Устройство для дешифрации команд

Устройство для дешифрации команд

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<1928338

Союз Советскик

Социалистических, Республик

« »

2 г (61) Дополнительное к авт. саид-ву— ($q) М Кд э

G- 06 F 5/00 (22) Заявлено 270580 (21) 2930486/18-24 с присоединением заявки ¹

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (23) Приоритет

t j3) УДК 681.3 (088.8) Опубликовано 150582. Бюллетень № 18

Дата опубликования описания 150582

Г

«

Ю.M. Баженов, A.È. Москаленко!и A.Â. ФоМий.

»

-1

»»» с

1 :1

» » (72) Авторы изобретения

»

Г

»

1 с

t (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДЕШИФРАЦИИ КОМАНД

Изобретение о носится к вычисли-. тельной технике и может быть использовано в высоконадежных системах обработки данных и специализированных ЦВМ.

Известно устройство, содержащее регистр адреса ДЗУ, дешифратор ДЗУ, накопитель дЗу, регистр информации, предназначенные для выборки микро, команд операции (1) .

Недостатками этого устройства являются невысокая достоверность кодов, хранимых на регистре адреса, вследствие того, что информация представляется в двоичной классической системе счисления, которая обладает нулевой ошибкообнаруживающей способностью, и необходимость блокировки дешифраторов для предотвращения выработки ложкых микроопераций.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство, содержащее триггеры управления, счетчики тактов, ряд регистров, счетчик команд, дешифратор и коммутатор распаковки, предназна. ченные для выборки команд .(2! .

Недостатками такого устройства являются невысокая надежнбсть работы, вследствие появления на выходе дешифратора ложных сигналов, при чиной которых являются гонки, возникающие в счетчике команд при смене кодовых комбинаций, и низкая достоверность кодов, хранимых всчетчике, вследствие того, что ин формация представляется в двоичной классической системе очисления, которая обладает нулевОй ошибкообнаруживающей способностью. цель изобретения — повышение надежности работы .устройства и достоверности хранения кодов.

Поставленная цель достигается

15 тем, что устройство для дешифрации. команд, содержащее группу триггеров и дешифратор, дополнительно содержит две группы элементов ИЛИ, элемент ИЛИ, триггер, блок нормализации и блок контроля, содержащий группу элементов И и элемент ИЛИ, причем выходы элементов ИЛИ первой группы подключены к входам установки в нулевое состояние триггеров группы соответственно, входы установки в единичное состояние которых подключены к выходам элементов ИЛИ второй группы соответственно, вход нормализации устройства подключен к входу, 30 первого элемента ИЛИ второй, группы

928338 и к первому входу элемента ИЛИ, второй вход которого подключен к входу анализа ошибки устройства, а выход — к счетному входу триггера, прямой и инверсный выходы которого подключены к управляющему входу блока нормализации и к управляющим входам элементов И группы блока контроля соответственно, выходы которых подключены к входам элемента ИЛИ блока контроля соответственно, выход которого является выходом блока контроля и подключен к выходу сиrнала ошибки устройства, первый информационный выход блока нормализации подключен к первому входу первого элемента ИЛИ первой группы и к входу второго элемента ИЛИ второй группы, второй информационный выход блока нормализации подключен к второму входу перного элемента ИЛИ первой группы, к первому входу второго элемента ИЛИ первой группы и к входу третьего элемента ИЛИ второй группы, третий информационный выход блока нормализации подключен к второму входу второго элемента ИЛИ второй группы, к первому входу третьего элемента ИЛИ первой группы и к входу четвертого элемента ИЛИ второй группы, четвертый информационный выход блока нормализации подключен к второму входу третьего элемента ИЛИ первой группы, к первому входу .четвертого элемента ИЛИ первой группы и к входу пятого элемента ИЛИ второй группы, прямой выход первого триггера группы подключен к первому информационному входу блока нормализации и к информационному входу первого элемента И группы блока контроля, информационные входы второго, третьего и четвертого элементов Й группы блока контроля подключены к пятому, шестому и седьмому выходам блока нормализации соответственно, инверсный выход. второго триггера группы подключен к первому входу дешифратора, прямой выход второго триггера группы подключен к второму информационному входу блока нормализации и к второму входу дещифратора, инверсный выход третьего триггера группы подключен к третье- . му входу дешифратора, четвертый вход которого подключен к прямому выходу третьего триггера группы и к третьему информационному входу блока нормализации, инверсный выход четвертого триггера группы подключен к пятому входу дешифратора, шестой вход которого подключен к прямому выходу четвертого триггера группы и к четвертому информационному входу блока нормализации, инверсчый выход пятого триггера группы подключен к седьмому входу дешифратора, восьмой вход которого соединен с прямым,вы ходом пятого триггера группы и с. пятым информационным входом блока нормализации, выход переполнения которого подключен к выходу переполнения устройства, выходы дешифратора соединены с соответствующими выходами устройства..

Блок нормализации содержит элементы И и НЕ, а также группу элементов И,причем первый информационный

10 вход блока подключен к первому входу первого элемента И, второй вход которого подключен к второму информационному входу блока и к первому входу второго элемента И, второй вход

15 которого подключен к третьему информационному входу блока и к первому входу третьего элемента И, второй вход которого подключен к четвертому информационному входу блока и к первому входу пятого элемента И, второй вход которого подключен к пятому информационному входу блока, первый информационный вход блока йодключен к первому входу пятого эле25 мента И, второй вход которого подключен к выходу первого элемента НЕ, вход которого подключен к выходу первого элемента И и к первому входу шестого элемента И, второй вход которого подключен к выходу второго элемента HE вход которого подключен к выходу второго элемента И и к первому входу седьмого элемента И, второй вход которого подключен к выходу третьего элемента НЕ, вход которого подключен к выходу третьего элемента И, выходы пятого, шестого, седьмого и третьего элементон И подключены к информационным входам элементов И группы соответственно, 40 управляющие вход которых подключены к управляющему входу блока, а выходы - к первому, второму, третьему и четвертому информационным выходам блока соответственно, пятый, шестой

45.и седьмой информационные выходы которого подключены к выходам второго, третьего и четвертого элементов И соответственно, выход четвертого . элемента И подключен к выходу пере50 полнения блока.

Дешифратор содержит элементы И, причем первые входы первого и вто рого элементов И подключены к первому и второму входам дешифратора соответственно, вторые входы перного и второго элементов И подключены к третьему входу дешифратора, первый

" и второй входы третьего элемента И подключены к первому и к четвертому входам дешифратора соответственно, пятый вход которого подключен к первым входам четвертого и пятого элементов И, первый вход шестого элемента И подключен к шестому входу

65 дешифратора, седьмой вход которого

928338

Формула изобретения подключен к вторым входам четвертого и шестого элементов И, второй вход пятого элемента И подключен к восьмому входу дешифратора, а выход подключен к первым входам седьмого, восьмого и девятого элементов И, выход шестого элемента И подключен к первым входам десятого и одиннадца-. того элементов И, выход четвертого элемента И подключен к входам двенадцатого.и тринадцатого элементов И, 10 выход третьего элемента И подключен ко вторым входам первого и двенадцатого элементов И, выход второго элемента И подключен к вторым входам восьмого, девятого и тринадцатого )5 элементов И,выход первого элемента И подключен к вторым входам девятого и одиннадцатого элементов И, выходы седьмого, восьмого, девятого, десятого, одиннадцатого, двенадцатого и тринадцатого элементов И подключены к выходам дешифратора соответственно.

На чертеже представлена схема устройства, предназначенного для последовательного выбора 7 микрокоманд.

Схема содержйт элементы ИЛИ 1, триггер 2, блок нормализации З,двухступенчатый дешифратор 4, блок контроЛя 5, элемент ИЛИ 6, триггер (нор30 мализации) 7. Блок нормализации 3 содержит элементы И 8-14, элементы

HE 15-17 и группу элементов И 18.

Блок контроля S содержит группу элементов И 19 и элемент ИЛИ 20. Дешифратор 4 содержит элементы И 21-33.

Устройство работает следующим образом.

По управляющему сигналу цепочка 40 триггеров 2 обнуляется. По следующему сигналу, поступающему на вход младшего разряда, триггер устанавливается в единичное состояние. Одновременно, тот же сигнал через эле- 4 мент ИЛИ б поступает на счетный вход триггера нормализации 7, находящегося в нулевом состоянии, и устанавливает его в единичное состояние °

Элементы И группы 18 открываются, и устройство переводится в режим нормализации, в котором осуществляется приведение двоичного фибоначчиевого кода к нормальной форме, при которой в двух соседних разрядах кода не может быть сразу двух единиц .

Принцип работы блока нормализации

3 состоит в последовательном просмотре двоичного кода, начиная со старших разрядов. При наличии единиц в двух соседних разрядах производится операция свертки, вид кото- рой следующий

01011 — ненормализованный код;

01() ). - 00 .+10000;

10000 — йормализованный код. 6S

Если единица находится в крайнем младшем разряде, то по свойству нормальных кодов эта единица заносится в предпоследний младший разряд, а крайний разряд обнуляется. При наличии единицы в двух старших разрядах выдается сигнал переполнения на выходе элемента И 8. После этого, как все возможные свертки осуществлены, по управляющему сигналу устройства, поступающему на вход элемента

ИЛИ б, триггер нормализации переходит в нулевое состояние, элементы И группы 18 закрываются, и устройство переводится в режим хранения ° В этом режиме осуществляется контроль двоичного кода, хранящегося в цепочке триггеров. При .наличии одновременно двух единиц в соседних разрядах кода или при наличии единицы в последнем младшем разряде на выходе элемента

ИЛИ 20 блока контроля 5 появляется сигнал ошибки А.

Отрицательные эффекты, связанные с гонками в фибоначчиевых счетчиках, в данном устройстве полностью устраняются, так как дешифратор команд 4, настроею только на разрешенные (нормальные) кодовые комбинации. В,отличие от классического двоичного счетчика в фц8оначчиевом счетчике при поступлении очередного импульса переход от одного разрешенного состояния к соседнему осуществляется через запрещенные (ненормальные) кодовые комбинации, на которые дешифратор кЬманд не реагирует, т.е. сигнал на выходе дешифратора появляется только после окончания всех сверток и появления в цепочке триггеров разрешенной кодовой комбинации.

Таким образом, данное устройство позволяет контролировать хранимую информацию и обнаруживать большую .чать ошибочных переходов иэ 0 в 1, например для 40-разрядного кода фибоначчи обнаруживают 99,99% переходов из разрешенной кодовой комбинации в новую возможную кодовую комбинацию. Благодаря применению фибоначчиевого счетчика, в данном устройстве принципиально исключается воэможность появления ложных сигналов на выходе дешифратора, что ведет к повышению надежности ЦВМ.

1. Устройство для дешифрации команд, содержащее группу триггеров и дешифратор, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности работы устройства, оно дополкительно содержит две группы элементов ИЛИ, элемент ИЛИ, триггер, 928338 элемента И, второй вход которого подключен к третьему информационному

З0 входу блока и к первому входу третье.

ro элемента И, второй вход которого подключен к .четвертому информационному входу блока и к первому входу пятого элемента И, второй вход которого подключен к пятому информационному входу блока, первый информационный вход блока подключен к перво40

45 которого подключен к выходу. третьего элемента НЕ, вход которого подключен к выходу третьего элемента И, 50 выходы. пятого, шестого, седьмого и третьего ЭЛеМентов И подключены к информационным входам элементов. И группы соответственно, управляющие входы которых подключены к управляюg5 щему входу. блока, а выходы - к первому, второму< третьему и четвертому Информационным выходам блока соответственно, пятый, шестой и седьйой информационные выходы которого йодключены .к выходам второго, третьего и четвертого элементов И соответ ственно, выход четвертого элемента И йадключен к выходу переполнения блока.° Ф

3 ° устрОЙствО пО п ° 1р О т 05 ч а ю щ е.е с я тем, что дешифраблок нормализации и блок контроля, содержащий группу элементов И и эле. мент ИЛИ, причем выходы элементов

ИЛИ первой группы подключены к входам установки в нулевое состояние триггеров группы соответственно, входы установки в единичное состояние которых подключены к выходам элементов ИЛИ второй группы соответственно, вход нормализации устройства подключен к входу первого элемента ИЛИ второй группы и к первому входу элемента ИЛИ, второй вход которого подключен к входу анализа ошибки устройства, а выход - к счетному входу триггера, прямой и инверсный выходы. которого подключены к управляющему входу блока норма.лизации и к управляющим входам элементов И группы блока контроля соответственно, выходы которых подключе1ны к входам элемента ИЛИ блока контроля соответственно, выход которого является выходом блока контроля и подключен к выходу сигнала Ошибки устройства, первый информационный выход блока нормализации подключен к первому входу первого элемента ИЛИ первой группы и к входу второго элемента ИЛИ второй группы, второй информационный выход блока нормализации подключен к вторбму .входу первого элемента ИЛИ первой группы, первому входу второго элемента ИЛИ первой группы и к входу .третьего элемента ИЛИ второй группы, третий информационный выход блока нормализации подключен к второму входу второго элемента ИЛИ второй группы, к первому.вмоду. третьего элемента ИЛИ первой группы и к входу| четвертого элемента ИЛИ второй группы, четвертьтй информационный выход блоха нор-, мализации подключен к второму входу третьего элемента ИЛИ первой группы, к первому входу четвертого элемента ИЛИ первой группы и к входу пятого элемента ИЛИ второй группы, прямой. выход первого триггера группы подключен к первому информационному входу блока нормализации и к информационному входу первого элемента И группы. блока контроля, информационные входы второго, третьего и четвертого элементов И группы блока контроля подключены к пятому, шестому и седьмому выходам блока нормализации соответственно, инверсный выход второго триггера группы подклю. чен к первому входу дешифратора, прямой выход второго триггера группы подключен к второму информационному входу блока нормализации и к второму входу дешифратора, инверсный выход третьего триггера группы подключен к.третьему входудешифратора, четвертый вход которого подключен к прямому выходу третьего триггера группы и к третьему инфор мационному входу блока нормализации, инверсный выход четвертого триггера группы подключен к пятому входу де5 шифратора, шестой вход которого подключен к прямому выходу четвертого триггера группы и к четвертому информационному входу блока нормализации, инверсный выход пятого триггера

10 группы подключен к седьмому входу дешифратора, восьмой вход которого соединен с пря|ым выходом пятого триггера группы и с пятым информационным входом блока нормализации, выход переполнения которого подключен к выходу переполнения устройства, выходы дешифратора соединены с соответствующими выходами устройства.

2. Устройство по и. 1, о т л ич а ю щ е е с. я тем, что блок нормализации содержит элементы И и КЕ, а также группу элементов И, причем первый информационный вход блока подключен к первому входу первого элемента И, второй вход которого подключен к второму информационному входу блока и к первому входу второго му входу пятого элемента И, второй вход которого подключен к выходу первого элемента НЕ, вход котодрго подключен к выходу первого элемента

И и к первому входу шестого элемента И, второй вход которого подключен к выходу второго элемента НЕ, вхрд которого подключен к выходу второго элемента И и к первому входу седьмого элемента И, второй вход

928338

10 тор содержит элементы И, причем первые входы первого и второго элементов И подключены к первому и второму входам дешифратора соответст- венно, вторые входы первого и второго элементов И подключены к третье- 5 му входу дешифратора, первый и второй входы третьего элемента И подключены к первому и к четвертому входам дешифратора соответственно, пятый вход которого подключен к 10 первым входам четвертого и пятого элементов И, первый вход шестого элемента И подкЛючен к шестому входу дешифратора, седьмой вход которого подключен к вторым входам чет.вертого и шестого элементов И, второй вход пятого элемента И подключен к восьмому входу дешифратора, а выход подключен к первым входам седьмого, восьмого и девятого элементов И, выход шестого элемента И подключен к первым входам десятого и одиннадцатого элементов И, выход четвертого элемента И подключен к входам двенадцатого и тринадцатого элементов И, выход третьего элемента И подключен к вторым входам первого и двенадцатого элементов И, выход второго элемента И подключен к вторюю входам восьмого, десятого и тринадцатого элементов И, выход первого элемента И подключен к вторым входам девятого и одиннадцатого элементов И, выходы седьмого, вось« мого, девятого, одиннадцатого, двенадцатого и тринадцатого, элементов И подключены к выходам дешифратора соответственно.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Ларионов А.П. Электронная вычислительная машина ЕС-1030. М Статистика, 1977, с. 59, рис.3.5.

2. Дроздов E.A., Еомарицкий В.А., Пятибратов A.Ï. Электронные вычислительные машины единой системы.

M., Машиностроение, 1976, с.272, рис. 7, 12 (прототип) .

928338

Составитель В. Кайданов

Редактор A. Гулько Техред A. Бабинец Корректор С. Шекмар

Заказ 3241/61 1ираж 732 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

М филиал ППЛ Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4