Устройство для сдвига

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ СДВИГА, содержащее матрицу элементов И, дешифратор , первую группу элементов ИЛИ, две группы элементов И, элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, два элемента И, элемент ИЛИНЕ , элемент ИЛИ, причем вход старшего разряда кода величины сдвига устройства соединен с первыми входами элементов ИЛИ-НЕ, ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ или и первого элемента И, вторые входы которых соединены с входом управления обработкой частей операндов устройства, выходы элементов ИЛИ-НЕ и ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ соединены соответственно с первыми входами элементов И первой и второй групп, выход элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ соединен с первым входом второго элемента И, выход которого соединен с первым входом элемента ИЛИ, выходы элементов И строк матрицы соединены соответственно с входами соответствующих элементов ИЛИ первой группы, выходы которых соединены с выходной шиной устройства, вход дешифратора соединен с шиной младших разрядов кода величины сдвига устройства, отличающееся тем, что, с целью упрощения, оно содержит вторую и третью группы элементов ИЛИ, третью группу элементов И, третий элемент И, причем разряды шины младших разрядов числа устройства соединены соответственно с вторыми входами элементов И первой группы, выходы которых соединены с первыми входами соответствующих элементов ИЛИ второй группы, вторые входы которых соединены с выходами соответствующих элементов И второй группы, вторые входы которых соединены с первыми входа§ ми соответствующих элементов И третьей группы и соответствующими разрядами шисл ны старших разрядов числа устройства, третьи входы элементов ИЛИ второй группы соединены с выходом третьего элемента И и вторым входом элемента ИЛИ, выход которого соединен с первыми входами элем .ентов ИЛИ третьей группы, вторые входы которых соединены с выходами соответствующих элементов И третьей группы, вторые входы которых соединены с выходом элемента ИЛИ41Е, вход знака числа устройстсо ва соединен с вторым входом второго элемента И и первым входом третьего элемента И, второй вход которого соединен с выходом ел первого элемента И, выходы элементов ИЛИ второй и третьей группы соединены соотО5 ветственно с первыми входами элементов И диагоналей матрицы, вторые входы элементов И столбцов матрицы соединены соответственно с выходами дещифратора.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

sew G 06 F 7/38

« ф « 1, «« д «т

«Ъ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 13

Н ABTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

$.g ;> «: о 1 ««„: Д„

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3535879/18-24 (22) 06.01.83 (46) 07.05.84. Бюл. № 17 (72) Б. И. Рувинский (53) 681.325(088.8) (56) 1. Voider Т. Е. The CORDIC Trigonometric Computing Technique. IRE Transactions on Electronic Computers. V. ЕС-8, 1959, № 3, р. 330 — 334.

2. Schmid Н. Decimal Computation.— N—

V. Wiley, 1974, р. 83 — 85.

3. Haviland G. L, Tuszinski А. А. А

CORDIC Arithmetic Processor chip.— IEE

Journal of solid-state circuits, V. SC- l5, 1980, February № 1, р. 6 — 8, фиг. 3 — 5 (прототип). (54) (57) УСТРОИСТВО ДЛЯ СДВИГА, содержащее матрицу элементов И, дешифратор, первую группу элементов ИЛИ, две группы элементов И, элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, два элемента И, элемент ИЛИНЕ, элемент ИЛИ, причем вход старшего разряда кода величины сдвига устройства соединен с первыми входами элементов

ИЛИ-НЕ, ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и первого элемента И, вторые входы которых соединены с входом управления обработкой частей операндов устройства, выходы элементов ИЛИ-НЕ и ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ соединены соответственно с первыми входами элементов И первой и второй групп, выход элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ соединен с первым входом второго элемента И, выход которого соединен с первым входом элемента ИЛИ, выходы элементов И строк матрицы соединены соответственно

„„SU„„1091156 A с входами соответствующих элементов ИЛИ первой группы, выходы которых соединены с выходной шиной устройства, вход дешифратора соединен с шиной младших разрядов кода величины сдвига устройства, отлачаюи ееся тем, что, с целью упрощения, оно содержит вторую и третью группы элементов ИЛИ, третью группу элементов И, третий элемент И, причем разряды шины младших разрядов числа устройства соединены соответственно с вторыми входами элементов И первой группы, выходы которых соединены с первыми входами соответствующих элементов ИЛИ второй группы, вторые входы которых соединены с выходами соответствующих элементов И второй группы, вторые входы которых соединены с первыми входами соответствующих элементов И третьей группы и соответствующими разрядами шины старших разрядов числа устройства, третьи входы элементов ИЛИ второй группы соединены с выходом третьего элемента И и вторым входом элемента ИЛИ, выход которого соединен с первыми входами элементов ИЛИ третьей группы, вторые входы которых соединены с выходами соответствующих элементов И третьей группы, вторые входы которых соединены с выходом элемента ИЛИ-НЕ, вход знака числа устройства соединен с вторым входом второго элемента И и первым входом третьего элемента

И, второй вход которого соединен с выходом первого элемента И, выходы элементов ИЛИ второй и третьей группы соединены соответственно с первыми входами элементов И диагоналей матрицы, вторые входы элементов И столбцов матрицы соединены соответственно с выходами дешифратора.

1091156

55

Изобретение относится к вычислительной технике и может найти применение при разработке арифметиче ких устройств.

Известны устройства для сдвига на произвольное число разрядов, содержащее по одному элементу И на каждый разряд регистраа. Выходы элементов И соеди н я ются в общую шину (1) и (2).

Однако указанные устройства для сдвига пригодны только для случая последовательного представления информации, что является их недостатком.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство для сдвига, содержащее две матрицы элементов И, группу элементов ИЛИ, две группы элементов И, элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ

ИЛИ, дешифратор, элемент ИЛИ-НЕ, элемент ИЛИ, два элемента И, причем первые входы элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, элемента ИЛИ-НЕ и первого элемента И соединены с входом старшего разряда кода величины сдвига устройства, вторые входы элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, элемента ИЛИ-НЕ и первото элемента И соединены с управляющим входом устройства, первые входы элементов И первой и второй групп соединены соответственно с выходами элемента ИЛИ-НЕ и элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, вторые входы элементов И первой и второй групп соединены с соответствующими выходами дешифратора, вход которого соединен с шиной младших разрядов кода величины сдвига, выходы элементов И первой и второй групп соединены соответственно с соответствующими управляющими входами первой и второй матриц элементов И, первая группа информационных входов первой матрицы элементов

И соединена с шиной младших разрядов числа, вторая группа информационных входов первой матрицы элементов И и информационные входы второй матрицы элементов

И соединены с шиной старших разрядов числа, выходы элементов И строк первой и второй матриц элементов И соединены соответственно с входами соответствующего элемента ИЛИ группы, выходы которых соединены с выходной шиной устройства, выход первого элемента И соединен с первым входом элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом второго элемента

И, первый и второй входы которого соединены соответственно с выходом элемента

ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и последним выходом дешифратора, выход элемента ИЛИ соединен с последним управляющим входом второй матрицы элементов И (3).

Недостатком известного устройства является его сложность.

1Дель изобретения — упрощение устройства для сдвига.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для сдвига, содержащее матрицу

45 элементов И, дешифратор, первую грулпу элементов ИЛИ, две группы элементов И, элемент ИСКЛЮЧАЮ1ЦГЕ ИЛИ, элемент

ИЛИ-НЕ, элемент ИЛИ, два элемента И, причем вход старшего разряда кода величины сдвига соединен с первыми входами элементов ИЛИ-НЕ, ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ

ИЛИ и первого элемента И, вторые входы которых соединены с входом управления обработкой частей операндов устройства, выходы элементов ИЛИ-НЕ и ИСКЛЮЧАЮ

ЩЕЕ ИЛИ соединены соответственно с первыми входами элементов И первой и второй групп, выход элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ

ИЛИ соединен с первым входом второго элемента И, выход которого соединен с первым входом второго элемента И, выход которого соединен с первым входом элемента

ИЛИ, выходы элементов И строк матрицы соединены соответственно с входами соответствующих элементов ИЛИ первой группы, выходы которых соединены с выходной шиной устройства, вход дешифратора соединен с шиной младших разрядов кода величины сдвига устройства, содержит вторую и третью группы элементов ИЛИ, третью группу элементов И, третий элемент И, причем разряды шины младших разрядов числа устройства соединены соответственно с вторыми входами элементов И первой группы, выходы которых соединены с первыми входами соответствующих элементов ИЛИ второй группы, вторые входы которых соединены с выходами соответствующих элементов И второй группы, вторые входы которых соединены с первыми входами соответствующих элементов И третьей группы .и соответствующими разрядами шины старших разрядов числа устройства, третьи входы элементов ИЛИ второй группы соединены с выходом третьего элемента И и вторым входом элемента ИЛИ, выход которого соединен с первыми входами элементов ИЛИ третьей группы, вторые входы которых соединены с выходами соответствующих элементов И третьей группы, вторые входы которых соединены с выходом элемента ИЛИ-НЕ, вход знака числа устройства соединен с вторым входом второго элемента И и первым входом третьего элемента И, второй вход которого соединен с выходом первого элемента И, выходы элементов ИЛИ второй и третьей группы соединены соответственно с первыми входами элементов И диагоналей матрицы, вторые входы элементов И столбцов матрицы соединены соответственно с выходами дешифратора.

На чертеже представлена схема устройства для сдвига для случая п=8.

Устройство для сдвига содержит матрицу 1, элементы И 2 матрицы, дешифратор

3, группу элементов ИЛИ 4, группу элементов ИЛИ 5, группу элементов И 6, группу элементов И 7, группу элементов И 8, элемент И 9, элемент И 10, элемент И 1, 1091156 элемент ИЛИ 12, элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 13, элемент ИЛИ вЂ” НЕ 14, шину

15 младших разрядов числа, шину 16 старших разрядоз числа, группу элементов ИЛИ

17, вход старшего разряда кода величины сдвига, управляющий вход 9., вход 20 знака числа, шину 21 младших разрядов кодa величины: сдвига. выходную шину 22.

Устройство работает следую1цим образом.

На дешифратор 3 по шине 21 поступает величина сдвига числа, в результате возбуждается один из выходов дешифратора, связанный с управляющим входом матрицы 1. Наличие «О» на входе 18 означает для восьмиразрядного числа сдвиг на величину Π— 3 разрядов.

Наличие «О» на управляющем входе 19 означает формирование на элементах ИЛИ

17 младших разрядов сдвинутого числа.

При этом на выходе элемента ИЛИ-НЕ

14 будет «Лог. 1», которая поступит на первые входы элементов И 6 и 8. На вторые входы элементов И 6 и 8 поступают младшие и старшие разряды числа соответственно с шин 15 и 16. На элементах ИЛИ 17 формируются младшие разряды сдвинутого числа.

При поступлении «Лог. 1» на управляющий вход 19 на элементах ИЛИ 17 формируются старшие разряды сдвинутого числа.

При этом на выходе элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 13 будет «Лог. 1», которая поступит на первые входы элементов И 7 и элемента И 11. На вторые входы элементов И 7 поступают старшие разряды числа по шине 16, а на второй вход элемента И 11 поступает знаковый разряд числа по шине 20.

Информация с элементов И 7 через элементы ИЛИ 4 поступает на первые входы матрицы 1, а информация с выхода элемента

И 11 через элемент ИЛИ 12 поступает на вторые входы элементов ИЛИ 5 и далее на вторые входы матрицы 1. Таким образом на шине 22 формируются старшие разряды числа, при этом сдвиг выполняется с учетом знака числа. Наличие единицы на входе 18 означает для восьмиразрядного числа сдвиг на величину 4 — 7 разрядов. При наличии

«Лог. О» на управляющем входе 19 на элементах ИЛИ 17 формируются младшие разряды сдвинутого числа, при этом на выходе элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 13 сигнал «Лог. 1», который поступает на первые входы элементов И 7, на вторые входы которых поступают старшие разряды числа по шине 16. С выходов элементов И 7 информация поступает через элементы ИЛИ 4 на первые входы матрицы l.

Выход элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ

ИЛИ 13 соединен также с первым входом элемента И 11, второй вход которого соеди10 нен с шиной 20 знака числа. С выхода элемента И 11 через элемент ИЛИ 12 и элементы ИЛИ 5 информация поступает на вторые входы матрицы 1.

В результате на элементах ИЛИ 17 форм ируются младшие разряды сдвинутого числа.

При наличии «Лог, 1» на управляющем входе 19 формируются старшие разряды сдвинутого числа, при этом на выходе элемента И 9 вырабатывается сигнал «Лог. 1», поступающий на первый вход элемента И 10, 20 на второй вход которого по шине 20 поступает знаковый разряд числа.. Выход элемента И 10 через элемент ИЛИ 12 и элемент

ИЛИ 5 связан с вторыми входами матрицы 1.

Выход элемента И 10 связан также с третьими входами элементов ИЛИ 4. Таким образом, при наличии единицы на входе 18 и единицы на управляющем входе 19 на оба входа матрицы 1 будет поступать знаковый разряд числа, в результате чего старшие

3О разряды сдвинутого числа будут заполнены знаковым разрядом. Это соответствует арифметическому сдвигу числа вправо с учетом его знака.

Устройство для сдвига позволяет выполнять арифметический сдвиг числа, поступаю35 гцег0 в виде двух последовательных и/2-разрядных слов, на произвольное число разрядов (Π— и — 1) за 2 такта.

Предлагаемая схема отличается значительным сокращением аппаратурных затрат, поскольку содержит лишь одну матрицу вентилей сдвига.

Дополнительно введенные две группы элементов ИЛИ и группа элементов И требуют для своей реализации значительно меньше оборудования, причем процент

4 экономии оборудования возрастает с увеличением разрядности числа.

1091156

rl 2/

Составитель А. Клюев

Редактор С. Квятковская Техред И. Верес Корректор О. Тигор

Заказ 282?/45 Тираж 699 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4