ЭЛЕМЕНТ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ СРЕДЫ Советский патент 1972 года по МПК G06F7/00 

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и предназначено для построения цифровых логических, вычислительных и управляющих устройств на основе вычислительных сред (однородных структур).

Известны элементы вычислительных сред (одно-родных структур), содержаш,ие устройство хранения информации, разряд регистра сдвига, схему выбора направления передачи информации, функциональный преобразователь, элементы «И и «ИЛИ, триггеры и триггер активности.

Предложенное устройство отличается тем, что в нем выход первого функционального преобразователя соединен с первым логическим входом второго функциопальпого преобразователя и через элемент «И с одним из входов входного элемента «ИЛИ, соединенного со входом сдвигового регистра. Второй логический вход второго |функционального преобразователя соединен с выходом триггера активности. Логические входы первого функционального преобразователя соединены с шинами логических .сигналов, а настроечные входы - с шинами управляющих сигналов, с которыми соединены также настроечные входы второго функционального преобразователя. Выход второго функционального преобразователя соединен через триггеры одноразрядного регистра сдвига с одним логическим входом первого функционального прессобразователя. Это позволяет расширить функциональные

возможности элемента и повысить эффективность вычислительной среды при обработке гра.фической информации. Схема элемента изображена на чертеже. Элемент вычислительной среды содержит

элементы «И /-М, входной элемент «ИЛИ 15, элементы «ИЛИ 16-18, инвертор /9, первый функциональный преобразователь 20, схему выбора направления передачи информации 21, устройство хранения информации 22,

схему считывания информации 23, схему записи информации 24, триггеры 25 и 26, триггер активности 27, триггер 28, вход 29 для подключения к выходу приемника графической информации (в качестве которого может

быть использован, например, фотоэлемент); вход 30 для управления приемом графической информации в триггер 25 (если поступает сигнал «единица, то разрешается запись сигналов со входа 29); входы 31 и 32 для управлеПИЯ установкой триггера 25 в состояние или «О (при сигнале «I на выходе элемента «ИЛИ 18); вход 33 для установки триггера 25 в состояние выход 34 для считывания информации с триггера 26; вход 35 управГйчёоИё выходы 36; сигналы с которых поступают на логические входы соседних элементов среды; логические входы 37 для приема сигналов с логических выходов соседних элементов; управляющие (настроечные) входы 38 для настройки функционального преобразователя 20 на выполнение требуемой логической .функции; вход 39 для управления считыванием информации с функционального преобразователя 20; возбуждающие входы 40; входы 41 и 42 для подключения к координатным шинам; входы 43 и 44 для управления приемом информации в триггеры 27 и 28 соответственно; входы 45 для приема сигналов о выборе направления передачи информации на соседние элементы среды; возбуждающие выходы 46; входы 47 и 48 для управления передачей информации с функционального преобразователя 20 и триггера 27; информационные и управляющие входы 49 и 50 устройства хранения информации и выход 51.

Элементы «И 1, 2, 3, 11, 12 и элементы «ИЛИ 16, 17, 18 образуют второй функциональный преобразователь.

Триггеры 27 и 28 с элементами «И 4, 5, 9 и 13 образуют разряд регистра сдвига, как и триггеры 25, 26 с элементами «И 5 и 7.

В вычислительной среде, построенной на базе предложенного элемента, все управляющие входы элемента (, 35, 38, 39, 43- 45, 47-50) подключаются к общим управляющим шинам, число которых не зависит от числа элементов в решетке и определяется числом управляющих входов у одного элемента. Выходы 34 и 51 подключаются к шинам считывания, причем к одной шине подключаются одноименные логические выходы всех элементов решетки.

Сигнал ца выходе первого функционального преобразователя принимает значение «единица тогда, когда код команды, поступающей на часть входов 38, совпадает с кодом слова, поступающим на логические входы первого функционального .преобразователя. Маскированне требуемых разрядов слова, подаваемого на одну часть входов 38, осуществляется путем подачи сигналов «единица (нуль) на другую часть входов 38. Это позволяет эффективно производить выборку (поиск) требуемой геометрической конфигурации на основе ее содержания, что существенно повышает быстродействие однородного устройства прн обработке и распознавании графической информации.

Функционирование вычислительной среды, построенной на основе предложенного элемента, при обработке и распознавании графической информации складывается из 12 этапов.

I. Установка в «нуль триггеров 25-28 и триггеров устройства хранения информации 22 всех элементов вычислительной среды, для чего подаются сигналы на входы 33, 35, 43, 44, 50;

П. Запись сигналов, действующих на вход 29, с выхода приемника графической информации в триггеры 25, 26, для чего подаются сигналы на входы 30, 35;

III.Настройка функционального преобразователя 20 на выполнение требуемой функции. Для этого подаются соответствующие сигналы на входы 38;

IV.Запись выходного сигнала функционального преобразователя 20 в триггер 27 путем подачи сигналов на входы 39 и 43;

V.Запоминание (если требуется) кода настройки функционального преобразователя в устройстве хранения информации 22, для чего подаются сигналы на входы 49, 50.

VI.Установка триггера 25 в требуемое состояние. Это осуществляется путем подачи сигналов на входы 31, 48 при установке в «единицу (на входы 32, 48 - при установке в «нуль).

VII.Сдвиг информации с триггера 25 в триггер 26 путем подачи сигнала на вход 35.

VIII.Установка триггера 27 в состояние «нуль для чего подается сигнал на вход 43.

Число повторений пунктов III-VIII определяется программой обработки информации, записанной в управляющем устройстве, функции которого может выполнять вычислительная машина;

IX.Установка триггера 27 выбранного элемента в состояние «единица.

Выбор требуемого элемента может быть осуществлен путем передачи сигнала возбуждения по принципу близкодействия, либо по принципу произвольной выборки, либо по принципу координатной выборки путем подачи сигналов на полюсы 41, 42.

X.Считывание информации с триггера 26 выбранного элемента. Пункты IX, X повторяются до тех лор, пока на шине считывания, нодключенной к выходу 34, не появится сигнал «единица, который свидетельствует о том, что в выбранном элементе записан квант (бита) графической информации;

XI.Считывание информации с устройства хранения информации 22;

XII.Выбор смежного элемента и считывания сигнала с триггера 26 этого элемента. Выбор соседнего элемента осуществляется путем подачи кода выбора направления передачи возбуждения на входы 45 (предварительно состояние триггера 27 переписывается в триггер 28). Если триггер 26 выбранного элемента находится в состоянии «единица, то производится считывание информации с устройства хранения информации 22.

Пункт XII повторяется до тех пор, пока вся информация, которая была зафиксирована нри выполнении пунктов III-VIII в триггерах 25, 25 и в устройстве хранения информации 22, не будет переписана в память управляющего устройства.

ассоциативного поиска, что существенно сократило бы число обращений к вычислительной среде при выполнении пунктов IX и X описанного алгоритма. Для этого в схему элемента необходимо ввести дополнительный функциональный преобразователь, выход которого подключается к одному из входов входного элемента «ИЛИ 15, одна часть входов- к выходам устройства хранения ииформациИ 22, а другая часть входов - к дополнительным управляющим полюсам элемента.

Предмет изобретения

Элемент вычислительной среды, содержащий функциональные преобразователи на элементах «И и «ИЛИ, четыре триггера (в том числе триггер активности), попарно соединенные через соответствующие элементы «И, причем выход одного из триггеров соединен со схемой выбора направления передачи информации, а также содержащий входной элемент «ИЛИ, устройство хранения информации, вход которого соединен с выходом схемы записи, а выход - со входом схемы считывания информации, причем входы схем записи и считывания информации соединены с выходом триггера активности; отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей и повыщения эффективности вычислительной среды при обработке графической информации, выход первого функционального преобразователя соединен с первым логическим входом второго функционального преО|бразователя и через элемент «И с одним из входов входного элемента «ИЛИ, соединенного со входом сдвигового регистра; второй логический вход второго функционального преобразователя соединен с выходом триггера активности; логические входы первого функционального преобразователя соединены с шинами логических сигналов, а настроечные входы функциональныхпреобразователей соединены с шинами управляющих

сигналов; выход второго функционального преобразователя соединен через триггеры одноразрядного регистра сдвига с одним из логических входов первого функционального преобразователя.