Устройство для сдвига информации Советский патент 1981 года по МПК G06F7/00 

Изобретение относится-к цифровой вычислительной технике и может ыдйти применение при построении арифметического устройства цифровой вычислительной машины. Известны многоярусные параллельные сдвигатели положительных чисел, в которых казкдый j-й ярус сдвигает код на k 2J разрядов, (,l,2... что позволяет набрать с помощью дискретных ступеней любое требуемое число сдвигов l. Однако такие сдвигатели являются неэкономичными по оборудованию, сдви гают только положительные числа и обладают малым быстродействием. Известен параллельный сдвигатель содержгиций в каждом разряде m последовательно включенных коммутаторов, собранных из логических элементов типа И-ИЛИ, ИЛИ (И-ИЛИ-НЕ, И-НЕ, Ш1И-НЕ), соединенных по входу в нижнем ярусе с шинами сдвига и кодовыми шинами числа, причем i-й вход числа ( п) соединяется с k коммутаторами младших разрядов, а в (n-k)- коммутаторах старших разрядов верхнего яруса первый логический эле мент И соединен с шиной знака числа а второй элемент И упомянутых коммут торов соединен с шиной прямой выдачи 2. Однако этот сдвигатель имеет низкое быстродействие и является неэкономичным по оборудованию. Наиболее близким к предлагаемому является устройство для сдвига информации, содержащее несколько групп (ступеней) по плогических коммутаторов (п - количество разрядов входного слова), причем информационные входы каждого i-ro логического коммутатора первой группы (i :4,...,п) соединены с i-м, (i-l)-n, ...,(i-k;-M разрядными входами устройства (где k 1 - максимальное значение сдвига, осуществляемое логическими коммутаторами первой группы) , управляющие входы каждого 1-го логического коммутатора первой группы соединены с управляющими шинами сдвига на 0,l,...,k разрядов устройства, ин рор1мационные входы каждого i-ro логического коммутатора последующей группы .соединены с выходами соответственным образом сгруппированных коммутаторов предьщущей группы, а управляющие входы логических коммутаторов последующих групп сое.динены с управляющими входами сдвига на кратное числу k число разрядов устройства З. Недостатком известного устройства является возможность осуществления только логического сдвига и невозможность осуществления арифметического сдвига. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства за счет возможности арифметиЦеского сдвига. Поставленная цель достигается тем, что, устройство для сдвига информации, содержащее две группы по п логических коммутаторов (п - количество разрядов входного слова), причем информационные входы каждого i-ro логического коммутатора группы .(, ...п) соединены с i-м (i-l)-M, .. ., (i-k)-M разрядными входами устройства (где - максимал ное значение сдвига, осуществляемое логическими коммутаторами первой гру пы) , управлягадие входы каждого i-ro логического коммутатора первой группы соединены с управлякщими шинами сдвига на 0,l,...,k разрядов устройства, информационные входы каждого i-ro логического коммуаттора второй группы соединены с выходами i-ro, (i-k-l)-ro,.. .,(i-m+(l+ -- ) (k+Dлогических коммутаторов первой группы (где m - максимальное значение сд га, осуществляемое, устройством х - значение целой части рационального числа х), управлякщие входы каждого 1-го логического коммутатора второй группы соединены соответственно с удравляющими шинами сдвига на О,... 1--J(k+l) разрядов устройства, управляющие входы логических коммутаторов второй группы с J (k+l)-k го по (т-k)-й соединены соответствен но с управлягадей шиной сдвига на (т-k) разрядов устройства, выход i-r логического коммутатора второй группы соединен с i-M разрядным выходом устройства, содержит | - элемен тов ИЛИ, управляющие входы логическ коммутаторов второй группы c(j-1) (k+l) по j(k+)-й соединены с д-го элемента ИЛИ (j,..., - -l входы которого соединены с управляю щими шинами сдвига на j.(k+l . .. ,, (m разрядов устройства, информационные .зходы логических коммутаторов перво Ьруппы с первого по k-й и логически коммутаторов второй группы с первог по (т-k)-и соединены со з наковой ши ной устройства.. На чертеже представлено 16-ти ра рядное устройство для сдвига информ ции, функциональная схема. Устройство содержит логические коммутаторы 1 и 2, выполненные, например, в виде мультиплексоров (индекс i при обозначении позиции ь , 2 указывает номер разряда устройтва), элементы ИЛИ 3, знаковую шину 4, управлягадие шины 5-12 сдвига соответственно на 0,1,2,3,0,4,8, 12 разрядов и разрядные входы 13. Как в группе коммутаторов и в группе коммутаторов 2 происходит разветвление каждого i-ro входа на соответствующее количество младших разрядов с определенным, шагом. На чертеже шаг группь; коммутаторов 1 равен единице,а группы комутаторов 2 - четырем. Пример 1. Отрицательное число 1,1100001100000000, записанное в обратном коде, сдвинем вправо на десять разрядов. В этом случае разрешающие потенциалы будут на шинах 4, 7 и 11. Проследим, как проходит сигнал сдвига только второго старшего разряда. От входа 132. сигнал проходит через коммутатор 1, с выхода которого поступает на вход коммутатора . Поскольку число отрицательное , то с помощью коммутаторов 1 , , и коммутаторов 1 - Ig будут сформированы коды единиц в первых десяти старших разрядах, причем разрешающие сигналы для коммутаторов 2 формируют два элемента ИЛИ З. На выходе коммутаторов 2 будет код i,iiiiiniiiiiooo. Пример 2. Положительное число 0,1100110011001100 сдвинем вправо на два разряда, В этом случае, разрешающие потенциалы будут на шинах 7 и 9. Сдвиг на два разряда осуществляется коммутаторами 1, а коммутаторы 2 вьщают код числа без сдвига. На выходе устройства будет код 0,0011001100110011. По сравнению с известным предлагаемое устройство позволяет осуществлять не только логический сдвиг (что эквивалентно арифметическому сдвигу положительных чисел) но и арифметический сдвиг (т.е. позволяет осуществлять сдвиг отрицательных чисел с сохранением знака). Устройство может быть легко приспособлено для сдвига не только вправо, но и влево. Количество групп коммутаторов может быть увеличено, что хотя несколько и ухудшает быстродействие устройства, но зато позволяет .дать некоторую экономию в используемом оборудовании. Формула изобретения Устройство..для сдвига информации, содержащее две группы по п логических коммутаторов (п - количество разрядов входного слова) , причем, информационные входы каждого i-ro логического коммутатора первой группы ,...,п) соединены с i-м, (i-l)-M, «f()-M разрядными входами устройства (где - максимальное значение сдвига, осуществляемое логическими коммутаторами первой группы), управляющие входы каждого i-ro логического коммутатора первой группы соединены с управляющими шинами сдви га на 0,l,...,k разрядов устройства, информационные входы каждого i-ro логического коммутатора второй групп соединены с выходами i-ro, (i-k-1)-г .,.,(i-itH.(l+ .) (k+l))-ro логических коммутаторов первой группы (где m - максимальное значение сдвиг осуществляемое устройством; х значение целой части рационального числа х), управляющие входы каждого i-ro логического коммутатора второй группы соединены соответственно с уп ра ляющими шинами сдвига на О,..., 3 (jc+1) разрядов устройства, управляющие входы логических коммутато ров второй группыс | f Hk+l)-k}го по (т-k)-A соединены соответственно с управляющей шиной сдвига на (in-k) разрядов устройства, выход i-ro логического коммутатора второй группы соединен с i-M разрядном выхо дом устройтсва, отличающеес я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства, заключающегося в возможности арифметического сдвига, устройство сюдержит элементов ИЛИ, управляющие входы логических коммутатсрсв второй группы с j( J-1) (k+1) по j(k+l)-й соединены с выходом j-ro элемента ИЛИ (,..., -j 1-1, входы которого соединены с управляющими шинами сдвига на j.(k+l) , ,. ., (m-k) разрядов устройства, информационньЕ входы логических коммутаторов первой группы с первого по k-й и логических коммутаторов второй группы с первого по (m-k)-и соединены со знаковой шиной устройства. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 410388, кл. G 06 F.7/00, 1974. 2.Авторское свидетельство СССР 595794, кл. G 11 С 19/00, 1975. 3.Патент США 3747070, кл. 340-172.5, опублик. 1973 (прототип) .