Устройство для уплотнения информации Советский патент 1983 года по МПК G06F7/00 

Изобретение относится к цифровой вычислительной технике и может быть использовано в устройствах для уплотнения сдвига информации. Известно устройство для уплотнения информации, содержащее входной и выходной регистры и узлы сдви га на 2 , 4,8, . .., 2 входов из коммутирующих ячеек 1. Это устройство производит уплотнение информации к (левому)краю, но н обеспечивает кольцевого сдвига. Отсутствие кольцевого сдвига требует введения отдельного кольцевого срвигателя. Наиболее близким к предлагаемому является устройство для уплотнения информации, содержащее первый регис вход которого является первым вхоаЬм устройства, выход первого регис ра подключен к первому входу блока коммутирующих ячеек, вход второго регистра является вторым входом уст ройства, выход второго регистра через блок сдвига соединен с вторым входом блока коммутирующих ячеек, выход которого является выходом уст ройства Г23. Известное устройство позволяет реализовать одновременное уплотнение и кольцевой сдвиг информации, однако требует для управления большого количества кодов, и в случае аппаратной реализации цепей управления требует сложного узла управления. Так, для управления уплотнением восьми байтов информации требуется восемь групп по три разряда, всего 24 разряда кодов управления, причем каждый разряд является функцией нескольких (до восьми переменныхВ общем случае для уплотнения И элeмeнтdв исходного массива нужно ( разрядов для управления одним элементом) всего ИСо иразрядов. Целью изобретения - упрощение устройства (управления устройством) а именно организация одновременного выполнения уплотнения с управлением от маски и кольцевого сдвига с управлением от кода сдвига. , Маской называется двоичный код, где единицами отмечены те байты, которые подлежат уплотнению. Таким образом,для управления уплотнением требуется всего один разряд (бит кода управления,длина кода сдвига очень мала( разрядов)/. Указанная цель достигается тем, что в устройство, содержащее 2 пер вых коммутирующих ячеек, информационные входы и выходы которых являются соответственно информационными входами и выходами устройства введены /я коммутирующих ячеек и 2(Vi- 1) мультиплексоров, входы муль типлексоров являются соответственно первыми управляющими входами устройства, выходы мультиплексоров объединены попарно и подключены соответственно к первым входам И - 1 вторых коммутирующих ячеек, первый вход третьей коммутирующей ячейки является вторым управляющим входом устройства, вторые входы вторых и третьей коммутирующих ячеек являются соответственно третьими управляющими входами устройства, выходы вторых и третьей коммутирующих ячеек соединены соответственно с управляющими входами первых коммутирующих ячеек. На фиг. 1 представлена блок-схема устройства для уплотнения информации (восемь байтов); на фиг. 2 функциональная схема коммутирующей ячейки типа 8В8, на фиг. 3 - пример реализации узлов управления. Устройство содержит информационные входы 1 и выходы 2, коммутирующие ячейки 3-J - Зд, первую и вторую группы управляющих входов 4 и 5, четыре узла 6-9 управление и три- коммутирующих ячейки 10 - управления. Коммутирующие ячейки содержат восемь мультиплексоров типа 8В1 Гфиг.2). Узлы 6-9 управления формируют коды уплотнения к центру, имеющие смысл откуда взять. Эти узлы могут быть реализоваг€ы известными методами логического синтеза в соответствии с табл. 1-4 истинности. На третью группу управляющих входов поДается код 00001111. Таблица1 узелб Таблица 2(yзeл7j

Таблица 3(узел 8)

. В табл. 1-4 обозначены: - маска, разряды H-BO-f7Pl,2 - номера разрядов маски, байты , разряды 1,2.

Из табл. 1-4 видно, что все разряды кодов управления зависят от малого числа переменных 1-3 переменных и их реализация не вызывает трудностей.

Пример реализации узлов 6-9 с помощью мультиплексоров приведен на фиг. 3.

Следует отметить, что одновременно с уплотнением под единицами маски происходит уплотнение под нулями маски остальных элементов массива. Этот второй уплотненный массив выстраивается вслед за первым,т.е. происходит разделение исходного массива на два плотных подмассива, под управлением единиц и нулей маски.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии на входы 1 5 подаются коды информации А-БО-«-7РО- 8 восемь байтов по девять разрядов РО-1-8 , на входы 4,5 - коды управления: маска уплотнения М-РО-ь7 и код сдвига СД-РО 2. Сначала на выходах узлов 6-9 и ячеек 10 - 10-j, Фор мируются коды У-ГО-«7 , которые поступают на входы коммутирующих

3 9, затем ячейки 3

3-fячеек

выполняют требуемую коммутацию и вц5 дают уплотненные коды B-БO- 7P04-8. Поясним подробней работу узлов управления. Уплотнение заключается в плотном, без зазоров, расположении элементов информации (байтов), отмеченных единицами маски, с сохра0нением исходного порядка следования. Сдвиг производится влево по кольцу с переходом от первой позиции к последней. Уплотнение и сдвиг производятся одновременно путем формирова5ния обобщенных управляющих кодов |У-ГО-т7РО- -2.

В узлах 6-9 производится формирование вспомогательных управляющих кодов, которые обеспечивают уплотне0ние всех байтов Н-БО+7Р1,2, к цент- ру, т.е. для байтов Б0«3 слева направо, к позиции 3, для байтов Б4-ь7 справа налево, к позиции 4. Уплотнение в каждой половине производится

5 независимо, поэтому формирование этих кодов существенно упрощается.Далее коды Н-БО-«-7р1, 2 , сдвигаются с помощью ячеек 10. - Ю, под управлением кода сдвига СД-РО-1-2. При этом к ним добавляется старший разряд

0 H-БO- 7PO 00001111. В результате формируются обобщенные управляющие коды У-ГО., которые обеспечивают одновременное уплотнение с кольцевым сдвигом, одинаковое для

5 всех разрядов. На выходах ячеек

под действием этих кодов формируется результирующий код

В-БО-1.7РОФ8.

Работа устройства поясняется следующим примером.

Пусть подан код маски М-РО+7 01010011 и код сдвига СД-РО+-2 010.

На выходе узлов 6-9 формируются коды в соответствии с табл. 1-4.

Н-БОч-7Р1 10011100,

Н-БО-|-7Р2 00110110.

На выходе ячеек .10 - 10, формируются коды

У-ГОч-7РО ООИ1100,

У-ГО+.7Р1 01110010,

У-ГОч.7Р2 11011000,

Т.е. У-ГО-+-7Р04-2(001,011,110, 111, 101, 100, 010, 000 . на выходе устройства В-БО 7РО-8 А-Б1, 3, 6, 7, 5, 4, 2, ОРО-8.

Таким образом, произведено уплотнение к левому краю всех байтов, помеченных единицами маски. Одновременно произведено уплотнение к право.му краю всех байтов, помеченных нулями маски. Аналогично может быть организовано уплотнение к любой границе,

В частности, возможна организаци:Я кольцевого сдвига без уплотнени|я, для этого достаточно подать кф сдвига и маску все 1. При пфаче кода маски все О на выходе ус;тройства также выдается код все О,

Следует отметить дополнительные возможности устройства. Устройство может осуществлять оцифровку единиц марки, т.е. выдачу плотного массива всех ее единиц. Для этой цели следует на информационные входы ус гройства подать двоичные коды по;зиций маски: О, 1, 2,...,7. Эта оп|ерация представляет значительный интерес в устройствах одновременной об работки нескольких запросов в устройствах прерывания.

Из рассмотренных примеров следуе правильность функционирования устЛ-БОтТ«-

ройства, т.е. возможность выполнения одновременного уплотнения и кольцевого сдвига под действием маски и.кода сдвига. В устройстве удалось существенно уменьшить количество разрядов кодов управления примерно до одного разряда на элемент информации ( байт. Каждый разряд кода управления формируется как функция не более чем трех переменных ( раэрядов маски). Затраты аппаратуры на реализацию узлов управления сравнительно невелики. Устройство высокое быстродействие. Управляющие коды формируются за время, равное задержке двух каскадов логических элементов, коммутация информации производится за время, равное задержке одного каскада логики.

Таким образом, достигнута цель упрощение управления устройства.

Использование устройства для уплотнения информации в составе многопроцессорной вычислительной системы

позволяет существенно увеличить производительность редактирования информации, особенно при обработке больших массивов, и тем самым повысить производительность вычислительной системы в целом.

gSiH-rnir

ЛБ1Н-7И

УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПЛОТНЕНИЯ ИНФОРМАЦИИ, содержащее 2 первых коммутирующих ячеек, информационные входы и выхода которых являются сдответственно информационными входами и выходами устройства, о т л ичающееся тем, что, с целью .упрощения устройства, в него введены и коммутирующих ячеек и 2(и-1) мультиплексоров, входы мультиплексоров являются соответственно первыми управляющими входами- устройства, выходы мультиплексоров объединены попарно и подключены соответственно к первым входам и- 1 вторых коммутирующих ячеек, первый вход третьей коммутирующей ячейки является вторым управляющим входом устройства, вторые входы вторых и третьей коммутирующих ячеек являются соответственно третьими управляющими входами устройства, выходы вторых и третьей коммутирующих ячеек соединены соответственно с управлякадими входами первых коммути(О рующих ячеек. (Л

Boaettit

H-M-f-SH

г

MtJ

H-sai-tft

с

U-ffrt V

«-Sef7«

jSa-7-7Pz

Jj у

t-№t7P3

А-6Л

3s

/k-UKWt

BSIH-7fS

з-т-тп

А-ВКТП

9-ттп

м в

1-гкт

SH-7n

-