Устройство для формирования сигналов четности при сдвигах двоичных кодов

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 G 06 F 11/10

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССP) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4748912/24 (22) 11.10.89 (46) 23.12.92. Бюл. ¹ 47 (72) А.А.Самусев, А.A,Øoñòàê и А.В.Яковлев (56) Авторское свидетельство СССР

К 1285478, кл, G 06 F 11/00, 1985.

Авторское свидетельство СССР

¹ 1575779, кл. 6 06 F 11/10. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ

СИГНАЛОВ ЧЕТНОСТИ ПРИ СДВИГАХ

ДВОИЧНЫХ КОДОВ (57) Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть ис,, Ы „1783527 Al пользовано для организации контроля арифметических узлов цифровых вычислительных машин. Цель изобретения — расширение области применения устройства. В составустройства входятузел 1 формирования сигналов четности, узел 2 сдвига контрольных разрядов, дешифратор 3 типа сдвига, дешифратор 4 нулевого кода, формирователь 5 дополнительного кода, формирователь 6 кода маски, элементы И 7 — 9, элемент ИЛИ 10. Узел 1 формирует сигналы четности байтов, узел 2 осуществляет сдвиг сигналов четности байтов. 1 з.п. ф-лы, 4 ил., 3 табл.

1783527

Изобретение относится к области авт мэтики и вычислительной техники и може быть использовано для организации конроля сдвигателей высокопроизводительны цифровых узлов.

Цель изобретения — расширение облсти применения устройства.

На фиг.1 приведена функциональна схема устройства; на фиг.2 — 4 — функциональные схемы узла формирования сигнлов четности, формирователя сигнал четности группы и дешифратора типа сдвга соответственно.

Устройство(фиг,1) содержит узел 1 фомирования сигналов четности, узел 2 сдвиг контрольных разрядов, дешифратор 3 тип сдвига, дешифратор 4 нулевого кода, фо— мирователь 5 дополнительного кода, формирователь 6 кода маски, элементы И 7-9, элемент ИЛИ 10, вход 11 знака устройства, информационный вход 12 устройства, група 13 входов контрольных разрядов устроства, вход 14 задания величины сдвиг устройства, вход 15 дешифратора 4 нулевго кода; младший разряд 16 входа 14 задния величины сдвига устройства, вход 1 задания типа сдвига устройства, выходы

18-20 дешифратора 3 типа сдвига, вход 21 младшего контрольного разряда группы 1 устройства, вход 22 старшего контрольно разряда группы 13 устройства, входы 23, 2 коррекции четности узла 1 формирован я сигналов четности, управляющий вхоц 2 формирователя 5 дополнительного код, вход 26 дешифратора 4 нулевого кода, вх

27 задания величины сдвига узла 1 формрования сигналов четности, вход 28задан величины сдвига узла 2 сдвига контрольнь х разрядов, выход 29 формирователя 6 ко а маски, информационный вход 30 формирвателя 6 кода маски, информационный вх

31 узла 2 сцаига контрольных разрядов, вход 32 устройства.

Узел формирования 1 сигналов четности на четыре байта, изображенный нэ фиг,2, содержит группу 33 формирователей сигнала четности и формирователя 34 кода маски, первый и второй информационные входы 35, 36 формирователя сигнала четности группы 33, соответственно выход 37 формирователя сигнала четности группы 33, входы 38, 39 задания величины сдвига влево и вправо формирователя сигнала четности группы 33 соответственно, Формирователь сигнала четности группы 33, изображенный на фиг.З, содержит узел 40 свертки по модулю два, группы 41, 42 элементов И, элемент И 43, узлы 44, 45 сложения по модулю два, группу элементов

46 ИЛИ.

Дешифратор 3 типа сдвига, изображенный на фиг.4, содержит элементы И.47, 48, элементы ИЛИ.49, 50, разряд 51 задания циклического сдвига входа 17 устройства, 5 разряд 52 задания арифметического сдвига входа 17 устройства.

В формирователях группы 33 происходит следующее:

На выходе 37 формирователей группы

10 33 формируется сигнал четности байта сдвинутого кода, для которого сигналы сдвигаемого байта устанавливаются на входе 35, а вдвигаемого байта на входе 36. При этом на входе 23 устанавливается сигнал четности

15 для байта на входе 35 с учетом нулевого разряда, а на входе 24 устанавливается сигнал четности для байта на входе 36 с учетом крайнего правого (7-го) разряда или сигнал четности вдвинутых бит знака (для первого

20 крайнего левого узла группы 33). Напрймер, сдвигаемый байт равен l1001101, а вдвигаемый байт равен 10001101. Например, рассмотрим сдвиг циклический вправо на m=3.

На входе 38 сформируется код маски

25 0000111, а на входе 39 — код маски 1111100.

На входах 23, 24 установятся сигналы четности соответственно 1 и О, а на входах 35 и 36 будут установлены коды соответствбнно

1001101 и 1000110. На входе 26 установится

30 логич,1. На выходах групп элементов И 41 и

42 сформируются коды соответственно

0000101 и 10000100.,на входах группы элементов ИЛ И 46 установятся коды соответственно 000010 и 000100, в результате

35 поразрядной операции ИЛИ которых на вы ходе группы элементов ИЛИ 46 сформируется код 000110. На входе 48 установится код 1. В результате на выходе узла 44 сформируется код О. На вхоце узла 45 установит40 ся код 1. В результате на выходе узла 45 сформируется код 1.

Сумма по модулю два сигналов кодов на различных входах элемента 40 (9080808081810 081=1) даст код 1, сигнал

45 которого формируется на выходе 37, который равен сигналу четности байта сдвинутого кода, равного 10111001, если не произошла одиночная ошибка или неисправность в указанном байте.

50 Формирователь 34 кода маски предназначен для формирования кодов маски в соответствии с табл,1 и может быть построен . на элементах ПЗУ или в виде логического ш ифратора.

55 Если величина сдвига (m) в пределах байта равна нулю, то на входах 38, 39, 26 формируются нулевые коды. В результате на выход 37 передается код со входа 23.

Узел 3 предназначен для формирования управляющих сигналов на выходах 18, 19, 20

1783527 в зависимости от типа сдвига, задаваемого тройствэ. На входе 17 устройства устанавкодом на входе 17 устройства, величины и ливается код типа сдвига, На входе 14 устчетности количества битных сдвигов, зада- ройства устанавливается код сдвига, При ваемых кодами на входе 26 узла 4 при арифметическом сдвиге вправо на входе 11

m ФО устанавл. лог,1, а при m=0 устанавл. 5 устройства устанавливается код знака. На лог.О) и на входе 16 (при четном кол. сдвигов выходе 32 устройства формируется k-разустан. лог.О, а при нечетном колйчестве рядный код предсказанных сигналов четносдвигов устанавливается лог.1). - сти для сдвинутого кода.

На входе 17 устройства в соответствии Рассмотрим в качестве примера сдвиги с типом сдвига могут устанавливаться сле- 10 кода 10111000111100001111000011110000 дующие коды на разрядах 51, 25, 52: . на величину m+M.8 = 5+ 2.8; Т.е, m=5- код

-000 —; на младших разрядах входа 14 устройства, -001 —. арифметический сдвиг anðàao равный 101, а М = 2 — код на старших разря(АП); дах входа 14 устройства равнйй .10, На вы-01X — логический сдвигвлево(ЛЛ); 15 ходе 13 устройства устанавливается код

- 100 — циклический сдвиг вправо (ЦП), 0000. Последовательно рассмотрим все ти- 11X — циклический сдвиг влево (ЦЛ), пы сдвига (см.табл.2).

Узел 3 реализует функцию определен- При логическом сдвиге вправо (ЛП) на ную табл.2, выходах 18, 19, 20 дешифратора 3 формируВ качестве дешифратора 4 можно ис- 20 ется код 100, На выходе 26 дешифратора 4 пользовать элемент ИЛИ., установится логическая единица, На старУзел 5 является известным формирова- шем разряде 25 информационного входа телем дополнительного кода. При логиче- формирователя 5 установится логический ском нуле на входе 25 код со входа 14 ноль. Нэ управляющем входе узла 6устанотранзитом передается на выход узла 5 (на 25 вится код 00, На входах 27, 28 установятся разряды 26, 28), При логической единице на коды соответственно 101 и 10. входе 25 на выходе узла 5 (разрядах 27„28) На выходе 29 узла 6 установится код формируется дополнительный код от кода 0011, Нэ входе 24 узла 1 установится лагина входе 14, ческий ноль, а на входе 11 знака устройства

Формирователь 6 кода маски предназ- 30 значение кода может быть произвольным, начен для формирования кода маски для На. вход 23 узла 1 осуществится передача маскирования соответствующих правых или сигнала четности со входа 22, равного О, На левых разрядов циклически сдвинутого в уз- входах 35 формирователей группы 33 сигнале 2 кода. лов четности с номерами О, 1, 2, 3 установятФормирователь 6 может быть построен 35 ся коды соответственно 0111000, 1110000, на элементах ПЗУ, закодированных в соот- 1110000, 1110000, а на входах 36 — коды ве тствии с табл.3. соответственно 1 1 1 10000, 1 01 1 1 00, Узел 2 представляет собой узел цикли- 1111000, 1111000. На выходах 38 и 39 узлов ческих сдвигов вправо, построенный на группы 33 сформируются коды соответстмультиплексорах, например, типа К155КП7 40 венно 0011111 и 1110000. На выходах групп и имеет структуры узла односторонних элементов И 41 формирователей группы 33 сдвигов, в котором одноименные разряды сигналов четности с номерами О, 1, 2 сфорпервого и второго информационных входов мируются коды соответственно 0011000, соединены между собой, вход блокировки 0010000, 0010000, 0010000, а на выходах

)-го мультиплексора Я=О,1...,., (1)) р 45 элементов И группы 42- коды соответственК но 00000000, 1010000, 1110000, 1110000. счете слева направо) соединен с j-ым раз- Нэ выходах групп элементов ИЛИ 46 рядным выходом 29 узла 6. При логическом формирователей группы 33 сформируются нуле на j-ом разряда выхода 29 на выходе коды соответственно 001100, 011000, J-го мультиплексора и, следовательно, íà j- 50 111000, 111000. На выходах узлов 44 всех ом разряде выхода 32 устройства устанав- формирователей формируется логический ливается логический ноль. ноль, Нэ выходе узлов 45 формирователей

Устройство работает следующим обра- группы 33 сигналов четности с номерами О, 1, 2, 3 формируются коды, соответственно О, В исходном состоянии нэ входе 12 уст- 55 1,.1, 1. В результате на выходе 37 формиро-, ройства устанавливается сдвигаемый код, вателей группы 33 сигналов четности с но на входах 13 группы.устройства — код конт- мерами О, 1, 2, 3 формируются коды рольных бит, значение каждого I-ro бита ко- соответственно 0,-1, О, 0 а на входе 31 узла торого равно значению, сигнала четности 2 — код 0100, В узле 2 осуществляется цик-го байта сдвигаемого кода нэ входе 12 ус- лический сдвиг вправо нэ M=2 с формирова1783527

7 нием кода 0001, йа который йакладывается входах 38, 39 узлов группы 33 формируются код маски 0011. В результате на выходе 32 коды соответственно 0000 111 и 1111100. устройства формируется код 0001, предска- Нэ выходе группы элементов И 41 форзанных сигналов четности для логически мирователей группы33 сигналов четности с сдвинутого вправо кода, равного 00000000 5 номерами О, 1, 2, 3 сформируются коды со00000000 00000101 11000111..ответственно 0000000, 0000000, 0000000, а

При арифметическом сдвиге вправо на выходах группы элементов И 42 — коды (АП) устройство функционирует также как и 1111000, 1011100, 11110000„1111000. На при логическом сдвиге вправо, с тем отли- выходе узла 44 всех формирователей сигначием, что на входе 11 устройства устанавли- 10 лов четности группы ЗЗ формируется логивается код знака, равный в - ческий ноль. На выходе узла 45 рассматриваемом примере логической 1, формирователей группы 33 сигналов четнот.к, нулевой разряд сдвигаемого кода равен сти с номерами О, 1, 2, 3 формируются коды

"1"; а на выходах 18, 19, 20 узла 3 формиру- соответственно 1, 1, 1, 1, На выходе группы ется код 101 (см.табл.2 с учетом того, что на 15 элементов ИЛИ 46 формирователей группы входе 18 установлена логическая единица — 33 сигналов четности с номерами О, 1, 2, 3 младший разряд кода 5 = 1001). В результа- сформируются коды, равные соответственте код (лог.1) со входа 11 устройства будет но 111000, 011100, 111000, 111000. В репередан на вход24 узла 1. B результате на зультате на выходе 37 формирователей выходе 37 первого формирователя группы 20 группы 33 сигналов четности с номерами О, 33сформируется код1. T.å. на входе 31 узла 1, 2, 3 сформируются коды равные соответ2 сформируется код 1100 и, следовательно, ственно О, О, О, О, а на входе 31 узла 2 на выходе 32 устройства сформируется код формируются код 0000Ä который сдвигается

0011 предсказанных сигналов четности для циклическим вправо на величину (М)д =01 арифметически сдвинутого вправо кода, 25 изатем "маскируется" кодом1100.В резульравного 11111111, 11111111 11111101 тате на выходе 32 устройства сформируется

11000111, . код 0000 предсказанных сигналов четности

При циклическом сдвиге вправо (ЦП) ус- для логически сдвинутого влево кода, равнотройство функционирует так же, как и при ro 00011110000000000000000000000000. логическом сдвиге вправо, с тем отличием 30 При циклическом сдвиге влево (ЦА)устчто йа выходах 18, 19, 20 узла 3 формируется . ройство. функционирует также, как и и ри код110, а на выходе 29 узла — код 11111111. логическом сдвиге влево, с тем отличием, В результате на вход 24 узла 1 передается что на выходах 18, 19, 20 узла 3 формируется код (лог,О) с разряда 21, а на выход группы код 110, а на выходе 29 узла 6 код 11111111. злементов И 42 первого формирователя сиг- 35 В результате на вход 23 узла 1 передается нала четности группы 33 — код 11100000. На код (лог О) с разряда 22, на выходе группы входе группы элементов ИЛИ 46 формиру- злементов И 41 формирователя сигналов ется код 111100. На выходе узла 45 форми- четности первого узла группы 33 формируруется код 1. В результате на выходе 37 етсякодООООООО.Навыходегруппызлеменпервогоузла группы ЗЗ формируется код 1, 40 тов ИЛИ 46 этого же формирователя на выходе 31 узла 1 — код1100, а на выходе сформируется код 000000, На выходе 37

32 устройства — код 0011 предсказанных первого формирователя сигналов четности сйгйалов четности для циклически сдвину- группы 33 сформируется логический ноль, а того вправо кода, равного на входе 31 узла 2 — код 0000. После цикли10000111100001111000010111000111. 45 ческого сдвига в узле 2 кода со входа 31 на

При логическом сдвиге влево (Л Л) фун- выходе 32 устройства сформируется код кционирование устройства различается от 0000 предсказанных сигналов четности для фуйкЦйойирования при логическом сдвиге циклически сдвинутого влево кода, равного вправо тем, что на входе 25 узла 5 устанав- 0001 t110 00010111 00011110 00011110. ливается логическая единица, а на входах 50 В случае, если в=(в)д л=0, то на входе

2 ", 28 узлов 1, 2 формируется дополнитель- 26 узла 4 устанавливается логический ноль, ный ко от кода на входе устройства 14, т.е. на входах 38, 39 узлов группы 33 формируна входе 27 формируется код (m)yon=011, а ются нулевые коды, на выходах 18, 19, 20 на входе 28 — код (Mfa =01. На выходе 29 узла 3 формируется код 1хО, на выходах узла 5 формируется код 1100, а на выходах 55 узлов 45 и выходе группы элементов ИЛИ 46

18, 19, 20 узла 3 — код 010; . всех формирователей группы 33 формируВ результате на вход 24 узла 1 переда- ются нулевые коды. В результате сигналы ется код (лог.О) с разряда 21, На входе 23 четности с группы входов 13 транзитом пеузла 1 формируется логический ноль, На редаются на вход 31 узла 2, что и требуется.

1783527

Таким образом, в устройстве обеспечивается формирование сигналов четности при всех типах сдвига (см.табл.2).

Формула изобретения

1. Устройство для формирования сигналов четности при сдвигах двоичных кодов; содержащее узел формирования сигналов четности, узел сдвига контрольных разрядов, дешифратор нулевого кода, формирователь дополнительного кода и первый элемент И, причем информационный вход узла формирования сигналов четности является информационным входом устройства, группа входов контрольных разрядов узла формирования сигналов четности образует группу входов контрольных разрядов устройства, выход узла формирования сигналов четности соединен с информационным входом узла сдвига контрольных разрядов, выход которого является выходом устройства, выход первого элемента И соединен с первым входом коррекции четности узла формирования сигналов четности, вход блокировки сдвига которого соединен с выходом де шифратора нулевого кода, информационный вход формирователя дополнительного кода образует вход задания величины сдвига устройства, группа младших разрядов выхода формирователя дополнительного кода соединена с соответствующими разрядами входа задания величины сдвига узла формирования ,сигналов четности, группа младших разрядов входа задания величины сдвига устройства подключена к соответствующим разрядам входа дешифратора нулевого кода, о T ll и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения области применения устройства, в него введены второй и третий элементы И, элемент ИЛИ, формирователь кода маски и дешифратор типа сдвига, причем первый, второй и третий выходы дешифратора типа сдвига соединены с первыми входами первого, второго и третьего элементов

И соответственно, выходы второго и третьего элементов И соединены с соответствующими входами элемента ИЛИ, выход которого соединен с вторым входом коррекции четности узла формирования сигналов четности, вторые входы первого и второго

N элементов И подключены к первому и — -му

К входам контрольных разрядов группы устройства соответственно (N — число разрядов информационного входа, К вЂ” число разрядов в байте), второй вход третьего элемента

И является входом знака устройства, первый и второй выходы дешифратора типа сдвига соединены соответственно с первым и вторым .разрядами входа задания типа

10. мирователя дополнительного кода подклю15 чен к разряду признака направления сдвига

25

35

55 сдвига узла формирования сигналов четности, группа старших разрядов информационного входа дешифратора типа сдвига образуют вход задания типа сдвига устройства, первый и второй разряды информаци-. онного входа дешифратора типа сдвига подключены соответственно к выходу дешифратора нулевого кода и младшему разряду входа задания величины сдвига устройства, третий, четвертый и пятый разряды информационного входа дешифратора типа сдвига образуют вход задания типа сдвига устройства, управляющий вход форвхода задания типа сдвига устройства, управляющийй вход формирователя кода маски подключен к входу задания типа сдвига устройства, разряды информационного входа формирователя кода маски подключены к группе старших разрядов входа задания величины сдвига устройства, группа старших разрядов выхода формирователя дополнительного кода подключена к группе входов задания величины сдвига узла сдвига контрольных разрядов, вход задания типа сдвига которого соединен с выходом формирователя кода маски.

2. Устройство по п,1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что узел формирования сигналов четности содержит Юруппу иэ N/К формирователей сигнала четности и формирователь кода маски, причем информационный вход формирователя кода маски является входом задания величины сдвига узла, каждый 1-й разряд первого информационного входа jго формирователя сигнала четности г р у и л ы (1 S i К-1, 1 1 ф ссади н ел с (К()-1)+lj-м разрядом информационного входа узла, первый и второй входы контрольноro разряда первого формирователя сигнала четности группы являются соответственно первым и вторым входами коррекции четного разряда каждого р-го формирователя сигнала четности группы (2 Sp < ф подключен к р — 1-му входу контрольных разрядов группы узла, второй вход контрольного разряда каждого р-го формирователя сигнала четности группы подключен к р — 2-му входу контрольных разрядов группы узла, каждый I-й разряд второго информационного входа первого формирователя сигнала четности группы подключен к i+N — К-1-му разряду информационного входа узла, каждый I-й разряд второго информационного входа рro формирователя сигнала четности группы соединен с (К(р — 2)+I-1)-м разрядом инфор1783527

Таблица 1

Таблица 2

Таблица 3 мационного входа узла, входы блокировки сдвига формирователей сигнала сдвига группы подключены к входу блокировки сдвига узла. группы младших и старших разрядов выхода формирователя кода маски 5 соединены соответственно с входами задания величины сдвига влево и вправо каждого формирователя сигнала четности группы, первый и второй разряды входа задания признака циклического сдвига первого формирователя сигнала. четности группы подключены соответственно к первому и второму разрядам входа задания типа сдвига узла.

1783527

1783527

35 ЯУ ьг.4

Составитель В.Гречнев

Техред M,Ìîðãåíòàë Корректор ЛЛукац

Редактор Т.Шагова

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, yn,Ãàãàðèíÿ, 101

Заказ 4517 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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