Устройство для уплотнения @ -разрядного двоичного кода Советский патент 1983 года по МПК G06F7/38 

коммутирующего элемента i-й группы соединен с (К +1)-м разрядом входа узла восстановления,

2. Устройство пв п. 1, о т л и чающееся тем, что узел коммутирующих элементов содержит К групп по п коммутирующих элементов в каждой группе, примем в первой группе узла коммутирующих элементов первый вход j-ro (j - 1 - п коммутирующего элемента соединен с J-M разрядом первогЬ входа узла коммутирующих элементов, второй и третий ьходы т-го (т - .2 - п- 1) коммутирующего элемента соединены с первым входом (тл + 1 ) -го коммутирующего элемента и с четвертым входом (т - 1)-го коммутирующего элемента, второй вход п-го коммутирующего элемента i-й (i -1 - К) группы соединен с четвертым входом (п - 1 )-го коммутирующего элемента той же группы и с (2 -1)-м разрядом третьего входа узла коммутирующих элементов, третий и четвертый входып -го коммутирующего элемента -и группы соединены с 2i-M разрядом третьего вход узла коммутирующих элементов, выход

р-го() коммутирующего элемента 8-й ( -1 - K-l) группы соединены с первым входомр-го коммутирующего элемента (6 +1)-и труппы, с вторым и третьим входами (р-1)-го и четвертым входом (р-2)-го коммутирующих элементов(С +1/-Й группы, второй и третий первого коммутирующего элемента f-и группы соединены с первым входом второго коммутирующего элемента той же группы, выходы первого и второго коммутирующих элементов В -и группы соединены соответственно с первыми входами первого и второго коммутирующих элементов (8+1)-и группы, выход j-го коммутирующего элемента К-й группы является 1-м разрядом второго выхода коммутирующих элементов, первые и вторые управляющие входы коммутирующих элементов 4-и группы соединены соответственно с (2i-1)-M M( разрядами управляющего входа узла коммутирующих элементов, первые входы первого и второго коммутирующих элементов -и группы являются соответственно -м 7i fK+ -iJ-M разрядами первого выхода узла коммутирующих элементов.

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПЛОТНЕНИЯ h-РАЗРЯДНОГО ДВОИЧНОГО КОДА, , содержащее п-разрядные регистр маски и первый регистр исходной информации узея коммутирующих элементов и 11 разрядный регистр результата, причем первые входы первого регистра исходной информации и регистра маски соединены cooTBetcTBeHHO с первым информационным и управляющим входа-ми устройства, выход регистра результата является выходом устройства, о т ли ч а ю щ ее с.я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет; обеспечения выполнения операции восстановления, оно содержит второй п-разрядный регистр исходной информации, первый и второйп -разрядные вспомогательные регистры и узел восстановления, причем первый .вход регистра , результата соединен с первым выходом второго регистра исходной информации, вторые вход и выход регистра результата соединены с вторыми выходом и входом регистра маски соответственно, а третий вход - с выкодом узла восстановления, управляющий вход которого соединен с управляющим входом узла коммутирующих эле- . ментов и с первым выходом регистра маски, а информационный вход - с первым выходом узла коммутирующих элементов, первый вход которого соединен с вторым выходом второго регистра исходной информации, первый вход которого является вторым информационным входом устройства, а второй вход соединён с выходом первого вспомогательного регистра, вход которого соединен с вторым § выходом узла коммутирующих элементов, (Л третий вход которого соединен с первым выходом первого регистра исходной информации, вторые вход и выход которого соединены свыходом и входом второго вспомогательного регистра соответственно, при этом узел восстановления содержит К групп по два коммутирующих- элемента 4 Об Jib в каждой группе,причем первые и вторые управляющие входы коммутирующих элементов i-й группы соединены ответственно с

1

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в высокопроизводительных системах обработки данных.

Известно устройство для уплотнения, содержащее регистры исходной информации и результата, а также несколько ярусов коммутирующих элементов. Каждый коммутирующий элемент имеет два информационных и два управляющих входа и один выход l .

Недостатками данного устройства являются низкое быстродействие, а также отсутствие возможности выполнения операции восстановления информации.

Известно устройство для уплотнения информации, содержащее п-разрядные регистры исходной информации маски и результата, узел маскирования с п парами входов и п выходами.

блок управления с п группами выхо дов, а также к (K-logjn) групп коммутирующих элементов, имеющих по два информационных, два управляющих входа и один выход 2 .

Недостатками данного устройства являются значительное количество оборудования, а также отсутствие возможности выполнения операции

восстановления информации.

Наиболее близким к изобретению является устройство для уплотнения п-разрядного двоичного кода, содержащее п-разрядные регистры исходной информации, маски и результата узел маскирования с п парами входов и п выходами, блок управления с входами и п группами выходов, а также К (K-log«nl групп коммутирующих элементов, каждый из которых имеет два информационных и два управляющих входа и один выход, приче первый информационный вход j-ro ком мутирующего элемента -и группы, :кроме первой, соединен с выходом j-ro коммутирующего элемента (1-1)-.й группы, второй информационный вход j-ro коммутирующего элемента i-й группы соединен с первым информационным входом ( )-го коммути рующего элемента i-й группы, j-й вход регистра результата соединен с выходом j-ro коммутирующего элемента К-й группы, J-й вход блока управления соединен с j-м выхЬдом регистра маски, i-й разряд j-й группы выходов блока управления соединен с первым управляющим входо j-ro коммутирующего элемента i-й группы и.с вторым управляющим входом (j-2 )-го коммутирующего элемента i-й группы, первый информацио ный вход j-ro коммутирующего элемен та первой группы соединен с j-м входом узла маски эовки, первый вход j-й пары входов узла маскирования соединен с J-M выходом регистра исходной информации, а второй вход с j-м выходом регистра маски (j-1-ft;i -1-к). 3 . Недостатками этого устройства являются отсутствие возможности выполнения опера.ции восстановления исходной информации, а также большой объем оборудования блока управления и увеличение количества связей между блоком управления и группами коммутирующих элементов при возрастании п. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства за счет выполнения кроме операции уплотнения п-разрядного кода операцию восстановления п-разряднсго кода. Поставленная цель достигается тем, что в устройство для уплотнени |1,-р83рядного двоичного кода, содержащее п-разряднЫе регистр маски и первый регистр исходной информации, узел коммутирующих элементов и П-разрядный регистр результата, причем первые входы первого регистр исходной информации и регистра маски соединены соответственно:с первы информационным и управляющим вхо-, дами устройства, выход регистра реэультата является выходом устройств

содержит второй п -разрядный регистр

элемента соединен с -м разрядом 4 исходной информации, первый и второй Н-разрядные вспомогательные регистры и узел восстановления, причем первый вхЬд регистра результата соединен с первым выходом второго регистра исходной информации, вторые вход и выход регистра результата соединены соответственно с вторыми выходом и входом регистра маски соответственно, а третий вход - с выходом узла восстановления, управляющий вход которого соединен с управляющим входом узла коммутирующих элементов и с первым выходок регистра маски, а информационный вход - с первым выходом узла коммутирующих элементов, первый вход которого соединен с вторым выходом второго регистра исходной информации,, первый вход которого является вторым информационным входом устройства, а .второй вход соединен с выходом первого вспомогательного регистра, вход которого соединен с вторым выходом узла коммутирующих элементов, третий вход которого соединен с первым выходом первого регистра исходной информации, вторые вход и выход которого соединены соответственно с выходом и входом второго вспомога тельногорегистра, при этом узел восстановления содержит К групп по два коммутирующих элемента в каждой группе, причем первые и вторые управляющие входы коммутирующих элементов 1 -и группы соединены соответственно с ()-м и ( разрядами управляющего входа узла восстановления, выход первого и второго коммутирующих элементов г-й группы являются соответственно 2(к-)+ и разрядами выхода узла восстановления, второй и четвертый входы первого коммутирующего элемента t-й группы соединены с третьим входом второго коммутирующего элемента той же группы и с -м разрядом входа узла восстановления, четвертый вход второго коммутирующего элемента t -и группы соединен с (к+)-м разрядом входа узла восстановления . Кроме того, узел коммутирующих элементов содержит К групп по И коммутирующих элементов.в каждой группе, причем в первой группе первый вход j-ro () коммутирующего

первого входа узла коммутирующих элементов, второй и третий входы hiTO П1г2-П-1) коммутирующего элемента соединены с первым входой (и1ч-1)-го коммутирующего элемента и с четвертым входом (iTi-l)-ro коммутирующего элемента, второй вход Ц-го коммутирующего элемента -и (i-1-К) группы соединен с четвертым входом (И-1|-го коммутирующего элемента той же группы и с (21-1)-м разрядом третьего входа узла коммутирующих элементов, третий и 4etBepтый входы п-го коммутирующего элемента 4 И группы соединены с разрядом третьего входа узла коммутирущих элементов, выход р-го коммутирующего элемента Р(( группы соединен с первым сходом D-го коммутирующего элемента ff -i-l - группы, с вторым и третьим Еходйми (р-1)-го и четвертымвходом (р-21-го коммутирующих элементов (Р,+1)-й группы, второй и третий входы первого коммутирующего элемен i-й группы соединены с первым входом второго коммутирующего элемента той же группы, выходы первого и второго коммутирующих, элементов -и группы соединены соответственно с первыми входами первого и второго коммутирующих элементов (+1)-й труппы, выход j-го коммутирующего элемента К-й группы является i -м разрядом второго выхода узла коммутирующих элементов, первые и вторые управляющие входы коммутирующих элементов i -и группы, соединены соответственно с ()-M и(2)-м разрядами управляющего входа узла коммутируклцих элементов, первые входы первого и второго коммутирующих элементов 1 -и группы являются соответственно i-м и (К+)-м разрядами первого выхода узла коммутирующих

элементов.

I

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства для уплотнения п-разрядного двоичного кода; на фиг. 2 узлы восстановления и коммутирующих элементов.

Устройство для уплотнения П-разрядного двоичного кода содержит ц-рарядный регистр 1 маски, первый регистр 2 исходной информации, второй регистр 3 исходной информации, регистр k результата, первый вспомогательный регистр 5, второй вспомогательный регистр 6, узел 7 восстановления и узел 8 коммутирующих элементов.

Узел 7 содержит К групп коммутирующих элементов, в каждой группе по два коммутирующих элемента 9. Узел В содержит К групп коммутирующих элементов по П коммутирующих элементов 9 в каждой. Коммутирующий элемент 9 представляет собой одноразрядный коммутатор, осуществляющий прием информации с одного из четырех направлений в зависимости от кода на управляющих входах.

Рассмотрим работу устройства при rt 6 и К 8.

В каждую группу узлов 7 и 8 подаются два разряда кода маски и два разряда исходной информации. За один такт работы устройства в узлах 7 и 8 одновременно может обрабатываться шестнадцать раз|эядов исходной информации. Таким образом, для выполнения операции уплотнения или восстановления при Я 64 и К 8 требуется четыре такта.

Операция уплотнения осуществляется следующим образом,

В начале первого такта в регистры

1и 2 записываются соответственно код маски и исходная информация. С выходом первых шестнадцати разрядов регистра 1 код маски по управляющим шинам подается в узел 8. Каждый разряд регистра 1 связан с управляющими входами коммутирующих элементов 5 соответствующей группы. С выходов первых шестнадцати разрядов регистра

2на информационные входы шестьдесят четвертого и шестьдесят тпетьего коммутирующих элементов9 всех групп узла 8 поступает исходная информация. Каждый из разрядов регистра 2 связан с соответствующей группой коммутирующих элементов 9 узла 8. Под воздействием кода маски происходит коммутация групп элементов 9 в узле

8 и, тем самым, устанавливаются связи между выходами первого регистра 2 исходной информации и входами первого вспомогательного регистра 5. Разряды исходной информации уплотняются, проходя последовательно через группы коммутирующихэлементов 9t и в конце первого такта записываются на вспомогательньш регистр 5. Одновременно из регистров 1 и 2 разряды с семнадцатого по шестьдесят чет7Jвертый соответственно переписываются в разряды с первого по сорок восьмой регистров (4 и 6, Регистры 4 и6 используются для перезаписи кода масКи и исходной информации соответственно в регистры 1 и 2 со сдвигом на шестнадцать разрядов. В начале второго такта содержй юе регистров it, 5 и 6 соответственно переписывает ся в регистры 1, 2 и 3. Дальнейшая работа происходит как и в.первом такте. Работа устройства в третьем и четвертом тактах осуществляется аналогичным образом. В конце четвертого такта на первом вспомогательном регистре 5 сформирован окончательный результат. В начале пятого такта результат с вспомогательного регистр 5 переписывается в регистр 3. В кон це пятого такта результатчс регистр 3 записывается в регистр результата. На этом работа устройства по выполнению операции уплотнения разрядного двоичного кода заканчивается.. Операция восстановления производится следующим образом. В начале первого такта в регист ры 1 и 3 соответственно записываютс код маски и исходная информация, причем в регистры 1 и 3 запись производится в измененном порядке, т.е. первый разряд пишется на место шестьдесят четвертого, а шестьдесят четвертый - на место первого, втооо разряд - на место Шестьдесят третьего, а шестьдесят третий - на место второго и т.д. С выходов реги ра 3 исходная информация поступает на информационные входы коммутирующих элементов 9 первой группы узла 8. Кроме того, информация первого разряда регистра 3 поступает на информационные входы первого и второго коммутирующих элементов 9 пербой группы узла 7, а информация вто рого разряда регистра 3 - на информационный вход второго коммутирующе го элемента 9 первой группы узла 7-. С выходов разрядов с первого по шестнадцатый регистра 1 код маски по управляющим шинам поступает в узлы 7 и В. Под воздействием кода; маски происходит коммутация группы элементов 9 узлов 7 и 8, тем самым, устанавливаются связи между выходам второго регистра 3 исходной информа ции и входами регистра k результата. Разряды исходной информации, проходя последовательно через группы коммутирующих элементов 9 узлов 7 и 8, в конце первого такта записываются на регистр 4 результата в соответствии с кодом маски в разряды с сорок девятого по шестьдесят четвертый. Одновременно содержимое регистра 1 разряды с семнадцатого по шестьдесят четвертый) переписываются в разряды с первого по сорок восьмой регистра k результата, для сдвига информации в регистре 1 на шестнадцать разрядов. На первый вспомогательный регистр 5 записывается исходная информация с выходов коммутирующего узла 8 со сдвигом в сторону старших разрядов на столько, сколько единиц имеется в коде маски в данном такте. Во втором такте содержимое регистров i и 5 соответственно переписывается в регистры 1 и 3. Обработка последующих шестнадцати разрядов исходной информации производится так же, как и в первом такте. В третьем и четвертом тактах заканчивается обработка оставшихся разрядов исходной информации. В конце четвертого такта в регистре t результата сформирован результат операции восстановления в измененном порядке, т.е. шестьдесят четвертый разряд результата записан в первый разряд регистра А. В начале пятого такта содержимое регистра k передается в регистр 1. В конце пятого такта полученный результат из регистра 1 переписывается в регистр k результата с восстановлением обычного порядка следования разрядов. На этом работа устройства по операции восстановления И-разрядного двоичного кода заканчивается. Предлагаемое устройство имеет более широкие функциональные возможности и обеспечивает существенный выигрыш во времени при решении задач, 8- которых встречаются процедурь восстановления П-разрядных кодов, по сравнению с программными методами восстановления. Кроме того, по сравнению с прототипом, узел маскиро91048 7110

вания с ti парами входов и п выхода- три регистра, что позволяет сокрами и блок упр.авления с п входами и тить объем оборудования и количест И группами выходов заменяется на во связей.

Фиг.