Устройство анализа и замены числовых полей

Устройство анализа и замены числовых полей

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) G 06 I 7/0() ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4658190/24 (22) 02.03.89 (46) 07.03.91. Бил. Р 9 (71) Белорусский государственный университет им. В. И. Ленина (72) Л.B.Соболев, И.П.Гтег(ко, Г. Н. Черников и В.А.Чудовский (53) 681.325(088.8) (56) Авторское свидетельство (:(;(:P

1132284, кл. Г 06 F 7/()(), 1983.

Лвторс кое с видетсльство Г(:(,*Р

Н 1280606, кл. 0 0(1 Р 7/00, 1986. (54) УСТРОИГТВО ЛНЛ) )ИВЛ И НЛ1(г .Ш! ЧИСЛОВ1>1Х I() JrA

ÄÄSUÄÄ 1633389 А 1

2 (57) Устройство анализа и замены числовых полей относится к инсаровой вычислительной технике и могкет быть использовано при обработке структурно-слогкной инАорг(ации (граАов, таблиц), а пали зе алгоритмов, программ.

Цель изобретения — ускорение выполнения операции анализа и замены числовых полей. Устройство содержит входные регистры 1, 2, блок 3 Лормир ова— ния масс к, регистры 4, 5 маски, группы элементов If 6, 7, блок 8 коррек— ции, группу элементов ИЛИ 9, группу эл емеггт ов I f 1 О. Два элемента да н нь(х, которые необходимо проанализировать, l

1633389 поступают на входные регистры и с них — на входы блока формирования масок и входы групп элементов И. С помощью блока формирования масок анализируется возможность замены числовых полей и формируются маски, поступаюWe на регистры масок и с выходов последних — на входы первой и второй групп элементов И. С выходов групп 10 элементов И выделенные поля первого

Изобретение относится к цифровой вычислительной технике и может быть использовано при обработке структурно-сложной информации (графов, таблиц), анализе алгоритмов, программ. 20

Цель изобретения — ускорение»ыполнения операций анализа и замени числовых полей.

Ил фиг,1 изображена функциональная схема устройства анализа и замены 25 числовых попей; на AHI .2 — функциональная схема, блока коррекции; на фиг.3 — функционапьная схема блока формирования масок; на фиг,4 — функциональная схема схемы предваритель- 30 ного анализа блока формирования масок; на фиг. 5 — функциональная схема анализатора выходов; на фиг.6 — функциональная схема анализатора входов; на фиг ° 7 функциональная el< eMR < крато ра выходов; на фиг.8 — функциональная схема селектора выходов.

Устройство анализа и замены числовых полей содержит входные регистры

1 и 2, блок 3 формирования масок, ре- 40 гистр 4 маски, регистр 5 маски, группу 6 элементов И, группу 7 элементов

И, блок 8 коррекции, группу 9 элементов ИЛИ, группу 10 элементов И.

Функциональная схема блока коррек- 45 ции (фиг.?) состоит из группы 11 элементов 111П1, групп 12-14 элементов И.

Функциональная схема блока форми50 рова ния масок (фиг . 3) включает схему

15 предварительного анализа, элементы ИЛИ 16-19, элементы И 20-23.

Функциональная схема схемы предварительного анализа блока формирования масок (AHI,4) включает анализаторы

24 и 25 выходов, анализатор 26 входов, шифраторы 27 и 28 выходов, селекторы 29 и 30 выходов, схеми 31 и 3? элемептл данных пецоср< äстяе»»o, л второго элемента данных — через б>лок коррекции подлг>тся на входы группы элементов ШП1, где объединяг>тся и пост упл ют нл и ер выл > внход устр ойст»а, на второй выход которог<> поступает с выхода третьей группы злементов И, » случае HpBoзможности злме»н числовых попей, второй элемент длинь>х. 4 з.п. ф-лн, 8 ил. сравнения, элементы HF. 33-35, злементы ИЛИ 36-38, элементы И 39-41.

Функциональная схема лнализлторл выходов (фиг. 5) состоит из элементо»

И 4 2-49, элементов ИЛИ 50 и 51 .

Функциональная схема лнллизлторл входов (фиг.б) состоит из элеме»то»

НГ 52-54 и анализатора 55 »нходон.

Функциональнлн схема Ip«t>ð»òoðз выходов (фиг. 7) состоит из эл< мепто»

И 56-62 и элемента ИЛИ 6:1.

Функционзльная схема с еле кторл выходов (фиг.8) состоит из 66 групп элементов И 64-66 и группы 67 злементов ИЛИ.

Устройство функцио>п 1>ует следуюгП<м обра з<>м.

В первый входной регистр 1 зл»осится первый элемент длнннх, Rn»т<>рой входной регистр ? заносится второй элемент данных. C»нходo» и p— вого 1 и второго 2»ходных регистров первый и второй элементы данных поступают на группы 6 и 7 элементов

И, осуществляющих операции поразрядного И элементов данн»tx и соответст— вующих масок, поступлюг<их с выходов регистров 4 и 5 масок, :-<л входи кот<>рых маски поступают спот»етственпо с первого н третьего выходо» блока

3 формирования масок. Нл первьп3 и

BT op oH»ходы блока 3 форм><р о»л»ия масок поступают рлзрядн соот»етствующих элементов данных. С помоцьг> группы 9 элемент<>в 1ШИ производится логич еское сложе>п е кодов с виходо» группы 6 >лементо» И и»нходл блок;l

8 коррекции. Результат поступает нл первый выход устройства, »торой выход которого представляет собой внход группы 10 элементов И, пропусклигях второй элемент данных» соот»ет>ствии оо значением восьмого разряда

16333

5 второго выхода блока Аармиравания масок, представляю»»и»» собой признлк невозможности замены числовых полей (L = О) . Остлль»»ь»е семь разрядов второго выхода блока Аармиравания масок формируют третий выход устройства и представляют собой признаки o»>II»бочных ситуаций.

В блоке Аормировлния масок (Аиг.3

10 и 4) элемент И 40 осуществляет Аармирование на своем прямом выходе признака воэможности замены числовых полей (L = 1), включающего значение выхода элемента ИЛИ 36, предстлвляв— щего собой значение (411 1 = 1), образуемое с помащьв значений вторых выходов а»»лл»»затора 34 вьг::адов и шиАратара 27 выходов, зплчение вь»хода элемента ИЛИ 37, представляющего собой значение (41I 2 = 1), образуемое с помощью значений втор»»х выходов анализатора 25 выходов и шиАрлтора

27 вьиодов, значение второго выходя лпализатора ?6 входов, представляющего собой знлчепие (4E>? = 1), .»»»лчение выхода "Рг»в»»г>" схемы 31 срлв»»е»»»»я, представляющего собой з»»лчение (ПВ2 = П13), образуемое с помощьв значений разрядов, начиная с 3 и-га да (4 п-2)-й, первого входа блока формирования масок, представляю»»»»х собой П13, и значений выхода селек— тара 30 выходов, ас уществпявщего выбор поля второго элемента данных со значением ЗП = О, в соответствии со значением разрядов входа анализатора 26 входов, значение выхода "» лв»»о" схемы 31 срлвне»г»»я, представляющего собой значение (ПЫ1 = IE?3), об40 разуемое с памощьв значений рлзря— дов, начиная с 3 п-ro по (4 п-2) -й второго блока формирования масок, представляющих, собой П23, и значений выхода селектора 29 выходов, ос у»>»ествляющего выбор, в соответствии со значением первого выхода шиАрлторл

27 выходов, поля с ЗП = 1 и содержащего хотя бы один нуль в 4П.

На инверсном выходе элемента И 4 1 блока формирования »»лслк Аар»»»., уется признак невозможности замены числов вых полей (L = 0). В соответствии со значениями первых выходов »>»»»Арлторов 27 и 28 выходов и значениями

55 прямого и инверсного выходов элемента И 41 блока Aopr»I»pn»»a»II

89 6 формирования масок устлнлвчпвлются соотвеTcтBóî»>ùå разряды, сooò»»åòñтвенпо, первой и RToE>oH масок.

Первый и второй, третий и чет» ертьп», пятый и шестой разряды второго выхода блока ф арм»»рава»п»я млсак представляют собой значения первых двухразрядных выходов соответственно анализаторов 24 и 25 выходов и анализатора 26 входов, и индицируют ситуации, соответственно, 4111

3 и 4E!1 = О, 411? = 3 и 4H2 = О, 482 =3 и 4В2 = О. Седьмой разряд представляет собой значение выхода элемента ИЛИ 38, асуг ествляв»»его операцию логического сложения значений выходов элементов И 39, 41, которые осуществляют, в сваю очередь, в соответствии со значениями падклю— ченпых к I»I»M выходов схем сравнения операции (П111 = П23) / (!ТР>2 Ф П13) и (ПВ2 = П13) Л (ГП11 Ф П23) соответственно. Нл вторых вь»ходах»шгАрлторон 27 и 28 в»ходов (AI»r . 7) индицируется ситуация, когда одно из двух палей с ЗП = 1 сод ерж»»т все единицы, т. е. не является полем выхода.

В случае E, = 1 первой группой б элементов И устройства, в сс атветствии со з»»лчениел» разрядов первой маски, осущеcтвляется маскирование раз

Ф о р м у л л и з и б р е т е н и я замены двл вход1. Устройства анализа и числовых палей, содержа»»ее ных регистра, два регистра группы элементов И, группу тов ИЛИ, блок Аормиравлния держа»ц»»й пять элементов И, мента ИЛИ, три зле»»ент»» ПГ, мы сра внения, л Tл»а;е блок содержа»ш»г» группу эл еме»»т ав маски,две эл еменмлсок содвл эледве схекоррекции, ИЛИ и рядов поля первого элемента длннь»х, у которого ЗП = » . Группой 7 элементов И устройства, в соответствии со значением разрядов второй маски, осуществляется маскирование полей второго элемента данных с 8EE = О, с ЗП = 1 и содержащего все единицы, и поля

23. Блок коррекции (Аиг.2), в соответствии со значением разрядов -первого выхода шиАрлтарл 27 в»;»ходов блока Аормирования масок, определяет новое месторасположение незлмаскправанного поля второго элемента данных, г»рисутсгвующего пл выходе группы 7 элементов И устройства.

1633389 две группы элементов И, причем входы первого и второго входных регистров являются соответственно входами первого и второго элементов данных уст— ройства, выходы первого и второго входных регистров подключены поразрядно к первым входам элементов И соответственно первой и второй групп, к вторым входам которых подключены Ip поразрядно выходы соответственно первого и второго регистров маски, выходы разрядов с нулевого по (2 п-1)-й и с (3 и-1)-го по (4 и-?)-й выходов, где п — количество разрядов элемен- 15 тов данных, деленное на 4, первого входного регистра соединены с входами соответствующих разрядов первой группы входов блока формирования масок, а входы разрядов с нулевого по 2р (и-1) -й, с (2 и-1) -го по (3 и-?) и и с 3 и-го по (4 n-?)-й выходов второго входного регистра соединены поразрядно с входами соответствующих разрядов второй группы входов блока формирования масок, входы первого и второго регистров масок поразрядно соединены соответственно с выходами первой и третьей групп блока формирования масок, выходы элементов И 30 группы подключены поразрядно к первым входам элементов ЕЛИ группы, к вторым входам которых поразрядно подключены выходы блока коррекции, к входам второй группы которого поразрядно под- 35 ключены выходы элементов И второй группы, а первые входы элементов И второй группы блока коррекции соединены с вторым разрядом четвертого выхода блока формирования масок, вы- 4р ходы элементов KIH группы устройства являются выходами результатов устройства, причем в блоке формирования масоК входы первой группы второй схемы сравнения соединены поразрядно с вы- 45 ходами разрядов с 3 п-го по (4 n — 2)-й второго входного регистра, а выходы разрядов с 3 n-rn по (4 и-2)-й первого входного регистра соединены поразрядно с входами первой группы первой схемы сравнения, выходы "Равно" первой и второй схем сравнения соединены соотвтственно с первым и вторым входами первого элемента И блока формиpoBBHHR масок выходы р азрядов с ну55 левого по (n-1)-й элементов И второй группы устройства соединены поразрядно с первыми входами элементов

ИЛИ группы блока коррекции, выходы разрядов с и-го по (2 и-1)-й элемец I ов И второй группы устройства соедииены поразрядно с вторыми входами элементов ИПИ группы блока коррек— ции, разряды с 3п-гп по (4 и-1)-й выходов элементов И второй группы устройства соединены с вторыми входами соответствующих элементов 1ЛИ группы устройства, выходы элементов

ИЛИ группы блока коррек|уш соединены поразрядно с вторыми входами элементов И третьей и второй групп блока коррекции, выходы разрядов соответственно с нулевого по (и-1)-й и с п-го по (2 и-1)-й которых соединены с вторыми входами соответствующих элементов ИГП1 группы устройства, отличающееся тем, что, с целью увеличения быстродействия выполнения операций анализа и замены числовых полей, в него введена третья группа элементов И, блок формирования масок дополнительно содержит два анализатора выходов, анализатор входов, два шифратора выходов, два сел ект ора выходов, пять эл ементов ИЛИ, два элемента И, причем выходы разрядов с 2 п — го по (3 и-?)-й первого входного регистра соединены поразрядно с соответствующими раз— рядами первой группы входон блока формир ова ния масок, а лыхс ды ра зрядов с п-го по (? n-2)-й и разряд (3 и- |) -й второго входного регистра соединены поразрядно с с оответствующими разрядами второй группы входов блока формирования масок, г|ыходы второго входного регистра соел||иены поразрядно с первыми входами элементов И третьей группы устройства, с вторыми входами которых соединен восьмой разряд второго выхода блока формирования масок, выходы элеменТоВ И третьей группы янляются выходами второго элемента данных устройства, выходами признака о||ибочные ситуа ции устройства являются выходы разрядов с первого по седьмой второй группы блока формирования масок, выходы с 2 и-го по (3 и-11-й элементов И второй группы устройства соединены поразрядно с третьими входами элементов И П! группы блока коррекции, выходы которых соединены поразрядно дополнительно с вторыми входами элементов И первой группы блока коррекции, с первыми входами элементов II первой и третьей групп блока коррек1б33389 ции соединены соответственно перный и третий разряды четнертой группы выходов блока формирования масок, а выходы элементов И первой группы блока коррекции соединены поразрядно с вторыми входами, с 2 и-го по (3 и

1)-й элементов ИЛИ группы устройства, выходы разрядов (n-1)-й, (2 и— 1)-й и (3 и-1)-й первой группы входов блока формирования масок соеди— иены соответственно с первым, нторым и третьим входами первого анализатора выходов, выходы разрядов с нулевого по (3 и-1)-й первой группы нходов блока формирования масок соединены поразрядно с первой группой нходон первого шифратора выходов и первой группой входов первого селектора выходов, первый днухразрядный выход Zp первого анализатора выходов является первым и вторым разрядами группы выходов блока формирования масок, второй выход первого анализатора выходов соединен с первым входом пер- 25 ного элемента IIIIII, третий выход пер— ного анализатора выходов соединен с вторым входом первого шифратора выходов, первый трехра зрядний выход которого соединен поразрядно с вторыми 3р нходами первого селектора выходов и является четвертой группой выходов блока формирования масок, второй выход первого шифратора выходов соединен с вторым входом первого элемента ИЛИ, выходы разрядов первого селектора выходов соединены пора зрядно с входами второй группы второй схемы сравнения, выход "Равно" которой соединен с первым входом второго 4р элемента И, выход которого соединен с первым входом третьего элемента

ИЛИ, выход которого является седьмым о разрядом второй группы выходов блока формирования масок, выход Не 45 равно второй схемы сравнения соединен с первым входом третьего элемента И, инверсный выход первого элемента И является восьмым разрядом второй группы выходов блока форм"ронания масок, и соединен с первыми входами с четвертого по седьмой элементов ИЛИ и четвертого элемента И, выходы разрядов (и-1)-й,(2 и-1)-й и (3 и-1)-й нторой группы входов блока

55 формирования масок соединены соответственно с первым, вторым и третьим входами анализатбра входов и второго анализатора выходов, и с входами перного, второго и третьего элементов

НЕ соответственно, входи разрядов с нулевого по (Зп-1)-й второго входа блока формирования масок соединены поразрядно с входами первой группы второго шифратора выходов и входами первой группы второго селектора выходов, первые двухразрядные выходы анализатора входов и второго анализатора выходов являются соответстненно третьим, четвертым, пятым и шестым разрядами, выходами второй группы блока формирования масок, второй ныход второго анализатора выходов соединен с первым, входом второго элемента ИЛИ, с вторым входом которого соединен второй выход второго шифратора выходов, третий выход второго анализатора выходов соединен с вторым входом второго шифратора ныходов,второй выход анализатора входов соединен с третьим входом первого элемента И, с четвертым и пятым входами которого соединены выходы соответственно первого и второго элементов ИЛИ, второй вход второго элемента И соединен с выходом "Не равно первой схемы сравнения, выходы первого, второго и третьего элементов НЕ соединены соответственно с первым, вторым и третьим разрядами входов второй группы вто— рого селектора выходов, выходы разрядон которого соединены поразрядно с входами второй группы первой схемы сравнения, выход "Раннои которой соединен с вторым входом третьего элемента И, выход которого соединен C вторым входом третьего элемента ШП1, выход первого элемента И соединен, с вторыми входами четвертых элементов

И и ИЛИ и с первыми входами пятого, шестого и седьмого элементов И, выходы первого, второго и третьего разрядов первой группы первого шифратора выходов соединены с вторыми инверсными входами соответственно пятого, шестого и седьмого элементов ИЛИ, выходы первого, второго и третьего разрядов первой группы второго шифратора выходов соединены с вторыми входами соответственно пятого, шестого и седьмого элементов И, выходы седьмого, шестогв, пятого и четвертого элементов IIIIH соединены с разрядами соответственно с выходами с нулевого по (и-1)-й с и-го по (2 и1)-й, с 2 и-го по (3 и-1)-й и с

3 n-ro по (4 и-1)-й первой группы

1633389

t5

25 едт»нены сеотнетстне!»По с nep«t tt., нт<— рым и третт,им вход»!»и псртзот n Ietfeltта ИЛИ, т»ыход кот тр с перньм, вторим и треть!»м «ходптг<1 второго элемента ИЛИ, выход которогn является третьим Выходом »пали »тор» выходон, а выходи первого и t»Tnpnl

3. Устройство по П.1, n T sf ft ч а ю !ц е e c я тем, тто»!!»rtизлтор входов содержит анализатор выходов и три элемента llF., причем первый, второй и третий входы анализатора входов соедт»иены, соответстттеттно с входами первого, вт !рого и третьего элементов НЕ, выходы которых соединены, соответственно с пернттм, Вторым и третьим н: одлми липли-.»тор» ltlтходон, первьп», второй и трет!п! выходы к< торого являются соответствуют<»имт» Вьтходами анализатора входов.

4. Устройство по п.1, и т л и ч а ю щ е е с я тем, что пиАрлтор выходов содержит семь элементов И и элемент ИЛИ, причем входы разрядов, начиная с нулевого по (и-1)-й первой группы !цифр»тора ниходов сосдинены с соответствую»тими Входами первого эле30

55 блока <тормиронлния масок, л выходы седьмого, шестого, пятого и тетвер— того элементов И соединсны с разряд»ми соответственно с выходами < нулевого по (n-l) -й, с и-rn по (2 п-1)-й, с 2 и-го по (3 и-1)-й и с . 1 lt-го по (4 п 1)-й третьей группи блок» АОр

МИРОВЛНИЯ МЛСОК.

2. Устройство по п.1, о т л и ч а ю тт е е с я тем, тто лил»!!»затор выходов содержит восемь злы«ентон И и дна элемента ИЛ11, причем первый, второй и третий Входи анализатора выходов соединены соответственно с перными, втор»ттп» и TpeTf,t»tent Входами клжДОГ О из тл ементон И нл<(т нл Я с перВО—

ГО пО ВОсьмОЙ I»Pf»

И тРЕтИй ВХОДЫ НтОРОГО, ПЕР«ий И ВТОрой входы третт,его, т еритттт !l тре т<й входы <тетвертого, второй 11 тр тт<( вхОды пят От n > пeð В! тй Rhод т lестРГО второй «хо

1) -й ПятОГО -э,т<ЕМЕ»ттл И, tt!Inep(f»t.дом шестОГО элeì(lt Гл 11, ttf гкод кот ор ОГО »!«ляется Itep«fttf рл»рядсм псpногn

Rht"" сдп tfttf(l.p» Tnp виходов, !3õ

ЕДИН(.НЫ СООТГСTCТ Е ЦО С т»ТОРИ ltf ttY. дами второго, четнертогn 11 ш ..от,го элементов И, ltp,:tВ 11 < О..!»1 иены соотнет(г«Pit!1(< (пернттт», В рьг» и третт им Вх<1!л»т» элеме«тл И1П1, В,!ход tf OT(Jp OÃс < .! с<(иlт<«! < 11 ер ным в::n

1111»(ттраторп выхс дон,:1 Выход сед t,hfnã

ЭЛЕМЕНТ» И я«Ля< Teя «ТОр! »М «1»Х(!ГтстМ тш»фрлт(р:! гтыходон .

5. Устройство по П,1, О л и ч и N ш е е с я тем, тто ceJIBhT@oft содержит три грунта .33»ементон И и группу элементов ИЛИ, причем входы перв го, второго и третьег п разрядон ВтОроГО Вход» селеKT(fp» Вы ходов соединены с первыми входами элементов И coответст«енно гfåpâofl, втсрой и третьей групп, Входы разрядов, с пулевого lto (tl — 1) -й, первой группы селектора гнтходов соединены

flop ïçðÿäíî с втс.рыми входами элементов И трeòьеи Групп!1, «ихоли к< торых сос дттнены поразрядно с третьими входа— ми элемс-.ttTotl И.»111 Групгнt, выходи котор ых я Вл я toт с !1 р л 3 p >t Jl л ми Вт lх Од л с ел е к торп выходов, входи рлзрядон с и-г(! по (2 и-1)-й первой группы селектора выходов соединены поразрядно с вторыми входами элементов И нторой группы выходы которых пораЗрядно соединены с вторьтьз» входами эле;тентон

ИЛИ группы, л нходи разрядон с " n-г(t3

1633389

14 по (3 и-1) — и первой группы селектора выходов соединены поразрядно с вторыми входами элементов И первой группы, выходы которых соединены поразрядно с первыми входами элементов

ИЛИ группы.

1633389 л!

1633389

1633389

Составитель R.Kîçëoâ

Редактор H.Òóëèöà Техред М.Дидык Корректор Л. Бескид

Заказ 617 тираж 396 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открьггиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат Патент, r. Ужгород, ул. Гагарина, 101