Устройство для сдвига информации Советский патент 1985 года по МПК G11C19/00 

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

Цель изобретения - повышение быстродействия устройства при выполнении циклического сдвига одного слова данных.

На чертеже представлена структурная схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит блок в виде матрицы 1 сдвига, информационные 2 и управляющие 3 входы которой являются соответственно группой информационных и группой управляющих входов устройства, элемент НЕ 4, вход 5 которого является первым управляющим входом устройства, первый 6 и второй 7 селекторы, регистр 8, вход 9 обнуления которого является вторым управляющим входом устройства, а вход управления записью на чертеже не показан, элементы ИЛИ 10, выходы 11 которых являются выходами устройства, первый 12 и второй 13 дополнительные элементы ИЛИ, вторые входы которых являются третьим 14 управляющим входом устройства.

Блок 1 сдвига, аналогичный блоку сдвига прототипа, имеет первую 15 и вторую 16 группы выходов, причем первая группа 15 является выходом результата сдвига вправо (в сторону младщих разрядов) входных

данных 2 на матрице 1, а вторая группа 16 - выходом выдвигаемых при сдвиге вправо разрядов, называемых далее разрядами расширения.

Значения управляющих сигналов, необходимых для выполнения в данном устройстве операций логического и циклического сдвига одного слова данных при использовании известного из прототипа блока сдвига, представлены в таблице.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ СДВИГА ИНФОРМАЦИИ, содержащее блок сдвига, первый и второй селекторы, регистр, элементы ИЛИ, элемент НЕ, причем информационные и управляющие входы блока сдвига являются соответственно группой информационных и группой управляющих входов устройства, выходы первой и второй групп блока сдвига соединены соответственно с информационными входами первой и второй групп селекторов, выходы первого селектора соединены с первыми входами элементов ИЛИ, выходы которых являются выходами устройства, выходы второго селектора соединены с информационными входами регистра, выходы которого соединены со вторыми входами элементов ИЛИ, первый и второй входы управления второго селектора соединены соответственно с выходом и входом элемента НЕ, вход которого является первым управляющим входом устройства, вход обнуления регистра является вторым управляющим входом устройства, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия устройства, в него введены первый и второй дополнительные элементы ИЛИ, выходы которых соединены соответственно с первым и вторым входами i управления первого селектора, первые входы первого и второго дополнительных элементов (Л ИЛИ соединены соответственно со входом и выходом элемента НЕ, a вторые входы дополнительных элементов ИЛИ являются третьим управляющим входом устройства. Од Од СП 00

Дополнительсдвигньй код величины сдвига

Логический сдвиг

Прямой код веливправочины сдвига

сдвиг

Дополнительный код величины сдвига

Циклический сдвиг

Црямой код веливправочины сдвига Примечание, Х- значение

Устройство функционирует следующим образом.

При выполнении логического сдвига вправо (влево) одного слова данных на группу управляющих входов 3 устройства в соответствии с таблицей подается прямой (дополнительный) код величины сдвига, на вход 5 управления - значение лог. «1 (лог. «О), а на вход 14 управления - значение лог. «О. При этом элемент НЕ 4 и дополнительные элементы ИЛИ 12 и 13 настраивают первый 6 и второй 7 селекторы так, что на выход второго селектора 6 - результат сдвига, который поступает на первые входы элементов ИЛИ 10 и при подаче на вход 9 управления сигнала обнуления регистра расшиО Логический

уровень сигнала

1 Обнуления регист- О ра расширения

X

рения выдается без изменения на выход 11 устройства.

45 При выполнении циклического сдвига вправо (влево) одного слова данных на группу управляющих входов 3 устройства подается соответственно прямой (дополнительный) код величины сдвига, а на вход 14 управления - значение лог. «1.

° При этом дополнительные элементы ИЛИ 12 и 13 настраивают первый селектор 6 на выполнение функции дизъюнкции между результатом сдвига входных данных 2 на матрице 1 и разрядами расширения, результат которой является искомым словом данных, и при подаче на вход 9 управления сигнала обнуления регистра расширения выдается без изменений через элементы ИЛИ 10 на выход И устройства логического нуля или единицы.

Время выполнения циклического сдвига одного слова данных на предлагаемом устройстве складывается из задержки распространения сигнала в матрице сдвига, первом селекторе 6 и элементах ИЛИ 10 и, в отличие от прототипа, не содержит времени обработки информации иа регистре расширения.

Кроме операций сдвига одного слова данных, устройство позволяет выполнять все операции сдвига слов данных с числом разрядов, большим разрядности устройства, реализуемые на прототипе с теми же затратами по быстродействию. Например, при сдвиге вправо слова данных двойной длины, состоящего из старшей А и младшей В частей, на число разрядов, меньших разрядности устройства, необходимо: осуществить логический сдвиг вправо на заданное число разрядов старшей части А, при этом результат сдвига выдать на выход устройства и записать во внешний регистр хранения А, а разряды расширения - записать в регистр расширения устройства (при выдаче результата сдвига из

устройства регистр расширения должен быть обнулен); осуи1ествить логический сдвиг вправо на заданное число разрядов младшей части В, при этом сигнал обнуления регистра расширения не подавать, так как

на элементах ИЛИ 10 будет выполнена операция дизъюнкции между результатом сдвига слова В и разрядами расширения слова А, хранящимся в регистре расширения, результат операции дизъюнкции записать во внешний регистр хранения В и получить таким образом в регистрах А и В искомое слово данных.

При использовании известных матриц сдвига, учитываюш.их знаковый разряд входных данных, на предлагаемом устройстве могут быть реализованы арифметические сдвиги вправо и влево, при этом в группу 3 управляющих входов устройства вводится дополнительно вход управления знаковым разрядом, а значения остальных управляющих сигналов устройства при обработке одного слова данных аналогичны значениям из таблицы для функций соответствующих логических сдвигов.