Шифратор кода нормализации Советский патент 1987 года по МПК H03M7/00 G06F7/38 

11

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

Цель изобретения - повышение быстродействия шифратора и расширение его функциональных возможностей путем формирования признака нуля.

На фиг. 1 пр1дставлена блок-схе- ма предлагаемого шифратора кода нормализации с одним из возможных выполнений преобразователя кода; на фиг. 2 - то, же, с другим вариантом преобразователя кода;на фиг. 3 и 4 - выполнение соответственно блока дешифрации нуля и блока ячеек шиф- рации;на фиг. 5 - схема дешифратора границы нулей; на фиг. 6 - функциональная схема ячейки шифрации.

Шифратор кода нормализации содержит блок 1 дешифраторов нуля, блок

2ячеек дешифрации, преобразователь

3кода и группу 4 элементов И. Преобразователь 3 кода выполнен (фиг. и 2) на дешифраторе 5 границы нулей и ячейке 6 шифрации.На фиг. 1 и 2 обозначены входы 7, первый,второй

и третий выходы 8-10.

Блок 1 дешифраторов нуля выполне (фиг. 3) на элементах И(ИЛИ) 11 и предназначен для дешифрации нулевых кодов, формируемых на группах из разрядов входного кода. При общем

количестве разрядов N блок 1 содержит N/K элементов И 11 при N 2 , , i 1. Нуль кода,уста- навливаейого на входе 7, может кодироваться О (прямой код) или 1 (инверсньш код). В первом случае в качестве дешифраторов нулей необходимо использовать К-входовые элементы ИЛИ, Во втором случае в качестве дешифраторов нулей необходимо использовать К-входовые элементы И, В пер- 45 входах дешифратора 5 установлена вом случае на выходах блока 1 формируются О,а во втором случае

1 (ноль)-, то на выходах всех эле ментов И(ИЛИ) формируются 1 (нул

Блок 2 ячеек шифрации предназначен для шифрации количества старших 50 элементах 15 и 16, которыми в завинулей (слева) в кодах, сформированных на указанных группах из К разрядов входа 7 шифратора без учета младшего (крайнего правого) разряда каждой группы с учетом управляющего кода на втором входе, под действием которого осуществляется блокировка всех ячеек, находящихся правее той ячейки, на входах которой установлен

2

всего входного

код с границей нулей кода шифратора.

Блок 2 содержит (фиг. 4) N/K ячеек 12 шифрации, информационные входы каждой из которых подключены к старшим разрядам соответствующей группы разрядов, а управляющий вход каждой ячейки 12 соединен с соответствующим разрядом второго входа блока 2,кроме Крайней левой ячейки,На входе крайней левой ячейки в блоке 2 постоянно установлен О,

если.блокировка ячейки осуществляется при 1 на этом входе, или 1, если блокировка ячейки осуществляется при О на этом входе. На выходах каждой ячейки 12 формируется прямой код количества старших нулей до первой единицы, если ячейка 12 не заблокирована. Если ячейка 12 заблокирована,на всех ее выходах устанавливается 1. Дешифратор 5 границы нулей (фиг. 5) предназначен для формирования управляющего кода для блока 2 и признака нуля на выходе 8 устройства. Он выполнен на элементах И(ИЛИ) 13 и 14,

Если ноль кодируется 1 дешифратор 5 строится на элементах И, а если ноль кодируется О в дешифраторе 5 вместо элементов И используются элементы ИЛИ с такики же связями. Алгоритм функционирования дешифратора 5 заключается в следующем. Если

на выходах дешифратора 5 на j крайних левых разрядах сформирована 1 (ноль), а на (j+1)-M разряде - О - (единица), то на j крайних левых разрядах выходов дешифратора 5 формируются 1 (нули), а на оставшиеся крайних правых разрядах первых выходов и на втором выходе и на выходе элемента 14 формируются О (единицы).Если на всех разрядах

входах дешифратора 5 установлена

1 (ноль)-, то на выходах всех элементов И(ИЛИ) формируются 1 (нули).

Ячейки 6 и 12 шифрации идентичны и выполнены (фиг. 6) на логических

симости от элементной базы, являются или элементы И-НЕ или элементы ИЛИ-НЕ (элементы 15) и элементы ИЛИ (элементы 16). В первом случае уста- 55 новка на втором (управляющем) входе ячейки 6 или 12 О ведет к появлению на ее выходах единичного кода.

во втором случае для этого требуется установка

1

1 (нулей),также ус- 1 (нуль) не влияющая

Алгоритм работы ячейки 6 или 12 основан на том,что с помощью элементов 15 осуществляется дешифрации кода, установленного на первых входах таким образом, что учитывается только количество старших 1 (нулей) в коде, так как каждый элемен

15выполняет функцию дешифрации количества 1 (нулей) с увеличением этого количества (слева направо) на единицу. Элемент 15,фиксирующий максимальное количество единиц (нулей) слева, формирует О (единицу) который блокирует все предшествующие слева элементы 15.На выходах формируются 1 (нули), не влияющие на формирование сигналов на выходе ячейки. На выходах всех последующих элементов 15 по отношению к элементу 15, зафиксировавшему максимальное количество

танавливается на формировамие сигналов на выходах ячейки,так как хоть один предшествующий О (единица) на первых входах блокирует все последующие элементы 15.Положение элемента 15 с (единицей) шифруется в соответствующий двоичный код с помощью элементов 16.

Алгоритм .функционирования ячеек 6 или 12 поясняется .таблицей.

Ячейка шифрации может отличаться по структуре от ячейки 12 тем,что второй вход отсутствует, и элементы

16имеют количество входов на единицу меньшее чем в ячейке 12, или быть такой же ячейкой,что и ячейка 12 с установкой на втором . входе 1 постоянно 1 (О).

Ячейка 6 в преобразователе 3 кода предназначена для формирования старшей части кода нормализации,формируемого на выходах 9 и 10. При этом 6 (фиг. 2) может иметь более простую структуру чем ячейка 6 (фиг. 1), так- как на входы ячейки 6 (фиг. 2) подается код, уже частично дешифрованный в дешифраторе 5.

В группе 4 к входам элемента И, выход которого подключен к i-му разряду выходов 10, подключены i-e разряды всех выходов блока 2. В качестве элементов 4 возможно использование элементов ИЛИ-НЕ,при этом в ячейках 12 блока 2 вместо элементов ИЛИ 16 необходимо использовать элементы ИЛИ-НЕ.

0

5

0

5

Шифратор кода нормализации работает следующим образом.

На входах 7 устанавливается код, в котором требуется подсчитать ког личество нулевых значений крайних левьрс разрядов, сформированных до первого нулевого значения разряда. Этот код, разбиваясь на группы разрядов, устанавливается на входах блока 1. Такие же части кода (группы разрядов) без карйнего правого разря да в каждой группе устанавливаются на входах блока 2. На выходах блока 1-,формируются сигналы, фиксирующие группы разрядов входного кода, с нулевьми значениями всех разрядов, В ячейке 6 (фиг. 1) осуществляется подсчет количества подряд, идущих слева групп разрядов с нулевыми значениями разрядов путем соответствующей шифрации кода, образованного сиг налами на выходах блока 1, и на выходах 9 формируется двоичный код указанного количества групп. При этом сигнал на крайнем правом выходе блока 1 не учитывается так как при равенстве всех разрядов всех групп разрядов с помощью дешифратора 5

0 формируется на выходе 8 признак (сигнал) нуля, а на всех разрядах выходов 9 и 10 устанавливается единичный код, который не используется в качестве кода нормализации.

Если не все разряды входного кода имеют нулевое значение, на крайнем правом выходе блока 1 всегда отсутствует сигнал равенства всех разрядов группы нулевому значению. На первых выходах преобразователя 3 фор- . мируется управляющий код, под действием которого осуществляется блокировка всех ячеек в блоке 2, находящихся правее той ячейки,на выходах

5 которой установлена часть входного кода С границей нулей всего входного кода. т.е. открытыми (не заблокированными) являются все соседние ячейки слева в блоке 2, на входах которых установлены сигналы групп разрядов, все разряды которых нулевые, и ближайшая соседняя слева (вьщеленная) ячейка 12, на входах которой установлены сигналы той группы разрядов, только на части которой установлены нулевые значения (если такая группа имеется). В результате на выходах выделенной ячейки 12 и на соответствующих выходах бло5

0

0

5

ка 2 формируется код количества нулевых значений сигналов в левой части кода, установленного на входах выделенной ячейки 12. На выходах предшествующих ячеек слева формируется единичный код, как код количества нулевых значений сигналов на их выходах, равный (К-1) (2-1) так как сигналы всех разрядах соот- ветствующих грулп разрядов являются единичными. На выходах последующих ячеек справа от вьщеленной ячейки формируются единичные сигналы, так как эти ячейки переводятся в -режим блокировки сигналами с выходов дешифратора 5.

Если на входах выделенной ячейки 12 на крайнем левом разряде отсутствует нулевой сигнал, то на выходах ее формируется нулевой код. Сигналы с одноименных разрядов выходов блока 2 и ячеек 3 блока 1 поступают на вход соответствующего элемента объединения группы 4.Вследствие того,что на всех одноименных разрядах установлены единичные сигналы, кроме разрядов выхода выделенной ячейки, на вы группы 4 формируется код, аналогичный коду на выходах выделенной ячейки 12.

Таким образом на выходах 9 шифра тора формируется код количества левых групп разрядов выходного кода с нулевыми значениями сигналов, а на выходах 10 шифратора формируется код количества левых разрядов с нулевыми значениями сигналов в ближайшей соседней справа группе разрядов входов кода по отношению к крайней правой группе разрядов с нулевыми значениями сигналов на всех разрядах. В итоге на выходах 9 и 10 формируется код количества левых разрядов входного кода с нулевыми значениями,что эквивалентно формированию (шифрации) кода нормализации.

Б предлагаемом шифраторе не требуется сдвигов информации, а формирование кода нормализации осущест- вляется с помощью комбинационных схем, чем и обусловлено повышение быстродействия. Кроме того, в шифраторе предусмотрен выход 8 признака нуля шифратора, на котором формирует ся сигнал-признак равенства нулю всех битов кода, устанавливаемого на

входах 7 шифратора.Наличие признака нуля в системе позволяет исключить ненужную операцию нормализации и переходить к выполнению следующей операции,что в итоге обеспечивает более высокую производительность системы и более высокую эффективность использования шифратора.

Форму-ла изобретения

0

5

45

50 55

0

1.Шифратор кода нормализации, содержащий блок дешифраторов и блок ячеек шифрации, информационные входы которого и входы блока дешифраторов нуля объединены и являются входами шифратора, о-тличающийся тем,что, с целью повышения быстродействия шифратора и расширения его функциональных возможностей за счет формирования признака нуля, в шифратор введены группа элементов И и преобразователь кода, выходы блока дешифраторов нуля соединены с входами преобразователя кода, первые выходы которого подключены к управляющим входам блока ячеек шифрации,выходы которого соединены с входами группы элементов И, второй и третий выходы преобразователя кода и выходы группы элементов И являются соответственно первым, вторыми и третьими выходами шифратора.

2.Шифратор по п, 1, о т л и ч а- 5 во щ и и с я тем,что преобразователь

кода выполнен на ячейке шифрации и дешифраторе границы нулей, входы которого объединены с входами ячейки шифрации и являются входами преобразователя кода, первые и второй выходы дешифратора границы нулей и выходы ячейки шифрации являются соответственно первыми,вторым и третьими входами преобразователя кода. I

3.Шифратор по л. 1, отличающийся тем,что преобразователь кода .выполнен на ячейке шифрации и дешифраторе границы нулей, первые выходы которого соединены с входами ячейки шифрации и являются первыми выходами преобразователя кода, входы и в эорой выход дешифратора границы нулей и выходы ячейки шифрации являются соответственно входами,вторым и третьими выходами преобразователя кода.

0

дзи&д

Составитель О.Ревинский .Редактор С.Лисина Техред И.Попович Корректор С.Черни.

Заказ 4932/55 Тираж 899Подписное

ВНИИПН 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

фи&.б

Изобретение относится к вычислительной технике. Его использование в системах- обработки информации позволяет повысить быстродействие шифратора и расширить его функциональные возможности за счет формирования признака нуля. Шифратор кода нормализации содержит блок 1 дешифраторов нуля и блок 2 ячеек шифрации. Благодаря введению группы 4 элементов И и преобразователя 3 кода, выполненного на дешифраторе 5 границы нулей и ячейке 6 шифрации, шифратор получается целиком комбинационным. 1 табл., 2 з.п. ф-лы, 6 ил. н- J со 4 СП СО СП 8 фи.1