Ячейка однородной среды Советский патент 1988 года по МПК G06F7/00 

00 со VI

00

:о ;о

Изобретение относится к вычислительной технике и предназначено для формирования однородных сред.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет реализации операций над четырьмя переменными и функций самодиагностирования.

На чертеже представлена функцио- нальная схема ячейки.

Ячейка имеет информационные входы 1-4, мультиплексоры 5-9, настроечные входы 1, регистры 12 и 13 команд, настроечные выходы , арифметико-логические элементы (АЛЭ) 15-17, дешифраторы 18-20, элементы 21-24 задержки, демультиплексоры 25- 29, информационные выходы 30-33, выходы 34-44.регистров команд.

Ячейка работает следующим образом

Перед началом решения задачи про изводится запись двух команд в регистры 12 и 13 команд последовательным кодом через настроечные входы 101 и 10,2. по сигналу разрешения ввода программ, подаваемому на нacтpoeч ные входы 11, и 11. По окончании сигнала, разрешающего ввод программы коды двух команд запоминаются в ре- гистрах 12 и 13 и ячейка переходит в динамический режим выполнения операций.

Ячейка принимает данные с четырех информационных входов 1-4 через мультиплексоры 5, 6 и 8, 9 в зависимости от управляющих сигналов, поступающих на эти мультиплексоры. Адреса приема данных определяются сигналами выходо регистров 38 и 39 команд. Данные для первого АПЭ 15 поступают через мультиплексоры 5 и 6, для второго АЛЭ - через мультиплексоры 8-9. Первый АЛЭ 15 настраивается на выполнение арифметических и логических операций сигналов с дешифратора 18 в зависимости от содержимого 34 регистра команд 12. Второй АЛЭ 16, аналогично первому, но независимо от него, настраивается на выполнение операций сигналом с дешифратора 19, который определяется содержимым 35 второго регистра команд. В зависимости от сигналов с выходов 36 и 37 регистров команд результаты операций двух АЛЭ 15 и 16 могут выдаваться с задержкой или без нее через демультиплексоры 25 и 28 на информационные выходы 30-33 ячейки. Номер информационного выхода

g

5 0

5 0

5

5

0

5

0

определяется содержимым 40 и 41 регистров 12 и 13 команд и сигналами с выхода 40 и 41 этих регистров. Кроме этого, результаты операций первого и второго АЛЭ 15 и 16 выдаются на третий .АПЭ 17, который настраивается на выполнение операций в зависимости от содержимого 42 и 42. регистров 12 и 13 команд, поступающего на дешифратор 20, и сигналом с этого дешифратора. Результат операции третьего АЛЭ 17 выдается через демульти- плексор 29 на один из четырех информационных выходов в зависимости от С содержимого 44. и 44 регистров команд.

Независимо от выполняемых операций в трех АЛЭ 15-17 я чейкой осуществляется транзит входных данных через мультиплексор 7 по одному из четырех входов, определяемому содержимым 43., и 43 регистров команд. Транзитные данные вьщаются через демультиплексоры 26 и 27 с задержкой на один такт или на два такта соответственно через элементы 22 или же 22 и 23 задержки. Номер информационного выхода, по которому выдаются транзитные данные, определяется содержимым 44, и 44 регистров команд.

Таким образом, в этом режиме ячейка может вьшолнять: операции над двумя парами переменных, с задержкой выдачи информации или без задержки ее по двум независимым информационным выходам, операции над четырьмя этими переменными и выдачу результатов по третьему информационному выходу, независимо передавать информацию с одного из информационных входов, с задержкой на один разряд или на два разряда на один из информационных выходов. Кроме этого, ячейка может выполнять операции условного перехода и самоконтроля.

Для выполнения операции условного перехода необходимо настроить третий АЛЭ 17 на операцию сравнения двух результатов операций первого и второго АПЭ 15 и 16 в соответствии с содержимым 42, и 42 регистров команд. Первые два АПЭ 15 и 16 могут выполнять любые операции над входными переменными, поступающими по любым информационным входам. Если результаты операций первого и второго .АПЭ 15 и 16 сравнялись, то дальнейшее выполнение программы будет определяться первым регистром команд и на выход ячейки будут выдаваться результаты первого АЛЭ 15 через де- мультиплексор 25. В противном случае будут выдаваться результаты второго АЛЭ 16 через демультиплексор 28.

При выполнении операции самодиагностирования ячейкой необходимо, чтобы данные поступали с двух информационных входов через входные мультиплексоры 5-6 и 8-9 соответственно на входы первого и второго АЛЭ 15 и 16, которые сигналами с дешифраторов 18 и 19 должны быть настроены на одну и ту же операцию. Третий АЛЭ 17 сигналом с дешифратора 20 настраивается на операцию сравнения результатов первых двух АЛЭ 15 и 16. В случае исправности обоих АЛЭ 15 и 16 их результаты будут равны и с выхода третьего АЛЭ 17 через демультиплексор 29 можно выдавать сигнал исправности ячейки по одному информационному выходу. В противном случае с выхода третьего АЛЭ 17 через демультиплексор 29 можно выдать сигнал неисправности ячейки.

Формула изобретения

Ячейка однородной среды, содержащая первый регистр команд, первый дешифратор, первый арифметико-логический элемент, первый, второй и третий элементы задержки, три мультиплексора и четыре демультиштексора причем информационные входы первого, второго и третьего мультиплексоров соединены с информационными входами ячейки, настроечные входы первой группы которой соединены с настроечными входами первого регистра команд, настроечный выход которого соединен с первым настроечным выходом ячейки, информационные выходы которой соединены с выходами первого, второго, третьего и четвертого демультиплексо- ров, первый выход первого регистра команд соединен с входом первого дешифратора, выход которого соединен с настроечным входом первого арифметико-логического элемента, информационные входы которого соединены с выходами первого и второго мультиплексоров, управляющие входы которых соединены с вторым выходом первого регистра команд, третий выход которого соединен с управляющим входом первого

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

элемента задержки, информационный вход которого соединен с выходом первого арифметико-логического элемента, выход первого элемента задержки соединен с информационным входом первого демультиплексора, управляющий вход которого соединен с четвертым выходом первого регистра команд, пятый выход которого соединен с управляющими входами второго, третьего и четвертого демультиштексоров, информационный вход второго демультиплексора соединен с выходом второго элемента задержки, вход которого соединен с выходом третьего мультиплексора, управляющий вход которого соединен с шестым выходом первого регистра команд, выход второго эле мента задержки соединен с входом третьего элемента задержки, выход которого соединен с информационным входом третьего демультиплексора, отличающаяся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет реализации операций над четырьмя входньми переменными и функции самодиагностирования, в нее введены четвертый и пятый мультиплексоры, второй и третий арифметико-логические элементы, второй и третий дешифраторы, четвертый элемент задержки, второй регистр команд и пятый демультиплексор, причем информационные входы ячейки соединены с информационными входами четвертого и пятого мультиплексоров,выходы которых соединены с информационными входами второго арифметико-логического элемента, настроечные вхоДы которого соединены с выходом второго дешифратора, вход которого соединен с первым выходом второго регистра команд, второй выход которого соединен с управляющим входом четвертого элемента задержки, информационный вход которого соединен с выходом второго арифметико-логического элемента и первым информационным входом третьего арифметико-логического элемента, выход которого соединен с информационным входом четвертого демультиплексора, а второй информационный и настроечный входы третьего арифметико- .логического элемента соединены соответственно с выходом первого арифметико-логического элемента и выходом третьего дешифратора, входы которого соединены с седьмым выходом первого регистра команд и третьим выходом

513978996

второго регистра команд, четвертыйционный вход которого соединен с

выход которого соединен с управляю-выходом четвертого элемента задержщими входами четвертого и пятого .ки, выходы пятого демультиплексора

мультиплексоров, пятый, шестой исоединены с информационными выходами

седьмой выходы второго регистра ко-ячейки, настроечные входы второй

манд соединены соответственно сгруппы которой соединены с настроечуправпяющими входами второго демуль-ными входами второго регистра команд,

типпексора, третьего мультиплексоранастроечный выход которого соединен

и пятого демультиплексора, информа- Qс вторым настроечным выходом ячейки.

Изобретение относится к вычислительной технике и позволяет строить матрицу вычислительных ячеек однородной среды универсальной вычислительной системы. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет реализации операций над четырьмя входными переменными и функций самодиагностирования. Ячейка содержит информационные входы 1-4, мультиплексоры 5-9, настроечные входы 10-11, регистры 12, 13, настроечные выходы 14, арифметико-логические элементы 15, 16, 17, дешифраторы 18-20, элементы задержки 21-24, де- мультиплексоры 25-29, информационгале выходы 30-33. Применение ячейки воляет выполнять операции над четырьмя переменными функции условных пе-. реходов и функции самодиагностирования, за счет чего повышается коэффициент использования и процент выхода годных ячеек при их производстве. , 1 ил. § (Л