Многофункциональное устройство обработки с перестраиваемой структурой

 

Изобретение относится к электронной и вычислительной технике и может быть использовано для построения схем обрамления микропроцессоров, устройств автоматики и вычислительной техники. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет реализации информационно связанных между собой обрабатывающих фрагментов и сокращение времени реконфигурации устройства. Поставленная цель достигается тем, что устройство содержит N групп по шесть демультиплексоров в каждой, блок управления, матрицу размером 12N .(12N+1) элементов И, где N - число информационных входов устройства, 6N мультиплексоров, N/2 блоков разделения термов, N блоков ввода - вывода и блок формирования конфигурации. 1 з.п. ф-лы., 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (51) 5 G 06 F 7/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К Д ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬС 7ВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

l10 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 ! (21) 4455157/24-24 (22) 05.07.88 (46) 15.07.90. Бюл. М 26 (72) Н.Б.Груданов, В.П.Сидоренко, С.И.Самкова, О.В.Алексеева, В.В.Дудюк, В.E.Савицкий и В.Б.Невзоров (53) 681.325 (088.8) (56) Электроника, 1987, т.60, М 19, с. 28-31.

Electronic Design, August 7, 1986, 34,0 - 18, р. 94-97. (54) МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО

ОБРАБОТКИ С ПЕРЕСТРАИВАЕМОЙ СТРУКТУРОЙ (57) Изобретение относится к электронной и вычислительной технике и моИзобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для построения схем обрамления микропроцессоров, устройств автоматики и вычислительной техники.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей за счет реализации информационно связанных между собой обрабатывающих фрагментов и сокращение времени реконфигурации устройства.

На фиг.1 представлена схема устройства; на фиг.2 — схема блока разделения термов; .на фиг.3 — схема блока ввода-вывода.

Устройство содержит и групп по шесть демультиплексоров 1 в каждой, блок 2 управления, матрицы размером

ÄÄSUÄÄ 1578707 А 1

2 жет быть использовано для построения схем обрамления микропроцессоров, устройств автоматики и вычислительной техники. Цель изобретения — расширение функциональных возможностей за счет реализации информационно связанных между собой обрабатывающих фрагментов и сокращение времени реконфигурации устройства. Поставленная цель достигается тем, что устройство содержит п групп по шесь демультиплексоров в каждой, блок управления, матрицу размером 12п"(12п+1) элементов И, где

n — число информационных входов устройства, 6п мультиплексоров, п/2 блоков разделения термов, п блоков ввода- вывода и блок формирования конфигурации. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

12n (12n+1) элементов И 3, где ив число информационных входов устрой, сТВа, 6п мультиплексоров 4, n/2 блоков 5 разделения термов, и блоков ввода — вывода 6, блок 7 формирования у конфигурации, первый и второй входы

8 и 9 режима устройства; информацион ные входы 10 устройства, выходы 11-20, мультиплексоров 4, информационные входы-выходы 2 1-30 устройства, первы выходы 31-40 блоков ввода-вывода 6, вторые выходы 41-50 блоков вводавывода 6, выход 51 матрицы элементов

И 3, первый и второй выходы 52 и 53 блока 2 управления, выходы 54-93 блока 7 формирования конфигурации. Блок

5 разделения термов содержит первую группу из демультиплексоров 94-97, 1578707 вторую группу из демультиплексоров

98-101, первый и второй элементы ИЛИ

102 и 103. Блок 6 ввода - вывода содержит первый мультиплексор 104, элемент ИСКЛЮЧА10ЩЕЕ ИЛИ 105, первый триг— гер 106, второй мультиплексор 107, третий мультиплексор 108, демультип-. лексор 109, элемент НЕ 110, со второго по пятый триггеры 111 †!14, первый и второй ключи 115 и 116, .шестой триггер 117, четвертый и пятый .мультиплексоры 118 и 119.

Устройство работает следующим образом. t5

На входы 10 устройства подаются . информационные сигналы, откуда они поступают на информационные входы первых и вторых демультиплексоров 1 групп. В зависимости от значения управляющего сигнала, поступающего на вход 8 устройства, сигналы со входов демультиплексоров передаются на их первые либо на вторые выходы, подключенные к соответствующим входам матрицы элементов 3. На выходах матрицы элементов И формируются конъюнкции входных сигналов в соответствии с запрограммированной функцией. Кроме того, на выходе 51 матрицы элементов

И 3 формируются сигналы управления выходами с тремя состояниями.

С выходов матрицы элементов И 3 сигналы поступают на входы мультиплексоров 4 и, в зависимости от значения управляющего сигнала, поступающего ка вход 9 устройства, на выход мультиплексоров 4 передаются сигналы, поступающие с соответствующих выходов матрицы элементов И 3.

Сигналы с выходов мультиплексоров ,4 поступают на информационные входы блоков 5 разделения термов, где восемь из них поступают на входы первой группы элементов ИЛИ 102, а остальные восемь. на информационные входы демуль45 типлексоров 94-101 . Демультиплексоры

94-97 управляются сигналом, поступающим на их входы А1, а демультиплексоры 98-101 — сигналом, поступающим на их входы А2. В зависимости от значения5О этих сигналов сигналы со входов демультиплексоров передаются либо на входы второй группы элемента ИЛИ 102, либо на входы элемента ИЛИ 103. Сигналы с выходов элементов ИЛИ 102 и

103 поступают на соответствующие входы блоков 6 ввода-вывода. Когда на вход элемента ИЛИ 103 не поступает ни одного сигнала, выходной сигнал формируется только на выходе элемента ИЛИ, 102, поэтому соответствующий блок 6 ввода-вывода и выход устройства, связанные с элементом ИЛИ 103, не функционируют. Сигналы, поступающие на входы Аl и А2 демультиплексоров, формируются блоком 7. Блоком 7 формируются четыре различные комбинации этих сигналов для каждого блока 5. Каждая комбинация этих сигналов соответствует одному из четырех вариантов "прошивки" матрицы элементов И 3 и подается на входы А2, А1 одновременно с включением соответствующей части матрицы элементов И 3.

Устройство может быть запрограммировано на функционирование в комбина-. ционном и регистровом режимах. Каждому режиму соответствует определенная конфигурация блоков ввода-вывода, которая определяется значением сигнала, поступающего на управляющие взводы мультиплексоров 107, 108, 119. В комбинационном режиме на выход мультиплексора 104 в зависимости от управляющего сигнала, формируемого блоком 7, передается либо сигнал, поступающий с одного из выходов блока 7, либо сигнал, поступающий с выхода блока 4. На входы элемента ИСКЛ10ЧАЮЩЕЕ ИЛИ 105 поступают сигналы со входа блока 6 вводавывода и с выхода мультиплексора 104, а сигнал с выхода этого элемента поступает на вход Кl мультиплексора 108 и затем на вход ключа 115, который управляется сигналом, поступающим на

его вход U и формируемым на выходе мультиплексора 107. При одном значении этого сигнала ключ 115 замкнут, и сигнал с его входа подается на выход блока ввода-вывода и устройства. При другом значении этого сигнала ключ

115 разомкнут, и в этом случае информационный вход-выход устройства, соединенный с выходом ключа 115, может использоваться как вход, на который подается входной сигнал . С выхода ключа 116 сигнал поступает .на вход триггера (защелки) 117, который предназначен для запоминания значения поступающего сигнала и далее через мультиплексор 119 на выход блока ввода-вывода, откуда на информационные входы третьего и четвертого демультиплексоров 1 групп. В комбинационном режиме триггер 106 и связанные с его выходом демультиплексор

5 15787

109, триггеры (защелки) 111-114 и мультиплексор 118 не функционируют.

В регистровом режиме первый инфор- мационный вход (с) ycтройства используется для подачи сигнала тактирова5 ния триггера 106, а второй информационный вход (Z) устройства для подачи сигнала управления входом-,выходом устройства (в комбинационном режиме зти входы устройства используются в качестве информационных). Кроме того, сигнал с выхода элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ

ИЛИ 105 поступает на вход триггера

106. Сигнал с прямого выхода триггера

106 поступает на вход мультиплексора

108, а затем — на вход ключа 115.

В зависимости от значения управляюще-. го сигнала ключа 115 сигнал со входа этого ключа либо передается на выходы 20 блока ввода-вывода и устройства, либо нет. Сигнал с прямого выхода триггера

106 поступает также на вход демультиплексора 109 и в зависимости от управляющих сигналов, поступающих со вхо- 25 дов 8 и 9 устройства, передается на вход одного иэ четырех триггеров (защелок) 111-114. Сигналы с выходов триггеров 111-114 (эащелок) поступают на входы мультиплексора 118. В зави- З0 симости от управляющих сигналов, формируемых блоком 2, на выход мультиплексора 118 передается сигнал с одного из его входов, далее сигнал поступает на соответствующие входы демультиплексоров 1 групп.

Сигналы, подаваемые на входы 8 и 9 устройства, осуществляют включение, например, одного из четырех устройств, которые могут быть реализованы на дан- 40 ном устройстве. Подача этих сигналов на управляющие входы демультиплексо-, ров и мультиплексоров, соединенных со входами.и выходами матрицы элемен- . тов И, позволяет выбрать четвертую часть этой матрицы с "прошивкой", необходимой для реализации соответствующего устройства. Подача сигналов на управляющие входы блока 7 формирования конфигурации обеспечивает необходимую конфигурацию блоков ввода-вывода, а подача сигналов на управляющие входы демультиплексора 109 — запись результата в соответствующую защелку.

Если между двумя устройствами, реализованными HB данном устройстве, существует информационная связь, то блок 2 управления программируется таким образом, чтобы при подаче на вхо07 6 ды 8 и 9 устройства сигналов, включающих устройство, которое использует в качестве входной информации результат вычисления другого устройства, на выходе блока 2 формировались управляющие сигналы, обеспечивающие подключение к выходу блока ввода-вывода необходимой защелки.

Устройство может быть изготовлено по KNOII-технологии и иметь ультрафиолетовое стирание.

Формула изобретения

1. Многофункциональное устройство обработки с перестраиваемой структурой, содержащее матрицу размером

12пх(12n+1) элементов И, где n — число информационных входов устройства, блок формирования конфигурации и п блоков ввода-вывода, причем первые управляющие входы блоков ввода-вывода подключены соответственно к выходам первой. группы блока формирования конфигурации., вторые управляющие входы блоков ввода-вывода подключены соответственно к выходам второй группы блока формирования конфигурации, третьи управляющие входы блоков вводавывода подключены соответственно к выходам третьей группы блока формиро вания конфигурации, выход матрицы элементов И подключен к четвертым управляющим входам блоков ввода-вывода, первый информационный вход устройства подключен к пятым управляющим входам блоков ввода-вывода, второй информаци онный вход устройства подключенк шестым управляющим. входам блоков вводавывода, i-й информационный вход-выход устройства (где i=1,...,n) подключен к информационному входу-выходу i-го блока ввода-вывода, о т л и ч. а ю— щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных воэможностей устройства эа счет реализации информационно связанных между собой обрабатывающих фрагментов и сокращения времени реконфигурации устройства,. оно содержит и групп по шес,ть демультиплексоров в каждой, 6п мультиплексоров, блок управления, n/2 блоков разделения термов, при этом i-й информационный вход устройства подключен к информационному входу первого и к инверсному информационному входу второго демультиплексоров i-й группы, первый вход режима устройства подключен к

1578701 первому входу режима блока управления, к первому входу режима блока формирования конфигурации, к управляющим входам демультиплексоров групп с пер5 вой по и-ную и к седьмым управляющим входам блоков ввода-вывода, второй ,вход режима устройства подключен к второму входу режима блока управления, к второму входу режима блока формиро- 1ð вания конфигурации, к управляющим входам мультиплексоров с первого по бп-й и к восьмым управляющим входам блоков ввода-вывода, первый и второй выходы блока управления подключены соответственно к девятым и десятым управляющим входам блоков ввода-вывода, первый выход i-го блока вводавывода подключен к информационному входу третьего и к инверсному информационному входу четвертого демультиплексоров i-й группы, второй выход, i-го блока ввода-.вывода подключен к информационному входу пятого и к инверсному информационному входу шеста- 25 го демультиплексоров i-й группы; входы с первого по двенадцатый i-й группы матрицы элементов И подключены соответственно к выходам демультиплексоров 1-й группы, выходы группы мат- 0 рицы элементов И подключены к информационным входам мультиплексоров, выход

1-ro мультиплексора подключен к первому информационному входу i-ro блока ввода-вывода, остальные мультиплексорыз5 разделены на и групп,,выходы j-й и (j+ 1) и групп мультиплексоров (где

j-1,3,5... .,и-1) подключены соответственно к информационным входам первой и второй групп (j+1) /2-го блока раз- 4р деления термов, первый и второй выходы которого подключены соответственно к вторым информационным входам j-Fo и (j+1)-ro блоков ввода-вывода, выходы четвертой группы блока формирования конфигурации подключены соответственно к первым управляющим входам блоков разделения термов, выходы пятой группы блока формирования конфигурации подключены соответственно к вторым управляющим входам блоков разделения термов.

2. Устройство по п.1, о т л и ч а— ю щ е е с я тем, что блок разделения термов содержит две группы демультиплексоров и два элемента ИЛИ, при этом информационные входы первой группы блока разделения термов подключены соответственно ко входам первой груп пы первого элемента ИЛИ, выход которого подключен к первому выходу блока разделения термов, информационные входы второй группы которого подключены соответственно к информационным входам демультиплексоров первой и второй групп, первые выходы которых подключены соответственно к входам второй группы первого элемента ИЛИ, первый управляющий вход блока разделения термов подключен к управляющим входам демультиплексоров первой груп-. пы, второй управляющий вход блока разделения термов подключен к управляющим входам демультиплексоров второй группы, вторые выходы демультиплексоров первой и второй групп подключены Соответственно к входам второго элемента ИЛИ, выход которого нодключен .к второму выходу блока разделе" ния термов.

>5737G7!

578707

1578707

Составитель В.Смирнов

Редактор И.Сегляник Техред М.Дидык Корректор И.Муска

Заказ 19 17 Тираж 569 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СЧСР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101