ЯЧЕЙКА ОДНОРОДНОЙ ПОЛИНОМИАЛЬНО-ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ СРЕДЫ Российский патент 1999 года по МПК G06F7/00 

Изобретение относится к области вычислительной техники и техники передачи дискретной информации.

Изобретение наиболее эффективно может быть использовано для построения однородных сред с программно перестраиваемой структурой и функциями для выполнения преобразований в алгебраических системах типа двоичных полей Галуа и кольцо многочленов, построения кодирующих и декодирующих устройств с переменной структурой, обладающих высокой структурной надежностью.

Известна ячейка однородной среды, предназначенная для реализации управляемых логических преобразований над входными переменными и осуществления различных коммутаций /а.с. N 1218378, G 06 F 7/00/.

Прототип - ячейка однородной среды /а.с. N 1218378, G 06 F 7/00, 1986, СССР/ содержит логические элементы И, ИЛИ, триггер. Недостатком прототипа является то, что он не позволяет строить однородные среды для преобразований в алгебраических системах типа двоичное поле Галуа и кольцо многочленов.

Целью настоящего изобретения является создание функциональной ячейки, позволяющей строить однородные среды с программно перестраиваемыми структурами и функциями для выполнения преобразований информации в алгебраических системах типа двоичных полей Галуа и кольцо многочленов, кодирующие и декодирующие устройства с переменными структурами и функциями.

Поставленная цель достигается тем, что устройство, содержащее триггер, первый, второй, третий и четвертый элементы И, элемент настройки, отличается тем, что в него введены первый и второй элементы 2-2И-2ИЛИ, одноразрядный сумматор, элементы НЕ, четвертый элемент ИЛИ и элемент настройки, выполненный на регистре кода настройки, первый, второй, третий, четвертый и пятый входы которого являются задающими входами ячейки, шестой вход является входом выбора адреса ячейки, седьмой вход - входом управления записью, ячейка содержит с первого по шестой информационные входы, первый и второй выходы регистра кода настройки соединены соответственно с первыми входами элементов И первого элемента 2-2И-2ИЛИ и со входами первого элемента ИЛИ, выход которого через элемент НЕ и первый выход сумматора непосредственно соединены со входами четвертого элемента И, третий выход регистра настройки и выход первого элемента 2-2И-2ИЛИ соединены через первый элемент И с первым входом второго элемента ИЛИ, второй вход которого является первым информационным входом ячейки, выход соединен с первым входом одноразрядного сумматора, второй вход которого является третьим информационным входом ячейки, второй выход одноразрядного сумматора подключен ко входу триггера и первому входу третьего элемента И, выход которого и выход триггера соединены с первыми входами элементов И второго элемента 2-2И-2ИЛИ, выход которого подключен к первым входам третьего и четвертого элементов ИЛИ, второй вход третьего элемента ИЛИ является шестым информационным входом ячейки, выход является первым выходом ячейки и одновременно соединен со вторым входом первого элемента И первого элемента 2-2И-2ИЛИ, второй вход второго элемента И которого является вторым информационным входом ячейки, четвертый информационный вход которой является вторым входом четвертого элемента ИЛИ, второй выход регистра настройки кода соединен со вторым входом третьего элемента И, четвертый и пятый выходы соединены соответственно с первым входом второго элемента И и с объединенными вторыми входами элементов И второго элемента 2-2И-2ИЛИ, второй вход второго элемента И является пятым информационным входом ячейки, выход соединен с тактовым входом триггера, выходы четвертого элемента И, триггера и четвертого элемента ИЛИ являются соответственно вторым, третьим и четвертым входами ячейки.

Такое конструктивное выполнение ячейки однородной среды позволяет расширить функциональные возможности, строить на ее основе полиноминально-вычислительные однородные среды с программно перестраиваемыми структурами и функциями, преобразователи информации с переменной структурой, что достигается введением одноразрядного сумматора, программно перестраиваемого в режим суммирования по модулю на вход, организацией возможности ввода информации с различных входов и вывода по различным выходам, повышением надежности создаваемых однородных сред путем организации исключения неисправных ячеек из числа используемых по результатам диагностики, обходом их по соответствующим цепям, также организацией "сквозного" переноса информации через ячейку без ее преобразования на общий выход среды.

На фиг. 1 приведена функциональная схема ячейки однородной полиномиально-вычислительной среды.

На фиг. 2 приведена схема соединения ячеек в однородной полиномиально-вычислительной среде.

Описание работы ячейки однородной полиномиально-вычислительной среды по фиг. 1.

Ячейка однородной полиномиально-вычислительной среды состоит из 2-х элементов 2-2И-2ИЛИ 14 и 24, триггера 21, одноразрядного сумматора 19, четырех логических элементов И 15, 17, 22, 23, четырех логических элементов ИЛИ 16, 18, 25 и 26, инвертора 20, регистра кода настройки 13, имеет шесть информационных входов 8, 9, 10, 11, 12, 31, пять входов настройки 1 - 5, по которым код настройки ячейки вводится в регистр кода настройки 13, один вход выбора адреса ячейки 6, один вход для управления записью кода настройки в регистр 7, четыре выхода 27, 28, 29 и 30.

В соответствии с кодом настройки ячейка может реализовать различные логические функции на выходах 27, 28, 29 и 30. На выходе 30 может появиться через элемент ИЛИ 26 сигнал с четвертого информационного входа 11.

По пятому информационному входу 12 при соответствующем коде настройки осуществляется тактирование работы триггера. В сумматоре 19 возможно суммирование, в том числе и по модулю два, сигналов на информационных входах 10 с сигналами на информационных входах 8, 9 или 31.

Результат с первого выхода сумматора 19 выводится на выход 28 через элемент И 22. Со второго выхода сумматора информация в зависимости от кода настройки может быть записана в триггер 21 при наличии сигнала тактирования на выходе элемента И 15 или /и/ через элемент И 23 на выход 30. С выхода триггера 21 информация подается на третий выход ячейки 29 и кодом настройки может быть направлена одновременно на выходы 27 и 30. Информация с шестого входа 31 через элемент ИЛИ 25 подается на первый выход 27 и кодом настройки введена в ячейку через первый элемент 2-2И-2ИЛИ 14, элементы И 17 и ИЛИ 18 на первый вход сумматора.

Ячейка однородной полиномиально-вычислительной среды относится к области вычислительной техники и техники передачи дискретной информации. Техническим результатом является расширение функциональных возможностей ячейки, создание ячейки, позволяющей строить однородные полиномиально-вычислительные среды с упрощенной конструкцией. Ячейка содержит триггер, первый и второй элементы 2-2И-2ИЛИ, первый, второй и третий элементы И. В нее введены одноразрядный сумматор, первый, второй, третий и четвертый логические элементы 2ИЛИ, логический элемент НЕ, четвертый элемент И и регистр кода настройки. 2 ил.

Ячейка однородной полиномиально-вычислительной среды, содержащая триггер, первый, второй и третий элементы ИЛИ, первый, второй, третий и четвертый элемент И, элемент настройки, отличающаяся тем, что в нее введены одноразрядный сумматор, первый и второй элементы 2-2И-2ИЛИ, элемент НЕ, четвертый элемент ИЛИ и элемент настройки выполнен на регистре кода настройки, первый, второй, третий, четвертый и пятый входы которого являются задающими входами ячейки, шестой вход является входом выбора адреса ячейки, седьмой вход - входом управления записью, ячейка содержит с первого по шестой информационные входы, первый и второй выходы регистра кода настройки соединены соответственно с первыми входами элементов И первого элемента 2-2И-2ИЛИ и со входами первого элемента ИЛИ, выход которого через элемент НЕ и первый выход сумматора непосредственно соединены со входами четвертого элемента И, третий выход регистра настройки и выход первого элемента 2-2И-2ИЛИ соединены через первый элемент И с первым входом второго элемента ИЛИ, второй вход которого является первым информационным входом ячейки, выход соединен с первым входом одноразрядного сумматора, второй вход которого является третьим информационным входом ячейки, второй выход одноразрядного сумматора подключен ко входу триггера и первому входу третьего элемента И, выход которого и выход триггера соединены с первыми входами элементов И второго элемента 2-2И-2ИЛИ, выход которого подключен к первым входам третьего и четвертого элементов ИЛИ, второй вход третьего элемента ИЛИ является шестым информационным входом ячейки, выход является первым выходом ячейки и одновременно соединен со вторым входом первого элемента И первого элемента 2-2И-2ИЛИ, второй вход второго элемента И которого является вторым информационным входом ячейки, четвертый информационный вход которой является вторым входом четвертого элемента ИЛИ, второй выход регистра настройки кода соединен со вторым входом третьего элемента И, четвертый и пятый выходы соединены соответственно с первым входом второго элемента И и с объединенными вторыми входами элементов И второго элемента 2-2И-2ИЛИ, второй вход второго элемента И является пятым информационным входом ячейки, выход соединен с тактовым входом триггера, выходы четвертого элемента И, триггера и четвертого элемента ИЛИ являются соответственно вторым, третьим и четвертым выходами ячейки.