ЯЧЕЙКА ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ СРЕДЫ Советский патент 1973 года по МПК H03K19/16 

1

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике.

Известны ячейки вычислительной среды, содержащие пороговые элементы на магнитных сердечниках и переключатель прямого и обратного кода.

Недостаток их заключается в том, что с их помощью можно реализовать только логические (поразрядные) операции и нельзя реализовать арифметические операции, связанные с переносами из разряда в разряд.

Предложенная ячейка вычислительной среды на многофункциональных магнитных пороговых элементах с переменными весовыми коэффициентами входов и порогами и кодовой перестройкой логики свободна от указанного недостатка и позволяет реализовать как логические, так и арифметические операции, а также осуществлять запоминание информации, накопление, сдвиги влево, вправо и другие.

Это достигается тем, что она содержит переключатель передачи переноса в ячейку, управляющие обмотки магнитных сердечников которого подключены к шинам переноса из соседних ячеек, а распределяющие обмотки объединены в две группы и последовательно соединены с управляющими обмотками записи переноса на магнитные сердечники ввода переноса обоих пороговых элементов. Управляющие обмотки элементов соединены последовательно и подключены к входным шинам ячейки. Распределяющие обмотки одной группы пороговых сердечников первого порогового

элемента включены последовательно с распределяющими обмотками сердечников ввода переменных и обмотками записи весовых коэффициентов переменных и порога пороговых сердечников второго порогового элемента.

Распределяющие обмотки другой группы пороговых сердечников первого порогового элемента подключены к выходным шинам переноса в соседние ячейки. Распределяющие обмотки пороговых сердечников второго порогового элемента соединены последовательно с управляющими обмотками записи результата поразрядных операций и суммы на сердечники ввода переменных обоих пороговых элементов и распределяющими обмотками сердечников

переключателя прямого и обратного кодов числа в ячейке, выходы которого подключены к выходным шинам поразрядных операций и суммы.

Эти изменения в универсальной ячейке вычислительной среды позволяют существенно расширить ее функциональные возможности.

Схема универсальной ячейки вычислительной среды на многофункциональных магнитных пороговых элементах приведена на чертеже.

Вертикальными линиями обозначены магнитные сердечники, горизонтальными линиями - шины, наклонными - обмотки.

Сердечники 1-3 ввода переменных и кода весовых коэффициентов входов, сердечники 4 задания величины порога и пороговые сердечники 5 и 6 образуют первый пороговый элемент. Второй пороговый элемент состоит из пороговых сердечников 7 и сердечников 8-10 ввода переменных и кода весовых коэффициентов входов.

Управляющие обмотки 11 сердечников 1 и 8 ввода соединены последовательно и подключены к входным шинам 12 ячейки. Распределяюш,ие обмотки 13 сердечников 1-4 включены последовательно с обмотками 14 записи весовых коэффициентов переменных на пороговые сердечники 5 и 6 и пороговыми обмотками 15 и 16 первого порогового элемента.

Распределяющие обмотки 13 пороговых сердечников 5 первого порогового элемента подключены к выходным шинам 17 переноса в соседние ячейки. Распределяющие обмотки 13 пороговых сердечников 7 второго порогового элемента соединены последовательно с упправляющими обмотками 18 записи результата поразрядных операций и суммы на сердечники 2 и 9 обоих пороговых элементов и распределяющими обмотками 13 переключателя прямого и обратного кодов числа в ячейке, выполненного на сердечниках 19 и 20. Начала управляющих обмоток 18 записи результата поразрядных операций и суммы на сердечники 2 и 9 ввода переменных подключены к щинам 21 считывания результата поразрядных операций и суммы, а выходы переключателя прямого и обратного кодов - к выходным шинам 22 поразрядных операций и суммы.

Код выводимого из ячейки числа (прямой или обратный) определяется кодом операции, записываемым на сердечники 19 и 20 переключателя кодов при помощи обмоток записи 23 по кодовым шинам 24.

Распределяющие обмотки 13 пороговых сердечников 6 первого порогового элемента включены последовательно с распределяющими обмотками 13 сердечников 8-10 ввода переменных и обмотками 14 и 15 записи весовых коэффициентов переменных и порога на пороговые сердечники 7 второго порогового элемента. Начальная установка пороговых сердечников 5-7 производится по шине 25.

Управляющие обмотки 26 сердечников 27 и 28 переключателя передачи переноса в ячейку, соединенные с входными шинами 29 и 30 передачи переноса в ячейку, подключены к выходным шинам 17 переноса из соседних ячеек. Направление передачи переноса определяется кодом операции, вводимым по шинам 31 и 32. Выходы распределяющих обмоток 13 сердечников 27 и 28 переключателя передачи переноса объединены в две группы и последовательно соединены с управляющими обмотками 33 записи переноса на магнитные сердечники 3 и 10 ввода переноса обоих

пороговых элементов. Запись переносов в ячейку производится по шинам 34.

Коды весовых Коэффициентов переменных и порога в первом пороговом элементе вводятся 5 по шинам 35-39, соответственно. Во втором пороговом элементе коды весовых коэффициентов переменных вводятся по шинам 40-44. Пропускание импульсов тока по шинам 45 и 46 производится .реализация логических функций 10 соответственно в первом и втором пороговых элементах. Шина 47 служит для считывания переноса в соседние ячейки. Для устранения размагничивающих токов при записи и считывании информации в цепях установлены 5 развязывающие диоды 48.

Рабочий цикл выполнения операции над числом, находящимся в ячейке, состоит из пяти тактов.

В первом такте по щине 25 осуществляется 0 начальная установка «вверх пороговых сердечников 5-7 обоих пороговых элементов и по щинам 35-39 - задание кодов весовых коэффициентов входов. Номера кодовых шин, по которым должны вводиться коды весовых 5 коэффициентов и порога, необходимые для реализации различных операций, сведены в таблицу.

Во втором такте пропусканием импульса тока по щине 45 осуществляется реализация 0 операции в первом пороговом элементе. При этом, если сумма весовых коэффициентов входов, задаваемых обмотками 14 записи весовых коэффициентов на пороговые сердечники 5 и 6, меньше величины введенного обмотками 15 5 или 16 (в зависимости от кода) порога, пороговые сердечники 5 и 6 перемагничиваются «вниз (в противном случае пороговые сердечники 5 и 6 остаются перемагниченными «вверх).

0 В третьем такте по шинам 40-44 производится введение кодов весовых коэффициентов переменных во втором пороговом элементе.

В этом же такте с пороговых сердечников 5 первого порогового элемента производится 5 считывание единичного или нулевого значения переноса (шины 17) и запись его по щинам 29 и 30 на сердечники 27 и 28 переключателей передачи переносов соседних ячеек.

В четвертом такте по шине 46 осуществля0 ется реализация операции во втором пороговом элементе, аналогично тому, как это происходит в первом пороговом элементе. В четвертом же такте по шинам 31-32 вводится код ячейки, из которой перенос или разряд 5 сдвигаемого числа записывается в данную ячейку вычислительной среды. При этом пара сердечников 27 или 28, связанная с шиной 31 или 32, по которой был введен код, устанавливается в непроводящее состояние («вниз) 0 для импульса тока считывания, пропускаемого в пятом такте по щине 34. Считывание переноса или значение разряда сдвигаемого числа происходит с другой пары сердечников 27 и 28 переключателя передачи переносов, не связанной с щиной 31 или 32, по которой был

введен код. Кроме того, в четвертом такте по одной из шин 24 вводится информация о коде ьыводимого из ячейки числа.

В пятом такте по шинам 12, 34, 21 и 22 осуществляется соответственно запись внешней информации на сердечники 1 и 8 ввода, считывание переноса или значения разряда сдвигаемого числа с сердечников 27 или 28 переключателя передачи переноса и запись его на сердечники 3 и 10 ввода переноса и считывание с пороговых сердечников 7 второго порогового элемента значение результата поразрядных операций и суммы (шины 22) в прямом или обратном коде и запись его в прямом коде на сердечники 2 и 9 ввода переменных обоих пороговых элементов.

В следующем цикле описанная последовательность тактов повторяется.

Изменение операции, выполняемой ячейкой, осуществляется изменением кодов весовыхкоэффициентов и порога, вводимых в ячейку в соответствии с таблицей.

Предмет изобретения

Ячейка вычислительной среды, содержащая многофункциональные пороговые элементы, выполненные на магнитных токовых переключателях, состоящие из магнитных сердечников ввода с обмотками управляющими, распределяющими и записи, из сердечников задания величины порога с обмотками записи и распределяющими, подключенными к пороговым обмоткам пороговых сердечников с обмотками записи и распределяющими, переключатель кодов, выполненный на сердечниках с обмотками записи и распределяющими, отличающаяся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, она содержит переключатель передачи переноса в ячейку, выполненный на сердечниках с обмотками записи, управляющими и распределяющими, причем управляющие обмотки подключены к шинам переноса из соседних ячеек, а распределяющие обмотки объединены в две группы и последовательно соединены с управляющими обмотками записи переноса сердечников ввода

переноса многофункциональных пороговых элементов, управляющие обмотки сердечников ввода внешней информации многофункциональных пороговых элементов соединены последовательно и подключены к входным шинам ячейки, распределяющие обмотки одной группы пороговых сердечников первого многофункционального порогового элемента включены последовательно с распределяющими обмотками сердечников ввода переменных и

обмотками записи весовых коэффициентов переменных и порога пороговых сердечников второго многофункционального порогового элемента; распределяющие обмотки другой группы пороговых сердечников первого многофункционального порогового элемента подключены к выходным шинам переноса в соседние ячейки, а распределяющие обмотки пороговых сердечников второго многофункционального порогового элемента соединены последовательно с управляющими обмотками записи результата поразрядных операций и суммы на сердечники ввода переменных обоих многофункциональных пороговых элементов и распределяющими обмотками сердечников

переключателя кодов, выходы которого подключены к выходным шинам поразрядных операций и суммы.