Устройство для уплотнения @ -разрядного двоичного кода

Устройство для уплотнения @ -разрядного двоичного кода

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПЛОТНЕНИЯ h-РАЗРЯДНОГО ДВОИЧНОГО КОДА, , содержащее п-разрядные регистр маски и первый регистр исходной информации узея коммутирующих элементов и 11 разрядный регистр результата, причем первые входы первого регистра исходной информации и регистра маски соединены cooTBetcTBeHHO с первым информационным и управляющим входа-ми устройства, выход регистра результата является выходом устройства , о т ли ч а ю щ ее с.я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет; обеспечения выполнения операции восстановления , оно содержит второй п-разрядный регистр исходной информации, первый и второйп -разрядные вспомогательные регистры и узел восстановления , причем первый .вход регистра , результата соединен с первым выходом второго регистра исходной информации , вторые вход и выход регистра результата соединены с вторыми выходом и входом регистра маски соответственно , а третий вход - с выкодом узла восстановления, управляющий вход которого соединен с управляющим входом узла коммутирующих эле- . ментов и с первым выходом регистра маски, а информационный вход - с первым выходом узла коммутирующих элементов, первый вход которого соединен с вторым выходом второго регистра исходной информации, первый вход которого является вторым информационным входом устройства, а второй вход соединён с выходом первого вспомогательного регистра, вход которого соединен с вторым § выходом узла коммутирующих элементов, (Л третий вход которого соединен с первым выходом первого регистра исходной информации, вторые вход и выход которого соединены свыходом и входом второго вспомогательного регистра соответственно, при этом узел восстановления содержит К групп по два коммутирующихэлемента 4 Об Jib в каждой группе,причем первые и вторые управляющие входы коммутирующих элементов i-й группы соединены ответственно с

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (}9) (}}) 38

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ

К ABT0PCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

| (21) 3470363/18-24 (22) 09. 04. 82 (46) 15.10.83. Бюл. }} 38 (72) Р;П. Кострова, Л.В. Макарычева,, Е.А. Чихирев, В.Г. Моисеев и Е.H. Потоцкий (53) 681.3 (088.8) (56) .1. Вигин А. Г. Цифровые вычислительные машины. М., "Энергия", 1971, с. 302, рис. 12.

2. Авторское свидетельство СССР

} 439017, кл. 6 11 C 19100, 1973.

3. Авторское свидетельство СССР

V 6/3612, . G 06 F 7/00,- 1976 (про- тотип) .. (54) (57) 1 устРОйство Для уплотНЕНИЯ }1-РАЗРЯДНОГО ДВОИЧНОГО КОДА, содержащее и-разрядные регистр маски и первый регистр исходной информации узел коммутирующих элементов и }1разрядный регистр результата, причем первые входы пеового регистра исходной информации и регистра маски соединены соответственно с первым информационным и управляющим входа- ми устройства, выход регистра результата является выходом устройст-. ва, о т л и ч а ю щ е е с.я тем, что, с целью расширения функциональ- ных возможностей за счет. обеспечения выполнения операции восстановления, оно содержит второй и -разрядный регистр исходной информации, первый и второй )) -разрядные вспомогательные регистры и узел восстановления, причем первый вход регистра ", результата соединен с первым выходом. второго регистра исходной информации, вторые вход и выход регистра результата соединены с вторыми еыхо-. дом и входом регистра маски соответственно, а третий вход - с выкодом узла восстановления, управляющий вход которого соединен с управляющим входом узла коммутирующих элементов и с первым выходом регистра маски, а информационный вход - с первым выходом узла коммутирующих элементов, первый вход которого соединен с вторым выходом второго регистра исходной информации, первый вход которого является вторым информационным входом устройства, а второй вход соединен с выходом первого вспомогательного регистра, вход которого соединен с вторым выходом узла коммутирующих элементов третий вход которого соединен с первым выходом первого регистра исходной информации, вторые вход и выход которого соединены с выходом и входом второго вспомогательного регистра соответственно, при этом узел восстановления содержит К групп по два коммутирующих элемента в каждой группе, при чем п ер вые и вторые управляющие . входы коммутирующих элементов i-й группы соединены со- . ответственно с (2i - 1)-м и (2i)-м разрядами управляющего .входа узла восстановления, выходы первого и второго коммутирующих элементов 1-й группы являются соответственно (2(К-i) + 2)-и и (2(К-H + l j-м. разрядами выхода узла восстановления, второй и четвертый входы первого коммутирующего элемента i- é группы соединены с третьим входом второго коммутирующего элемента той же группы и с i-м разрядом входа узла восстановления, четвертый вход второго 104B471

20 коммутирующего элемента -й группы соединен с (К +i)-м разрядом входа узла восстановления.

2. Устройство пе и. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что узел коммутирующих элементов содержит К групп по и коммутирующих элементов в каждой группе, причем в первой группе узла коммутирующих элементов первый вход J-ro (J - 1 - n коммутирующего элемента соединен с -м разрядом nepeorb входа узла коммутирующих элементов, второй и третий ьходы m-го (m - 2 — п- 1) коммутирующего элемента соединены с первым входом (m + 1) -ro коммутирующего элемента и с четвертым входом (m1)-го коммутирующего элемента, второй вход и-го коммутирующего элемента i-й (i -1 - К) группы сое динен с четвертым входом (п - 1)-го коммутирующего элемента той же группы и с (2 -1)-м разрядом третьего входа узла коммутирующих элементов, третий и четвертый входы П -го коммутирующего элемента j -й группы соединены с 21-и разрядом третьего входа узла коммутирующих элементов, выход

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в высокопроизводительных системах обработки данных.

Известно устройство для уплотнения, содержащее регистры исходной информации и результата, а также несколько ярусов коммутирующих элементов. Каждый коммутирующий элемент имеет два информационных и два управляющих входа и один выход (1) .

Недостатками данного устроиства являются низкое быстро, ействие, а также отсутствие возможности выполнения операции восстановления информации.

Известно устройство для уплотнения информации, содержащее и-разрядные регистры исходной информации маски и результата, узел маскирования с п парами входов и п выходами, р-го (р -3-и) коммутирующего элемента

8 -й (C -1 - К- 1) группы соединены с первым входом р -го коммутирующего элемента (P. +1) -й группы, с вторым и третьим входами (P -1) -го и четвертым входом (p -2)-го коммутирующих элементов(6 +1 -й гругпы, второй и третий входы первого коммутирующего .элемента i!-й группы соединены с первым входом второго коммутирующего элемента той же группы, выходы пер- вого и второго коммутирующих элементов -й группы соединены соответственно с первыми входами первого и второго коммутирующих элементов (3+1) -й группы, выход I -го коммутирующего элемента К-й группы является

1-м разрядом второго выхода коммутирующих элементов, первые и вторые управляющие входы коммутирующих элементов 1-й группы соединены соответственно с (21-1)-м и(2 )-м разрядами управляющего входа узла коммутирующих элементов, первые входы первого и второго коммутирующих элементов -й группы являются соответственно -м и (К+ )-м разрядами первого выхода узла коммутирующих элементов. блок управления с и группами выходов, а также К (К-log>n) групп коммутирующих элементов, имеющих по два информационных, два управляющих входа и один выход (2)

Недостатками данного устройства являются значительное количество оборудования, а также отсутствие воэможности выполнения операции

1 восстановления информации .

Наиболее близким к изобретению является устройство для уплотнения и-разрядного двоичного кода, содержащее и-разрядные регистры исходной информации, маски и результата узел маскирования с п парами входов и и выходами, блок управления с 11 входами и и группами выходов, а также К (К-1ог n) групп коммутирующих элементов, каждый из которых имеет два информационных и два уп1048471

25

35

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей устройства за счет выполнения кроме операции уплотнения и-разрядного кода операцию восстановления п-разряднсго кода.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для уплотнения ф-разрядного двоичного кода, содержащее и-разрядные регистр маски и первый регистр исходной информации, .узел коммутирующих элементов и tl--разрядный регистр результата, причем первые входы первого регистра исходной информации и регистра маски соединены соответственно. с первым информационным и управляющим вхо", дами устройства, выход регистра результата является выходом устройства, содержит второй и -разрядный регистр

55 с равляющих входа и один выход, причем первый информационный вход,,-ro коммутирующего элемента j -й группы, :кроме первой, соединен с выходом

)-го коммутирующего элемента (i- 1)-.й группы, второй информационный вход

j-ro коммутирующего элемента i-й группы соединен с первым информационным входом ()+2 " )-го коммутирующего элемента i-й группы, 1-й вход регистра результата соединен с выходом J-ro коммутирующего элемента К-й группы, )-й вход блока управления соединен с )-м выходом регистра маски, i-й разряд, -й 15 группы выходов блока управления соединен с первым управляющим входом

j-ro коммутирующего элемента i-й группы и, с вторым управляющим входом (,)-2" " )-ro коммутирующего элемента i-й группы, первый информационный вход .1-го коммутирующего элемента первой группы соединен с j-м входом узла маскировки, первый вход ,j-й пары входов узла маскирования соединен с,l-м выходом регистра исходной информации, а второй входс 1-м выходом регистра маски (j-1-й i -1-!<). (3)

Недостатками этого устройства являются отсутствие возможности выполнения операции восстановления исходной информации, а также большой объем оборудования блока управления и увеличение количества связей между блоком управления и группами коммутирующих элементов при возрастании и. исходной информации, первый и второй

И-разрядные вспомогательные регистры и узел восстановления, причем первый вход регистра результата соединен с первым выходом второго регистра исходной информации, вторые вход и выход регистра результата соединены соответственно с вторыми выходом и входом регистра маски соответствен" но, а третий вход - с выходом узла восстановления, управляющий вход которого соединен с управляющим входом узла коммутирующих элементов и с первым выходом регистра маски, а информационный вход - с первым выходом узла коммутирующих элементов, первый вход которого соединен с вторым выходом второго регистра исходной информации,, первый вход которого является вторым информационным входом устройства, е второй вход соединен с выходом первого вспомогательного регистра, вход которого соединен с вторым выходом узла коммутирующих элементов, третий вход которого соединен с первым выходом первого регистра исходной информации, вторые вход и выход которого соединены соответственно с выходом и входом второго вспомогательного регистра, при этом узел восстановления содержит К групп по два коммутирующих элемента в каждой группе, причем первые и вторые уп" равляющие входы коммутирующих элементов 1 -й группы соединены соответственно с (? -1) -м и (2j) -м разрядами управляющего входа узла восстановления, выход первого и второго коммутирующих элементов j -й группы являются соответственно (2(K-1)+ 2) -м и 12(К -j) +1) -м разрядами выхода узла восстановления, второй и четвертый входы первого коммутирующего I элемента .-й группы соединены с третьим входом второго коммутирующего элемента той же группы и с 4 -м разрядом входа узла восстановления, четвертый вход второго коммутирующего элемента t --й группы соединен с (К+ 1)-м разрядом входа узла восстановления.

Кроме того, узел коммутирующих элементов содержит К групп по И коммутирующих элементов. в каждой группе, причем в первой группе первый

I вход I -го (3 =1- И) коммутирующего элемента соединен с 1-м разрядом

1048471

45 первого входа узла коммутирующих элементов, второй и третий входы

1п-го (В=2-11-1) коммутирующего элемента соединены с первым входом (+1) - ro комму ти рующе ro элеме н т а и с четвертым входом (1я-1) -ro коммут14рующего элемента, второй вход

Р-ro коммутирующего элемента (-й ! i -1-К) группы соединен с четвертым входом (Ь-1I -го коммутирующего

10 элемента той же группы и с (24-1)-м разрядом третьего входа узла коммутирующих элементов, третий и четвертый входы 0-го коммутирующего элемента -й группы соединены с 2 -м

15 разрядом третьего входа узла комму- тирующих элементов, выход р -го (p = )- йj коммутирующего элемента U -й (Р =1-1(- 11 группы соединен с первым

I входом 0 - го коммутирующего элемента

1» +1) -й группы, с вторым и третьим

Ъ

I 1 в: одами (р-1)-го и четвертым входом "„-21-го коммутирующих элементов ! р +l 1 -й группы, второй и третий

2S входы первого коммутирующего элемента с-й группы соединены с первым входом второго коммутирующего элемента той же группы, выходы первого и второго коммутирующих. элементов (-й группы соединены соответственно с

30 первыми входами первого и второго коммутирующих элементов (+1) -й группы, выход - го коммутирующего элемента К-й группы RBJlHBTGR 1 -м разрядом второго выхода узла коммутирующих элементов, первые и вторые управляющие входы коммутирующих элементов 1 -й группы соединены соответственно с (2 -1) -м и (2 )-м разрядами управляющего входа узла ком- 40 мутирующих элементов, первые входы первого и второго коммутирующих элементов < -й группы являются соответственно i -м и (K+1)-м разрядами первого выхода узла коммутирующих элементов. !

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства для уплотнения Ц -разрядного двоичного кода, на фиг, 2 узлы восстановления и коммутирующих

50 элементов.

Устройство для уплотнения Vl-разрядного двоичного кода содержит »1-разрядный регистр 1 маски, первый регистр 2 исходной информации, вто- 55 рой регистр 3 исходной информации, регистр 4 результата, первый вспомогательный регистр 5, второй вспомогательный регистр 6, узел 7 восстановления и узел 8 коммутирующих элементов.

Узел 7 содержит К групп коммутирующих элементов, в каждой группе по два коммутирующих элемента 9. Узел

8 содержит К групп коммутирующих элементов по 11 коммутирующих элементов 9 в каждой. Коммутирующий элемент 9 представляет собой одноразрядный коммутатор, осуществляющий прием информации с одного из четырех направлений в зависимости от кода на управляющих входах.

Рассмотрим работу устройства при

64 и К = 8.

В каждую группу узлов 7 и 8 подаются два разряда кода маски и два разряда исходной информации . За один такт работы устройства в узлах 7 и 8 одновременно может обрабатыватьcs! шестнадцать разрядов исходной информации. Таким образом, для выполнения операции уплотнения или восстановления при и = 64 и К = 8 требуется четыре такта.

Операция уплотнения осуществляется следующим образом.

8 начале первого такта в регистры

1 и 2 записываются соответственно код маски и исходная информация. С выходом первых шестнадцати разрядов регистра 1 код маски по управляоцим шинам подается в узел 8. Каждый разряд регистра 1 связан с управляющими входами коммутирующих элементов

9 соответствующей группы. С выходов первых шестнадцати разрядов регистра

2 на информационные входы шестьдесят четвертого и шестьдесят третьего коммутирующих элементов 9 всех групп узла 8 поступает исходная информация, Каждый из разрядов регистра 2 связан с соответствующей. группой коммутирующих элементов 9 узла 8. Под воздействием кода маски происходит коммутация групп элементов 9 в узле

8 и, тем самым, устанавливаются связи между выходами первого регистра 2 исходной информации и входами первого вспомогательного регистра 5.

Разряды исходной информации уплотняются, проходя последовательно через группы коммутирующих элементов 9, и в конце первого такта записываются на вспомогательный регистр 5. Одновременно из регистров 1 и 2 разряды . с семнадцатого по шест.ьдесят - чет7,1О 4847 вертый соответственно переписываются1 в разряды с первого по сорок восьмои. регистров 4 и 6. Регистры 4 и 6 используются для перезаписи кода маски и исходной информации соответственно в регистры 1 и ? .со сдвигом на шестнадцать разрядов. В начале второго такта содержййое регистров

4, и 6 соответственно переписывается в регистры 1,,2 и 3. Дальнейшая 10 работа происходит как и в первом такте. Работа устройства в третьем и четвертом тактах осуществляется аналогичным образом, В конце четвертого такта на первом вспомогательном регистре 5 сформирован окончательный результат. В начале пятого такта результат с вспомогательного регистра

5 переписывается в регистр 3. В конце пятого такта результат с регистра 20

3 записывается в реги стр 4 результата. На этом работа устройства по выполнению операции уплотнения разрядного двоичного кода заканчивается.

Операция восстановления производится следующим образом.

В начале первого такта в регистры 1 и 3 соответственно записываются

30 код маски и исходная информация, причем в регистры 1 и 3 запись производится в измененном порядке, т.е. первый разряд пишется на место шестьдесят четвертого, а шестьдесят З5 четвертый - на место первого, второй разряд - на место шестьдесят третьего, а шестьдесят третий — на место второго и т.д. С выходов регистра 3 исходная информация поступает 40 на информационные входы коммутирующих элементов 9 первой группы узла

8. Кроме того, информация первого разряда регистра 3 поступает на информационные входы первого и вто- 45 рого коммутирующих элементов 9 перЬой группы узла 7, а информация второго разряда регистра 3 — на информационный вход второго коммутирующего элемента 9 первой группы узла 7;

С выходов разрядов с первого по шестнадцатый регистра 1 код маски по управляющим шинам поступает в узлы 7 и 8. Под воздействием кода маски происходит коммутация группы 55 элементов 9 узлов 7 и 8, тем самым, устанавливаются связи между выходами . второго регистра 3 исходной информа1 8 ции и входами регистра 4 результата.

Разряды исходной информации, проходя последовательно через группы коммутирующих элементов 9 узлов 7 и 8, в конце первого такта записываются на регистр 4 результата в соответствии с кодом маски в разряды с сорок девятого по шестьдесят четвертый.

Одновременно содержимое регистра 1 (. разряды с семнадцатого по шестьдесят четвертый) переписываются в разряды с первого по сорок восьмой регистра 4 результата, для сдвига информации в регистре 1 на шестнадцать разрядов. На первый вспомогательный регистр 5 записывается исходная информация с выходов коммутирующего узла 8 со сдвигом в сторону старших разрядов на столько, сколько единиц имеется в коде маски в данном такте.

Во втором такте содержимое регистров 4 и 5 соответственно переписывается B регистры 1 и 3. Обработка последующих шестнадцати разрядов исходной информации производится так же, как и B первом такте.

В третьем и четвертом тактах заканчивается обработка оставшихся разрядов исходной информации, В конце четвертого такта в реги стре 4 резуль тата сформирован результат операции восстановления в измененном порядке, т.е. шестьдесят четвертый разряд результата записан в первый разряд регистра 4.

B начале пятого такта содержимое регистра 4. передается в регистр

1. В конце пятого такта полученный результат из регистра 1 переписывается в регистр 4 результата с восстановлением обычного порядка следова-ния разрядов.

На этом работа устройства по операции восстановления tl-разрядного двоичного кода заканчивается.

Предлагаемое устройство имеет более широкие функциональные возможности и обеспечивает существенный выигрыш во времени при решении задач, в которых встречаются процедуры восстановления 11 -разрядных кодов, по сравнению с программными методами восстановления. Кроме того, по сравнению с прототипом, узел маскироlO4847l

l0.ВНИИПИ Заказ 7933/54 Тираж 706 Подписное

Филиал ППП Патент", r, Ужгород, ул, Проектная, 4 вания с п парами входов и П выходами и блок управления с и входами и

И группами выходов заменяется на три регистра, что позволяет сократить объем оборудования и количест во связей.