200880

2 ООЗЗО ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУСова Советскит Социалистически 1 Респуйлин1 ПК 6 06 Н 031 сУ, 1,К 681,325.6(088,8) Комитет по делаю иаооретений и открытий при Совете Министров СССРбликовано 15.Л 11.1967. Бюллетеньа опубликования описания 2.Х.19 лвторизобретения Перельм Заявите; ИЧЕСКИХ ЗАДАЧ СТРОЙСТВО ДЛЯ РЕШЕ 1 тИ количества це. ределение факэкране радио- изображений ализом карто. с сопровождением оольшого лей (например, однотактное оп та изменившейся ситуации на локатора, подсчет количеств на экране с сортировкой и а графических материалов). Известны устройства для решения логических задач, содержащие матричное устройство, состоящее из одной или более матриц, соответствующие ячейки которых соединены цепями связи, с дешифраторами управления, выходными индикаторами, горизонтальными и вертикальными регистрами,Предложенное устройство отличается тем, что в нем дополнительно установлены горизонтальные и вертикальные координатные преобразователи, объединенные входы управления которых соединены с дешифратором управления. Сигнальные входы этих преобразователей связаны с соответствующими выходами индикаторов, а сигнальные выходы, являющиеся выходами устройства, соединены со входами горизонтального и вертикального регистров, Зто отличие позволяет снизить количество условных и циклических передач уп равления, число команд и операций, сократить число последовательных переборов всей информации, т, е. повысить производительность ЗВМ при решении ряда задач, например, связанных распознанием образов в виде букв, иероглифов, химических формул, данных аэрофотосъемки, радиолокационных изображениИ; задач, связанных с анализом текста при машинном переводе, автоматическом программировании, автоматическом управлении быстротечными процессами; задач, связанных 30 На фиг. 1 изображена блок-схема предложенного устройства; на фиг. 2 - блок-схема координатного преобразователя; на фиг, 3 - вариант исполнения координатного преобразователя вместе с относящимися к нему сигнальными и управляющими цепями; на фиг.4 - пример реализации матриц ЗУ; на фиг.5 - пример реализации элемента быстрого переноса в преобразователях; на фиг. 6 - пример реализации логического многофункционального элемента, применяемого в преобразователях.Блок-схема устройства содержит матричное логическое ЗУ 1, в которое входят блок 2 с генераторами-переключателями и генераторами считывания, соединенными с соответствующими вертикальными и горизонтальными шинами матриц 3, горизонтальные и вертикальные выходные индикаторы 4, дешифратор-преобразователь 5, горизонтальный и вертикальный входные регистры б, горизонтальный и вертикальный координатные преобразователи 7. Цепи 8 соединяют устройство а10 ства цепями 28 и 29, а с помощью цепей 30, -25 30 35 40 датчиком команд, например ЭВМ, а цепи 9, 10, и 9, 11 - с источником обрабатываемой информации. Цепь 8 подключена ко входу дешифратора 5, выходные шины которого соединены цепями 12, 13, 14 и 15 с шинами управления преобразователей 7, цепями 16 и 17 - со входами управления регистров 6, цепями 18, 19 - со входами управления блоков 2 и цепями 12, 20, 14 и 21 - со входами управления индикаторов 4.Цепи 9, 10 и 9, 11 подключены ко входам регистров 6, а выходы регистров соединены цепями 22 с сигнальными входами блоков 2, Выходы блоков 2 цепями 23 соединены с соответствующими шинами матриц 3. В свою очередь, выходные шины матриц соединены цепями 24 с индикаторами 4, в выходы индикаторов цепями 25 - с вертикальным или горизонтальным координатными преобразователями 7, где в соответствии с командой происходит логическая обработка данных, полученных с матриц 3. Выходные цепи 26 и 27 преобразователей 7 соединены с выходом устрой 31, 32, 33 - со входами регистров 6.Цепи 25 соединяют сигнальные входы элементов 34 преобразователей с выходами индикаторов 4, а цепи 13 - объединенные входы управления элементов 34 с выходами дешифратооа 5.Дополнительные выходы 35 и доно;шительные входы 36 рядом расположенных, а также первого и последнего элементов 34 соединены попарно. Элементы 37 быстрого переноса соединены цепями 38 и 39. Кроме того, элементы 34 дополнительно соединены попарно с помощью элементов 37 быстрого переноса с применением для этого цепей 40 и 41,Выход 26 элемента 34 (фиг, 3) соединен цепями 42 и 43 с дополнительными выходами предыдущей и последующей строк, 44 - шины управления. Каждая ячейка памяти матрицы 3 содержит два трехдырочных сердечника 45 и 46. Магнитопроводы, обозначенные индексом О, образуют основную, а обозначенные индексом и - дополнительную матрицы. Магнитопроводы обеих матриц соединяются обмотками связи 47. Через малые отверстия сердечников в каждом разряде пропущены вертикальные шины 48 считывания. Через те же отверстия четных и нечетных сердечников пропущены двойные горизонтальные шины 49 и 50 считывания, на которые поступают сигналы с выходов генераторов 51 считывания блока 2. Через большие отверстия сердечников каждого разряда пропущены вертикальные шины 52 записи-стирания, к которым подключены выходы генераторов-переключателей 53 блока 2. Кроме того, через те же отверстия проходят вертикальные выходные шины 54. Аналогично, через большие отверстия сердечников каждой строки пропущены горизонтальные выходные шины 55, через четные сердечники пропущены 45 50 55 60 65 шины выборки 56, а через нечетные сердечники - шины 57.На фиг. 4 отдельно изобракен применяемый в матрицах сердечник 58 с основным магцитопроводом 59, дублирующим 60, магнитопроводом считывания 61, обмоткой связи 47,шиной заземления 62,Элемент 37 (фиг. 5) содержит транзистор63 выходного усилителя, транзисторы 64, 65,66 в схеме ключа, входной трансформатор 67усилителя, выходной трансформатор 68,трансформатор 69 ключа. Элемент имеет тривхода 70, 71 и 72 и два выхода 73 и 74, Вход70 соединен через отдельные разделительныедиоды цепями 40 с выходами элементов 34 вданном, предыдущем и последующем разрядах, Входы 71 каждого элемента 37 данногоразряда соединены цепями 38 ц 39 с выходами 74 элементов в соседних разрядах, вход72 - цепями 20 с дешифратором управления,а выход 73 цепями 4 - с обмотками записисердечников элементов 34 данного, последующего и предыдущего разрядов. На выходе 74получается сигнал сквозного переноса (длясигналов, поступающих из последующего разряда для переноса в обратном направлениивходом является выход 74. В этом случаевыходной сигнал получается на входе 71).Транзисторы 64, 65 в отсутствие сигнала навходе 72 заперты, сигнал переноса через ключце проходит, чему способствует открытый вэто время транзистор 66, При поступленииразрешающего сигнала на вход 72 транзисторы 64 и 65 отпираются, а транзистор 66 запирается, вследствие чего сигнал переноса проходит через ключ с незначительным ослаблением и задержкой. Наконец, транзистор 63служит для того, чтобы снизить затухание изадержку в цепях. переноса.На фиг. 6 ферритовые сердечники 75 изображены в виде отрезков линий с индексамиСа, Сб и т. д, Цепи записи и стирания отдельных сердечников включаются с помощьютоанзисторных переключателей 76 - 79 в данном разряде и 80 - 87 - общих для всех элементов,Трансформаторы 88 подключены и выходамэлементов 37, Индекс М относится к рассматриваемому разряду, М - 1 к предыдущему иМ+ - к последующему.В элементе 34, выполненном на ферритовыхсердечниках и транзисторах, применено импульсное питание.В целом, преобразователь 7 представляетсобок своего рода дешифратор с цепями быстрого двустороннего перечоса.Питание ферритовых сердечников элемента 34 (фиг. 6) осуществляется двухтактнымиимпульсами тока,При поступлении команды соответствующая ло ическая операция выполняется включением базовой цепи того или иного триода, Коллекторная цепь последнего при этом замыкает цепь импульсов, получающимися при перемаг200880 Н вып ческ ияе приводится таблица части операций, олняемых в устройстве для решения логиих задач.Продолжение Таблица Обозначение операцииРсп. 2 до Гр.Вв, Рсп. 2 до Гр.Вв. Рсп. 2 до Гр.+ + Вн. 46 Сл. 2 Х Сдв 21 Инф.Иск. 22 П.Зп. ДОП.Зп, ОД Сч.инв.Рсп, на К.Ц.Вн. 23 24 Перенос 1 25 26 Рсп. на К.Ц.Вв.Перенос 2 В ц, когда за еимстолбца, напризапи воло мер начения основер, Зп. Возы, в частности,ыых мож ничивации сердечников. Тем самым исключается необходимость в источниках питания коллекторных цепей. Наименование элементарной операцииЗапись В произвольных разрядах строкАссоциативный опрос без разрушения информацииЗапись в матрицу с логическим сложением хранимого кода п кода записываемогоТо же с логическим умножением кодовОдновременное считывание произвольной группы слов с получением результата в виде логическоц стммы кодов Поиск с распространением найденного признака на К сгрок вверх или вниз, когда находятся слова, равные опросному, а признак записывается в призцаковую ячейку найденной строки и всех последующих (или предыдуцпгх) К строк.То же с распространением до строк с заданными признаками, т, е, до граничных отметок.Исключение строк из всех операций на В тактов.Проставлецие граничных отметок.13. Восстановление исходного положения после пп. 10 и 11СтираниеРаспространение вниз на К строк с проставлением отметки только в К.й строкеТо же вверхРаспространение от данной строки до границы с проставлением отметки только в граничной строке.То же внизТо же, что и в пп. 3 и 4 с зачеркивапием отметок в исходной строке (операция позволяет в частности непосредственную выборку одинаковых слов, удовлетворяющих критерию поиска, н их подсчет).Получение информации об исключенных строках (одновременный опрос всех рабочих строк).Считывание информации в инверсном коде. Циклический перенос при распространении ца К строк вниз с последней строки на первуюПолучение сигнала о наличии такого переносаТо же, что в п. 23 вверх Получение сигнала о такомпереносетаблице приведены обоз групп операций, наприм ны варианты этой команд Наименование элементарной операцииАналогично пп. 8 и 9 с циклическим переносомАналогично пп. 5 ц 16 с циклическим переносом Аналогично пп. 17 и 18 сциклическим переносом Аналогично пн. 19 ц 20 сциклическим переносом Логическое умножение записываемой информации с инверсным кодом хранимой в матрице и;формацииТо же с логическим сложе. ниемСчитывание пцверсцой информации со столбцов.Импликативцое сложение записываемой и хранимой информации.Поиск по группе признаков с нефиксированным местонахождением признаков.Получение сигнала о наличии хотя бы одного искомого слова.Проставление граничной от" метни с одновременным распространением признака вверх до границыТо же вниз. Проставление граничной отметки с одновременным распространением от следующей строки вниз до граничной отметки.То же вверх. Получение сигнала о паличин распространенияПолучение сигнала о наличии более одного искомого слова.Группа операций: запись, считывание. логическая запись и т, п. со сдвигом входной информации во входном сдвнговом регистре вправо ц влевоГруппа операций: перезапись содержимого одной из дублирующих матриц на основную илц обратно с выполнением логических операций.Аналогичный список опера. ций, связанных с работой горизонтального, координатного преобразователя с распространением вправо (П) п влево (Л) сь в определенный столбем Зп пишется номер65 Команда Проставление граничных отметок, приведенная в таблице, означает определение искомой строки в ЗУ с одновременным включением в координатном логическом преобразователе ячейки памяти, относящейся к данной строке. Эта ячейка во включенном состоянии определяег границу распространения сигнала в цепи быстрого переноса преобразователя.Запись в матрицу рассмотренного устройства осуществляется следующим образом.Код операции поступает на дешифратор 5, В зависимости от команды на соответствующих выходах дешифратора появляются сигналы управления, подаваемые на управляемые входы регистров 6 и генераторов 2, При выполнении обычной или логической записи в строки или столбцы матриц на горизонтальный (или вертикальный) регистр 6 поступают входные данные, а на вертикальный (или горизонтальный) регистр - сигналы, определяющие выбираемую строку или столбец. Одновременно с сигналами, разрешающими запись на регистр 6, а затем считывание с него, с выходов этого регистра поступают сигналы на генераторы 2.Сигналы с дешифратора 5 определяют вид включенных генераторов (считывания или записи) и режим их работы, например, соответствующий обычной записи или записи с логическим умножением и т. д. Сигналы с выходов генераторов на блоке 2 подаются на шины матриц н обеспечивают необходимую операцию.При ассоциативном опросе с фиксацией найденных слов (записью отметок в найденных строках) код операции поступает на дешифратор 5, Одновременно код информации подается на регистр 6, а с последнего - на блок 2 генераторов, где вызывает срабатывание генераторов считывания. С выходов этих генераторов импульсы считывания проходят на шины считывания матриц 3. На выходных шинах матрицы, соответствующих строкам или столбцам, где хранимая информация совпадает с кодом опроса, появляется сигнал соответствия, поступающий по цепям 24 на индикаторы 4. На управляемые входы этих индикаторов подаются с дешифратора 5 по цепям 20 или 21 сигналы включения индикаторов.С выходов индикаторов 4 сигналы следуют по цепям 25 на преобразователи 7, т. е, на сигнальные входы элементов 34, Одновременно на управляемые входы элементов 34 приходят сигналы управления по цепям 13 или 15, которые определяют режим работы элементов, В рассматриваемом случае эти элементы выполняют операцию ДА, вследствие чего сигналы с выходов преобразователя 7 по цепям 26 или 27 поступают с заданной задержкой на входы регистров 6. Пришедшая тем временем следующая часть команды обеспечивает на выходах 16 или 17 дешифратора 5 сигналы управления, а это, в свою очередь, - прием данных в регистр 6, с выходов 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 последнего -- на генераторы 2 и далее насоответствующие шины записи. Одновременно из ЭВЛ поступает сигнал на регистр 6, определяющий строку или столбец матриц, в которую записывается признак.Подсчет идентичных слов или столбцов, записанных на матрицах, выполняется в следующем порядке,1. Ассоциативный опрос матрицы по искомым признакам и проставлению граничных отметок, соответствующих найденным словам, в координатном преобразователе,Обозначение операции; ПК+Гр.Г 1 ри поступлении кода сигналов управления по цепям 13 и 15 па элементы 34 и 37 включаются транзисторные переключатели 80 и 81, вследствие чего устанавливается цепь записи в сердечники 75 (М 1) для сигнала, поступающего по цепи 25 из матрицы. Далее при считывании с сердечника обеспечивается также перезапись в сердечники памяти 75 (ЯП 1), Б дальнейшем, в каждом такте работы элемента на выходе сердечника 75 (Са) получается сигнал граничной отметки. Этот сиг ал поступает на базу транзисторного переключателя 77, отпирает его, вследствие чего коллекторная цепь шунтирует вход 72 элемента 37. Тем самым разрывается цепь переноса в координатном преобразователе на все время, пока проставлена граничная отметка.2. Распространение от нижней строки матрицы до первой граничной отметки с получе ием сигнала на выходе 26 в строке, соответствующей указанной отметке, и зачеркивание исходной отметки.Обозначение операции: Рсп, 1 до Гр, Вв. На выходе 26 элемента 34 каждого разряда вырабатывается сигнал только в том случае, ссли в нем проставлена граничная отметка (см. п. 1 рассматриваемого примера) и если в элемент поступил сигнал переноса снизу по цепи 40 из разряда М - 1 на. выходную цепь 26 в данном разряде. В свою очередь, этот сигнал поступает с трансформатора 88, помещенного на выходе элемента 37 предшествующего разряда, если отсутствует граничная отметка в предшествующем разряде, (т. е. при наличии сигнала на входе 72 элемента 37, поступающего по цепи 13, 15) и включен транзисторный переключатель 86.Транзистор 86 включается сигналом, поступающим по шине, соединенной с его базой.3. Повторение операции по п, 2 рассматри. ваемого примера до прекращения подачи сигкала о наличии распространения Расп, раз решающего сигналы управления по шинам, соединенным с базами триодов 86.В остальных примерах ограничимся рассмогрением способов решения задач. 1. Геребор и отсчет фигур на матрице ироизводится слес)юшиа способом.1. Считывание по всем разрядам с получением вертикальных проекций всех фигур ипроставлением граничных отметок в спроецированных точках.Обозначение операций: Инф. Иск. + Гр.2 а, Распространение по вертикали от начала координат до первой граничной отметки, названной 1 в, с получением выходного сигнала (и дальнейшим преобразованием этого сигнала в импульс считывания).Рсп, 1 до Гр.Вв2 б. Считывание ио строке, соответствующей точке 1 в, с получением горизонтальной проекции 1 г - 1 г нижнего сечения фигуры и проставление граничных отметок в спроецированных точках,Сч. + Гр. а имеет вид: Рси. до Общая командГр. ВВ Сч+ Гр.За, Распространение по горизонтали от Одо г.ервой отметки 1 г.Рсп. 1 до Гр. Вв + Зп.Зб. Считывание по вертикали через первую отметку 1 г., с получением вертикального сечения 1 в - 1 в и иростазлением граничных отх сток. Результат записывается в столбец, отведенный для признаков,Сч.+Гр и Рси. до Гр. Вв+Зи.4. Считывание со столбца признаков с получением сигналов в пределах 1 в - 1 в и получение при дальнейшем считывании соответствующей горизонтальной проекции 2 г - 2 г. Результат записывается в строку признаков.5. Считывание со строки признаков и получение сигналов считывания в пределах 2 г - 2 г; получение проекции 2 в - 2 в и запись результа в столбец признаков.Сч+ Сч (2 г - 2 г)+Зп6. Считывание со столбца признаков и получение сигналов считывания в пределах 2 в - 2 в, фиксация проекции Зг - Зг с записью результата (проекции) в строку признаков:Сч+ Сч (2 в - 2 в)+ Зп7. Считывание со строки признаков и получение сигналов считывания в пределах Зг - Зг с последующим получением проекции Зв - Зв,Сч+ Сч (Зг - Зг) .8. Сравнение полученного результата с содержанием столбца признаков опроса по строкам в пределах найденной проекции Зв - Зви фиксация сигнала 1 или 0 на выходе строки признаков. 1 указывает на совпадение полученной и первоначальной проекций фигуры, что позволяет перейти к следующей операции исключения строк вне проекции, а затем к и. 9,9. Считывание в пределах полученной проекции, нахождение горизонтальной проекции и исключение столбцов вне этой проекции. (О в и. 8 указывает на необходимость продолжения последовательного перебора горизонтальных и вертикальных проекций).Таким образом, выбор первой и последующих фигур при любых размерах таблицы, ко 25 ЗО 35 40 45 50 55 60 65 5 15 20 личестве фигур и конфигурации изображенийтребуется около 10 команд. Каждая командавыполняется за одно обращение,11. Индикаиггя вхождения исс,геоуеагой точки в контур произволгной форлги выполи,гетсследуюггггг:г образом.1. Сечение по координате (строке) исследуемой точки. Запись в строку признаков,2. Опрос ио всем строкам от верхнего края матрицы до рассматриваемой строки с получением горизонтальной проекции отсеченной сверху фигуры и записью полученной при этом логической суммы во вторую строку признаков.3. Распространение от проекции рассматриваемой точки до ближайших проекций сечения контура. (Выполняется распространением вправо и влево для первой строки признаков).4. Опрос второй строки признаков полученным при выполнении п. 3 кодом. При успешном опросе ответ положителен. 111. Анализ и модгггфикщия коланд проерагягы осуществ.гяетс, наггрилер, как показано в ггриведенноп ниже частнолг случае.Последовательность команд куска программы вносится в матрицу. В ходе решения задачи:1, При получении сигнала, указывающего, например, на изменение типа цели (не самолет, а ракета:), содеркание определенного столбца матрицы логически сложить с 1 в каждой строке в диапазоне от команды с признаком Л до команды с признаком М, (что будет означать, например, внесение в команду указания - брать данные из заданного массива памяти) при условии, что между этими командами отсутствует команда с признаком Н.2. При получении сигнала о резком возрастании скорости цели, в часть команд, удовлетворгиоших заданным условиям, внести указание:вместо сложения с данными таблицы констант - выполнять умножение на эти константы. Это достигается, например, логическим умножением информации соответствую. щего столбца на 1 и т. и.Форма записи команд в матрицу ясна из предыдущего. Предмет изобретенияУстройство для решения логических задач, содержащее матричное устройство с одной или более матрицами, соответствующие ячейки которых соединены цепями связи, с дешифратором управления, выходными индикаторами, горизонтальным и вертикальным регистрами, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия при обработке информации, в нем дополнительно установлены горизонтальные и вертикальные координатныепреобразователи, объединенные входы управления котовых соединены сдешифратором200880 12 управления, сигнальные входы этих преобразователей связаны с соответствующими выходами индикаторов, а их сигнальные выходы,служащие выходами устройства, соединены со входами горизонтального и вертикального регистров,40 4 У , юР с =Рщягошидмлю)Ф/20088 О С " -"тегп А А Сок по"Тетред Т. П, Курилко Корректоры: А. П. Татариицеваи Н, И. Быстрое . Редактор Н, С, Коган Типограс 3)ия, пр. Сант иова. 2 Заказ 3107(18 Тиран; д 1 о Поппипзе 11 НИИПИ Комитета по дела."и изобретений и открыгий ири Совете Министров СССР Москва, Центр, пр. Серова, д. 4