Устройство для сдвига операндов Советский патент 1987 года по МПК G06F7/38 

1. 1

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

Цель изобретения - расширение области применения за счет выполнения логических сдвигов.

На фиг.1 представлена схема устройства для сдвига операндов; на фиг. 2 - схема модуля сдвига.

Устройство для сдвига операндов (фиг.1) содержит группу модулей 1 сдвига, дешифратор 2 нуля, преобразователь 3 прямого кода в дополнительный код, вход 4 величины сдвига устройства, информационный вход 5 устройства, выход 6 устройства, вход 7 типа сдвига устройства, группу входов 8 номера модуля устройства, вход 9 величины сдвига модуля 1 сдвига, вход 10 разрешения сдвига модуля 1 сдвига.

Модуль сдвига (фиг.2) содержит схему II сравнения, мультиплексоры 12 и 13, узел 14 односторонних сдвигов, элементы И 15 и 16, элемент И-ИЛИ 17, элемент НЕ 18, информационные входы 19 и 20, вход 21 величины сдвига и вход 22 блокировки узла 14 односторонних сдвигов.

Цифры И буквенное обозначение, приведенные около жгутов и входов на фиг. I и 2, означают номера разрядов групп разрядов, входов блоков, модуль 1 сдвига предназначен для формирования части сдвинутого кода на групе разрядов выхода 6 устройства с учтом кода величины сдвига формируемо

го на входе 9, кода типа сдвига,уста- 40 тивном случае на выходах мультиплекнавливаемого на входе 7, сигнала равенства нулю всего кода величины сдвига, формируемого на входе 10, и кода настройки, установленного на входе 8.

Кроме этого, модуль сдвига может быть использован как k-разрядный коммутатор с управляющим входом, содерУзел 14 односторонних сдвигов предназначен для сдвигов вправо ко- с да, формируемого на входе 19, на величину разрядов (бит), определяемую значением кода на входе 21 узла при установке на входе 22 блокировки (фиг.2) О, с вдвиганием в освобожжащим старшие разряды входа 9. При этом на младших разрядах входа 9 пос- gg Дуемые слева разряды соответствующей тоянно устанавливаются О, на всех части, сформированной на входе 20. разрядах входа 8 постоянно устанавли- При установке на входе 22 блокиров- вается 1, на входе 10 - О, на ки узла 14 1 на всех разрядах выхо- входе 7 - код логического сдвига Да узла 14 устанавливаются О.

Преобразователь 3 предназначен для пропускания кода с входа 4 на выход без изменений при установке на входе 7 кода ЛП или ЦП и для формировправо. В этом случае на выход 6 передается код с группы разрядов входа 5, номер которой равен значению кода, установленного на старших разрядах входа 9.

55

вания на выходе дополнительного кода

5

0

15

0

25

30

35

Модуль 1 сдвига (фиг.2) может быть использован в качестве k-разрядного устройства- сдвига с входным мульти-i плексором. В этом случае на младших разрядах входа 9 устанавливается код величины сдвига, а на входе 7 - код типа сдвига (логического влево или логического вправо). При этом при задании на входе 7 логического сдвига влево на младших разрядах входа 9 устанавливается дополнительный код величины сдвига, отличный от нулевого, а на старших разрядах входа 9 устанавливается код со значением, на единицу меньшим номера группы разрядов входа 5. На входе 10 устанавливается 1, а на всех разрядах входа 8 - О. При логических сдвигах вправо на всех разрядах входа 8 устанавливается 1, а на входе 9 устанавливаются коды без преобразований.

I

Мультиплексорь 12 и 13 идентичны

и предназначены для передачи на входы 19 и 20 узла 14 требуемых групп сигналов входного сдвигаемого кода. Номер группы сигналов, передаваемых на вход 19 с входа 5, равен значению кода, сформированного на старших разрядах входа 9. Номер группы сигналов, передаваемых на вход 20 с входа 5, на единицу больше значения кода, установленного на старших разрядах входа 9. Указанные передачи выполняются при нулевых сигналах на выходах элементов И 15 и 16, соединенных соответственно с входами блокировки мультиплексоров 12 и 13. В просоров 12 и 13 формируются нулевые значения.

Узел 14 односторонних сдвигов предназначен для сдвигов вправо ко- да, формируемого на входе 19, на величину разрядов (бит), определяемую значением кода на входе 21 узла при установке на входе 22 блокировки (фиг.2) О, с вдвиганием в освобожДуемые слева разряды соответствующей части, сформированной на входе 20. При установке на входе 22 блокиров- ки узла 14 1 на всех разрядах выхо- Да узла 14 устанавливаются О.

вания на выходе дополнительного кода

при установке на входе 7 кода ЦЛ или ЛЛ, где ЦП - циклический вправо сдви ЦП - циклический влево сдвиг, ЛП логический вправо сдвиг, ЛП - логический влево сдвиг. Коды ЦЛ, ЦЛ, ЛП, ЛЛ равны кодам соответственно 00.10. 01.11, устанавливаемым на левом и правом разрядах входа 7.

Дешифратор 2 нуля формирует нуле- вой сигнал на выходе при равенстве нулю значения входа 4 и единичный сигнал - в противном случае.

Соединение разрядов информацион20

25

ifJ

N К

30

Если М/0 или т/0, дешифратора 2 устанав устройство функционир образом.

При циклическом сд (коде ЦП на входе 7) модуле сдвига на выхо сора 12 передаются си группы разрядов инфо входа устройства, где

i - М, если

--- - (M-i)

случае,

а на выход мультиплек даются сигналы б-й г информационного входа

35

кого входа 5 устройства с информацион- з входы 9 модулей I. ными входами модулей 1 сдвига выполняется по следующему правилу.

В каждом i-M модуле сдвига разряды j-й группы информационного входа модуля 1 сдвига соединяют с разрядами 1-группы разрядов информационного входа 5 устройства с сохранением порядка расположения разрядов в группах , где

i - j, если i , j

К L J J

0 ,:

- разрядность информации; целое число (2 К N) .

Устройство для сдвига операндов работает следующим образом.

Исходное состояние устройства может быть произвольным. Для осуществления сдвига операндов код его устанавливается на входе 5 устройства. На входе 4 устройства устанавливается код величины сдвига, на входе 7 устройства устанавливается код типа сдвига ЦП,ЦЛ,ЛП,ЛЛ, Значение Mm кода величины сдвига может находиться в пределах О (М К + т) (N-1). При этом значение М представляет собой значение части кода, формируемой на старших разрядах входа 4, m - значение части кода, формируемой на младших разрядах входа 7 устройства.

На выходе 6 устройства формируется сдвинутый код операндов, код ко- ,торого установлен на входе 5.

При равенстве и на выходе дешифратора 2 формируется О, который подается на вход 10 всех модулей 1 сдвига. Если при этом на входе 7 установлен код ЛД, то под дейстб

40

45

50

55

i - (М+1), ес

--- - (M+l ном случае,

т.к. код с входа 4 пе зитом на входы 9 моду

В узле 14 одностор осуществляется сдвиг рядов кода с а-й груп да 5 вдвиганием в осв ряды соответствующей кода с б-й группы раз устройства.

В результате на вы модуля 1 сдвига форми часть сдвинутого цикл

кода.

При циклическом сд ЦЛ на входе 7) в пре осуществляется преобр Mm в дополнительный к

вием О на входе 10 каждого модуля обеспечивается передача транзитом

кода с входа 5 на выход 6 устройства При этом на выходе преобразователя 3 и входах 9 модулей сдвига формируется нулевой код, так как дополнительный код от нулевого кода также является нулевым кодом. При установке на входе 7 кодов ЦП, ЛП, ЦЛ значение сигнала на выходе дешифратора 2 не влияет на функционирование устройства и транзитная передача кода с входа 5 на выход 6 обеспечивается благодаря передаче нулевого кода с входа 4 на выход преобразователя 3

и

Если М/0 или т/0, то на выходе дешифратора 2 устанавливается устройство функционирует следующим образом.

При циклическом сдвиге вправо (коде ЦП на входе 7) в каждом i-м модуле сдвига на выход мультиплексора 12 передаются сигналы с а-й группы разрядов информационного входа устройства, где

i - М, если М

--- - (M-i), в противном

случае,

а на выход мультиплексора 13 передаются сигналы б-й группы разрядов информационного входа, где

входы 9 модулей I.

б

i - (М+1), если 1г M-t-1

--- - (M+l-i), в противном случае,

т.к. код с входа 4 передается транзитом на входы 9 модулей 1.

В узле 14 односторонних сдвигов осуществляется сдвиг вправо на та разрядов кода с а-й группы разрядов входа 5 вдвиганием в освобождаемые разряды соответствующей правой части кода с б-й группы разрядов входа 5 устройства.

В результате на выходах каждого модуля 1 сдвига формируется требуемая часть сдвинутого циклически вправо

кода.

При циклическом сдвиге влево (коде ЦЛ на входе 7) в преобразователе 3 осуществляется преобразование кода Mm в дополнительный код.

5-13306264

При этом в каждом i-м модуле .5-й группы разрядов входа 5 устрой- сдвига при на выход первого нуль- ства, где типлексора 12 передаются сигналы

Л - (-|- - М, если i (-|- - м) М + 1,1 в противном случае, а на выход мультиплексора 13 переда- ются сигналы г группы разрядов,где ji (.|- .„,,), ..„i, (у|. .J, , ,) 1м + i - 1, в противном случае.

При m / О номера и г будут рав- . ны:

i

i ( - („ О). если i , (-|- - (М О)

LM + 1 + i,

г

i - (-|- - М), если i М + i,

Если , то узел 14 односторонних сдвигов i-ro модуля сдвига транзитом

При логическом сдвиге влево (коде ЛЛ на входе 7 устройства) устройство функционирует так же, как и при цикпередает уоД со входа 19 и, следова- лическом сдвиге влево, с тем отличительно, с Ь-й группы разрядов входа 5ем, что в модулях 1 сдвига, номера устройства на выход модуля 1 и выход1 N Г 6 устройства.которых М, при га О и

35

Если m О, то код с входа 19 передается на выход узла 14 со сдвигом вправо на величину, равную (к - т) бит с вдвиганием в освобождаемые разряды соответствующей правой части кода с входа 20, следовательно, с t-й группы разрядов входа 5 устрой- ства. В результате на выходе каждого модуля сдвига формируется соответствующая часть циклически сдвинутого влево кода.

При логическом сдвиге вправо (коде ЛП на входе 7 устройства) устройство функционирует так же, как и при циклическом сдвиге вправо, с тем отличием, что в модулях 1 сдвига,номера которых i М, осуществляется блокировка выхода узлов 14 односторонних сдвигов и на разрядах их выходов формируется О, так как на выходе элементов И-ИЛИ 17 устанавливается 1, а в узле сдвига с номером осуществляется блокировка выхода мультиплексора 13, на разрядах его выхода формируется О.

40

45

50

55

IN Г --- - (М+О при f осуществляется блокировка выхода узла 14 односторонних сдвигов с формированием на всех разрядах выходов О, так как на выходе элемента И-ИЛИ 17 модулей формируется 1. В модуле

IN Г --- - (М-И))

при тУО, i I 5J М при осуществляется блокировка выхода первого мультиплексора 12, так как на выходе элемента И 15 формируется 1,

Формула изобретения

Устройство для сдвига операндов, содержащее группу модулей сдвига и преобразователь прямого кода в дополнительный код, причем модуль сдвига содержит два мультиплексора и узел односторонних сдвигов, информационные входы первого и второго мульти- плексоров модулей сдвига группы явв противном случае,

М)

в противном случае,

При логическом сдвиге влево (коде ЛЛ на входе 7 устройства) устройство функционирует так же, как и при циклическом сдвиге влево, с тем отличием, что в модулях 1 сдвига, номера 1 N Г которых М, при га О и

IN Г --- - (М+О при f осуществляется блокировка выхода узла 14 односторонних сдвигов с формированием на всех разрядах выходов О, так как на выходе элемента И-ИЛИ 17 модулей формируется 1. В модуле

IN Г --- - (М-И))

при тУО, i I 5J М при осуществляется блокировка выхода первого мультиплексора 12, так как на выходе элемента И 15 формируется 1,

Формула изобретения

Устройство для сдвига операндов, содержащее группу модулей сдвига и преобразователь прямого кода в дополнительный код, причем модуль сдвига содержит два мультиплексора и узел односторонних сдвигов, информационные входы первого и второго мульти- плексоров модулей сдвига группы яв7

ляются информационным входом устройства, вход величины сдвига которого соединен с информационным входом преобразователя прямого кода в дополнительный код, выход старших разрядов которого соединен с управляющими входами первого и второго мультиплексоров модулей сдвига группы, выходы узлов одностороннего сдвига модулей

сдвига группы являются выходом устройства, вход типа сдвига которого соединен с входом разрешения преобразователя прямого кода в дополнительный код, выход младших разрядов ко- торого соединен с входами величины сдвига узлов односторонних сдвигов модулей сдвига группы, причем с модулей сдвига выходы первого и второ

го мультиплексоров соединены соответ- 20 мента И, четвертый вход которого соественно с первым и вторым информационным входами узла односторонних сдвигов, отличающееся тем, что, с целью расширения области применения за счет выполнения логических сдвигов, оно содержит дешифратор нуля и каждый модуль сдвига содержит схему сравнения, два элемента И, элемент И-ИЛИ и элемент НЕ, причем вход величины сдвига устройства соединен с входом дешифратора нуля, выход которого соединен с первыми входами первых элементов И модулей сдвига группы, первые входы схем сравнения которых соединены с соответствую- 35 соров,

8

иими входами номера модуля группы устройства, входы разрядов типа сдвига устройства соединены соответственно с первым и вторым входами первой группы элемента И-ИЛН каждого модуля сдвига группы, причем в модуле сдвига первый вход первой группы элемента И-ИЛИ соединен с вторым входом первого элемента И и через элемент НЕ - с первым входом второго элемента И и с первым входом второй группы элемента И-ИЛИ, второй вход второй группы которого соединен с третьим входом первого э;1емента И, с вторым входом второго элемента И и с вторым входом первой группы элемента И-ИЛИ, третий вход первой группы которого соединен с первым входом первого элединен с третьим входом второго элемента И и с выходом Равно схемы сравнения, второй вход которой соединен с управляющим входом первого

мультиплексора, выходы Больше и Меньше схемы сравнения соединены соответственно с третьим входом второй группы и с четвертым входом первой группы элемента И-ИЛИ, выход которого соединен с входом блокировки узла односторонних сдвигов, выходы первого и второго элементов И соединены соответственно с входами блокировки первого и второго мультиплекРедактор М.Дьшьш

Составитель А.Клюев Техред В. Кадар

Заказ 3583/50 Тираж 672Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная, 4

Корректор Л.Пилипенко

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в высокопроизводительных системах обработки информации.Целью изобретения является расширение области применения за счет выполнения логических сдвигов. Поставленная цель достигается тем, что в устройство для сдвига операндов, содержащее группу модулей I сдвига, каждый из которых содержит мультиплексоры 12 и 13 и узел 14 односторонних сдвигов, и преобразователь прямого кода в дополнительный код, введен дешифратор нуля и каждый модуль 1 сдвига содержит дополнительно схему сравнения, элементы И 15 и 16, элемент И-ИЯИ 17, элемент НЕ I8 с соответствующими связями. 2 ил. (Л оо оо о 05 ю О5