Устройство для выполения арифметических и логических операций

Устройство для выполения арифметических и логических операций

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДВТИЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистимеских

Республик (11) 525О86!

1

1 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 19.О7.74 (21) 2О47777/24 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (43) Опубликовано 15.О8.76.Бюллетень № ЗО (45) Дата опубликования описания 17,11.76 (51) М. Кл.

&06F 7/38

Государственный комитет

Совета Министров СССР оо делам изобретений и открытий (53) УДК 681.327 (088. 8) А. И. Березенко, В. И. Березин, Г. Г. Казеннов, В. Я. Контарев и Г. Г. Немудров (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫПОЛНЕНИЯ АРИФМЕТИЧЕСКИХ

И ЛОГИЧЕСКИХ ОПЕРАЦИЙ

Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано в качестве наращиваемого элемента процессора или другого обрабатывающего узла вычислительной техники и автоматики в интегральном исполнении, выполняющего функции сумматора, сдвигового регистра влево и вправо и реверсивного счетчика. Его также можно использовать в качестве регистрового блока, )О преобразователя кодов, элемента задержки и для выполнения других операций.

Известны устройства, содержащие блок управления, соединенный с управляющими шинами первой группы; блок связи с инфор- д мационными шинами, вход и выход которого подключены соответственно к информационным входу и выходу устройства; управляющий вход, соединенный с выходом блока управления и регистр сдвига. 20

У известных устройств либо сравнительно малый набор выполняемых функций, для реализации которых необходима коммутация, присуп;ая определенной функции, информационных и управляющих шин, либо невысокое быстродействие при расширенном наборе выполняемых функций. Известивre быстродействующие устройства представляют собой запоминающие устройства или отдельные однофункциональные схемы типа четырехразрядного реверсивного счетчика и др, Целью изобретения является повышение коэффициента использования оборудования и быстродействия устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство введены блок сопряжения, два регистра сложения, формирователь группового переноса и реверсивный чик; управляющие входы регистров сложения и реверсивного счетчика подключены к выходной шине блока управления; блок связи с информационными шинами и блок сопряжения, управляющий вход которого подключен к соответствующему выходу блока управления, соединены двухсторонними связями с регистрами сложения реверсивным счетчиком и регистром сдвига; формирователь группового переноса подкл очен двухсторонними связями к бло525086

Управляющее слово

go и/п

Выполняемая функция

1р

4р Зр 2р

6р 5р

О

О

О

О

О

О

О

О

О

О

О

О

О

О

О О

О О

О 1

О

О

О

ii2

О

О

) 4

О ку сопряжения и входами — соответственно к выходам первого и второго регистров сложения; блок сопряжения соединен с с управляющими шинами второй группы.

Это позволяет на определенной площади кристалла реализовать схему устройства, выполняющую 64 функции с минимальным числом выводов (равным 24) для данного типа устройства.

Схема устройства (фиг. 1) содержит: блок управления 1 с узлом управления циклическими операциями 2; блок сопряжения

3; формирователь группового переноса 4; регистры сложения 5 и 6; реверсивный счетчик 7; регистр сдвига 8; блок связи 15 с информационными шинами 9; управляющие шины 10, 11, 12, 13 соответственно управления циклическими операциями, синхронизации, выборки кристалла, управляющего слова; управляющие (коммутационные) вход- 20 ная 14 и выходная 15 шины; управляющая шина 16 для организации циклических операций; информационные входная 17 и выходная 18 шины. На фиг. 2 показан пример соединения нескольких устройств 19 для выполнения операций. Работа устройства происходит следующим образом.

Десятиразрядное управляющее слово подается на шину 10 управления циклическими операциями, шину 13 управляющего слова и шину 12 выборки кристалла. При наличии разрешения на шине 12 выборки кристалла по синхроимпульсу,, который подается по шине 11 синхронизации, происходит выполнение операции на регистрах в соответствии. с кодом на шине управляющего слова и шине управления циклическими операциями. Код, поступающий на шину 13 управляющего слова, определяет операцию, а код, поступающий на шину 10, определяет, будет ли выполняться данная операция циклически или нет

B зависимости от кода на шине 13 управляющего слова устройство выполняет одну из операций, предоставленных в табл . 1

Таблица 1

Состояние ожидания

Сдвиг кода левый на Рг 8

Сдвиг кода правый на Рг 8

Прием кода на Рг 8 с ИШ

Выдача кода с Рг на ИШ

Выдача инверсного кода с Рг 8 на ИШ

Выдача кода с РГ 8 и прием этого кода на Рг 6 с конъюкцией

Выдача инверсного кода с Рг 8 и прием этого кода на Рг 6 с конъюкцией

О Запрещенный код

1 Режим счета на Рг 7 (Рг 7-1) О Режим вычитания единицы на Рг 7 (РГ 7-1) 1 Прием кода на Pr 7 с ИШ

О Выдача кода с Рг 7 на ИШ

1 Выдача инверсного кода с Pr 7 на ИШ

О Выдача кода с Рг 7 и прием этого кода на Рг 6 с конъюкцией

1 Выдача инверсного кода с Pr 7 и прием этого кода íà Pr 6 с конъюкцией

525086

Управляю,дее слово № и/п

Запрещенный код

О

16

О

О

18

1 0 о

О

О

21

1 О

1 О

22

23

О

О

О

О

О

О

29

31

О О

32

О

О О

О

О

О

О

36

37

О

О

39

О

О О

О

L33 L1 бр 5р 4р Зр 2р 1р

О О

О 1

1 О

Продолжение табл. 1

Выполняемая функция

Прием кода на Рг 6 с ИШ

Прием кода на Рг 6 с ИШ с дизьюнкцией

Прием кода на Рг 6 с Иш с конъюнкцией

Выдача кода с Pr 6 на ИШ

Выдача инверсного кода с Рг 6 на ИШ

Прием кода Рг 6 с Рг 5

Прием инверсного кода на Рг 6 с Pr 5 с коньюкцией.

Арифметическое сложение кодов на Pr 5 (Рг 5 + Рг 6 )=) Рг 5

Сдвиг кода левый на Рг 5

Сдвиг кода правый на Рг 5

Прием кода на Рг 5 с ИШ

Выдача кода с Рг 5 на ИШ

Выдача инверсного кода с Рг 5 на ИШ

Сложение по mop 2 на Рг 5 (Рг 6+ Рг 5) Сложение по moh 2 на Рг 2 (Pr 5 + ИШ) Прием кода на Рг 6 с Рг 7 с дизьюнкцией

Прием инверсного кода на Рг 6 с Рг 7 с дизьюнкцией

Прием кода на Рг 8 с Pr 7

Прием инверсного кода íà Pr 8 с

Pr 7

Прием кода на Рг 8 с Рг 6

Прием инверсного кода на Рг 8 с Рг 6

Прием кода на Рг 8 с Рг 5

Прием инверсного кода на Рг 8 с

Рг 5

Прием кода на Pr 7 с Рг 8

Прием инверсного кода на Рг 7 сPr8

525086

Продолжение табл. 1

go и/и дизъюнкцией

О 1

О

1 1

1 1

О

47

О О

О О

49

О

О

О

O О

О 1

О 1

1 О

1 С

62

P r — регистр; Иш информационные шины.

Обоз начения:

1 1

О О

О О

О 1

0 1

О 1

1 Пр ием инверсного кода «Pr 6 с Pr 8 с дизьюнкцией

Прием кода на Pr 7 с Pr 6

Прием инверсного кода на Рг 7 иРг6

О Прием кода на Рг 7 с Рг 5

1 Прием инверсного кода на Рг 7 с Рг 5

О Прием кода на Рг 6 с Рг 8

1 Прием инверсного кода íà Pr 6 сРг8

О Прием кода на Рг 6 с Рг 7

О Прием кода на Рг 6 с Pr 7

Прием кода Pr 6 с Pr 5

Прием инверсного кода на Рг 6

c Pr 5 с дизьюнкцией

Прием кода на Pr 6 с Pr 5

Прием инверсного кода на Рг 6 с Рг 5

Прием кода на Pr 5 с Pr 8

1 Прием инверсного кода на Рг 5 сРг8

О Прием кода на Рг 5 с Pr 7

1 Прием инверсного кода на Pr 5 сPr7

О Прием кода на Рг 5 с Pr 6

1 ПРием инверсного кода на Рг 5 сPr6

О Запрещенный код

1 Анализ содержимого Рг 5 на ноль

525086

Таблица 2

Шины цикла

Выполняемая функция

Связь устройства с шинами 14, 15

Выдача информации на шину 16

Прием информации с шины 16

Цикл внутри блока

Цикл при сдвиге влево

Управление при счете

О

О

О

О

Кроме того, некоторые из этих операций могут выполняться циклически как внутри одного устройства, так и между устройствами, соединенными согласно фиг. 2. Циклический режим выполнения этих операций задается соответствующими кодами, представленными в табл. 2, которые подаются на шину 10 управления циклическими операциями.

Возможность такого соединения позволяет вести полубайтную обработку информации в любой части слова. В этом случае выбор полубайта осуществляется по шине

12 выборки кристаллов, а операции выполняют подачей управляющих сигналов согласно табл. 1 и 2. Устройство может быть эффективно реализовано, как, например, биполярная БИС на древовидных схемах переключения тока или на низкоуровневых логических элементах.

Устройство для выполнения арифметических и логических операций, содержащее блок

Формула изобретения управления, соединенный с управляющими шинами первой группы, блок связи с информационными шинами, вход и выход которого подключены соответственно к информационному входу и выходу устройства, управляющий вход соединен с выходом блока управления и регистр сдвига, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что с целью повышения коэффициента использовачия оборудования и быстродействия в него введен ы блок сопряжения, два регистра сложения, формирователь группового переноса и реверсивный счетчик, управляющие входы регистров сложения и реверсивного счетчика подключены к выходной шине блока управления, блок связи с информационными шинами и блок сопряжения, управляющий вход которого подключен к соответствующему выходу блока управления, соединены двусторонними связям с регистрами сложения, реверсивным счетчиком и регистром сдвига, формирователь группового переноса подключен двусторонними связями к блоку сопряжения и входами ««ñîîòâåòñòâåííî к выходам первого и второго регистров сложения, блок сопряжения соединен с управляющими шинами второй группы.

525086

9 иг. 1 фиг. 2

Составитель А. Жеренов

Редактор М. Москаленко Техред Г. Родак Корректор С. Болдижар

Заказ 5111/588 Тираж 864 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4