго счетчиков текущего адреса, вторые входы третьего сЧетчика адреса и советчика циклов, вход счетчика числа операций соединены с выходом коммутатора сигналов, выход счетчика числа операций соединен с вторым входом первой схемы сравнения, выходы первого и второго счетчиков адреса соединены соответственно с вторыми входами первого и второго счетчиков текущего адреса, выходы которвхои выход третьего счетчика адреса подключены соответственно к первому, второму и третьему входам регистра адреса, выход которого является адресным выходом устройства, выход первого блока регистров соединен со своим вторым входом, с ин 1000766формационным входом третьего блока регистров и с первым входом сумматора, выход второго блока регистров соединен со своим вторым входом и с первым входом блока умножения, второй вход которого соединен с выходом5 третьего блока регистров, выход блока умножения через буферный регистр соединен с вторым входом сумматора, выход которого подключен к информационному входу четвертого 1 О блока регистров, выход которого соединен с третьим входом сумматора и с информационным входом узла памяти, выход которого соединен с входом регистра вывода, выход которого 15 является информационным выходом устройства, первый, второй и третий входы блока управления соединены соответственно с первым выходом регистра кода операции и с выходами 2 О первой схемы сравнения и счетчика циклов, управляющие входы второго блока регистров, третьего блока реги. стров, блока Умножения, сумматора, четвертого блока регистров, узла памяти и коммутатора сигналов соединены соответственно с первого по седьмой выходами блока управления, отличающееся тем, что, с целью повышения производительности, в него введены два счетчика команд, счетчик команд перехода, вторая схема сравнения, элементы И, ИЛИ, И-НЕ и регистр количества команд, первый вход которого соединен с выходом третьего счетчика адреса, второй вход регистра количества команд, входы первого счетчика команд и счетчика команд перехода, первый вход второго счетчика команд соединены с выходом коммутатора сигналов, О второй вход второго счетчика команд соединен с выходом первого счетчика адреса, выходы первого и второго счетчиков команд соединены соответственно с первым и вторым входами эле мента ИЛИ, третий и четвертый входы которого соединены соответственно с выходами элемента И-НЕ и элемента И, выход элемента ИЛИ подключен к четвертому входу регистра адреса 50 входы второй схемы сравнения подключены соответственно к выходам сче. -чика команд перехода и регистра к-личества команд, выход второй схемысравнения соединен с первыми входами элементов И-НЕ и элемента И, вторые входы которых подключены к второму выходу регистра кода операции.2. Устройство по и . 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что блок управления содержит генератор тактовыхимпульсов, два распределителя импульсов, элементы И, ИЛИ, два триггера и дешЩРатор кода операции,вход которого является первым входомблока, а выходы соединены соответственно с первыми входами с первого повосьмой элементов И, выходы которыхподключены соответственно к входамэлементов ИЛИ с первого по шестой,выходы которых являются соответственно с первого по шестой выходамиблока, входы седьмого элемента ИЛИсоединены соответственно с выходамидешифратора кода операции, выходседьмого элемента ИЛИ соединен свходом первого триггера, вход второго триггера является третьим входомблока, входы девятого элемента И соединены соответственно с выходамипервого триггера, генератора такто-вых импульсов и второго триггера,выход девятого элемента И подключенк входам первого и второго распреде,лителей импульсов, выходы первого изкоторых подключены соответственно к.вторым входам первого, второго, пятого, шестого, седьмого и восьмогоэлементов И, выходы второго распределителя импульсов подключены соответственно к вторым входам третьего ичетвертого элементов И и к третьимвходам первого, пятого, шестого ивосьмого элементов И, четвертый входвосьмого элемента И является вторымвходом блока.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРР 744591, кл. 0 06 Г 15/20, 1977,2, Авторское свидетельство СССРР 558237, кл. 0 01 Ч 1/28, 19741000766 орректор И. Шулл Ред 39 Тираж 704ВНИИПИ Государственного комитета СССпо делам изобретений и открытий13035, Москва, Ж, Раушская наб., д акаэ 1396/ писное 4 ПП "Патентф 1. г.ужгород, ул,. Проект Составитель А. Жеренотор М, Рачкулинец Техред М.Тепер

Смотреть

Заявка

3336812, 02.07.1981

ЛЬВОВСКИЙ ОРДЕНА ЛЕНИНА ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ ИМ. ЛЕНИНСКОГО КОМСОМОЛА

ЧЕРКАССКИЙ НИКОЛАЙ ВЯЧЕСЛАВОВИЧ, АНТОНОВ РОМАН ОСИПОВИЧ, КОНДРАТЮК ЮРИЙ ВАСИЛЬЕВИЧ, ПЕСКОВ ВЛАДИМИР ИЛЬИЧ, ПОПЕЛЬ ЛЕОНИД САМСОНОВИЧ

МПК / Метки

МПК: G06F 17/00

Метки: данных, информации, колебаний, обработке, сейсмических, управляющей, формирования

Опубликовано: 28.02.1983

Код ссылки

<a href="https://patents.su/9-1000766-ustrojjstvo-dlya-formirovaniya-upravlyayushhejj-informacii-pri-obrabotke-dannykh-sejjsmicheskikh-kolebanijj.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Устройство для формирования управляющей информации при обработке данных сейсмических колебаний</a>

Похожие патенты