Логическое запоминающее устройство

 

О П И С А Н И Е 258388

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Со Соеетскик

Социалистикаскик

Республик

Зависимое от авт. свидетельства № 226681

Заявлено 13Х!!.1967 (№ 1173498/18-24) с присоединением заявки ¹

Приоритет

Кл. 21а1, 37/60

МПК G 11с

УДК 681,327.66(088.8) Комитет по делам иаобретений и открытий при Совете Министров

СССР

Опубликовано ОЗ.XII.1969. Бюллетень № 1 за 1970

Дата опубликования описания 24.IV.!970

cg. г

Авторы изобретения

Е. П. Балашов и А. И. Кноль

Ленинградский электротехнический институт имени В. И. Ульянова (Ленина) Заявитель

ЛОГИЧЕСКОЕ ЗАПОМИНАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО

Изобретение относится к области цифровой вычислительной техники.

Известно логическое запоминающее устройсгво по основному авт. св. ¹ 226681 на сердечниках с ППГ, каисдая разрядная позиция которого содержит основной ря|д сердечников, снабженный разрядными и линейными цепями за|писи и считывания, цепями восстановления и усилителем чтения.

Однако это устройство не обеспечивает выполнения всех логичесиих операций двух переменных.

Предложенное запоминающее устройство является усовершенспвовассным логическим запоминающим устройством по авт. св. № 226681 и не может быть без него самостоятельно использовано. При этом предложенное запоминающее устройство отличается тем, что в нем каждая числовая ли нейка содержит дополнительные элементы для фиксациями обратното K03,à, при этом соответствующие выходы усилителей чтения основных и дополнительных элементов соединены через вентили со входа ми схем «ИЛИ», выходы которых включены в цепь регенерациями.

Это расширяет логические возможности ЗУ.

На чертеже дана схема описываемого логиче ского ЗУ.

Оно содержит: накопитель 1, числовую ли нейку 2, основ|ные нечетные тороидальные сердечнпкп с ППГ 8, дополчптельные четные тороидальные сердечники с ППГ 4, основные нечетные разрядные шины записи 6, дополнительные четные разрядные шины записи 6, ос5 новные нечетные разрядные шины считывания

7, дополнительные четные разрядные шины считывания 8, основные нечетные шины чтения 9, дополнительные четные шины чтения

10, линейную шину записи 11, линейную шину

10 считывания 12, основные нечетные разрядные формирователи записи 18, дополнительные четные разрядные формирователи записи 14, основные нечетные разрядные формирователи читываппя 16, дополн ительные четные раз15 рядные формирователи считывания 16, адресные формирсвателп записи 17, адресные формирователи считывания 18, основные нечетные усилители чтения 19, дополнительные четные уси.тигели чтения 20, основные нечетные вы20 ходные вентили 21, дополнительно четные выходные вентили 22, основные нечетные триггеры регистра регенерации 28, дополнительные четные триггеры регистра регенерации 24, выходную схему «ИЛИ» 26, схемы «ИЛИ» 26, 25 разрядные вентили 27, триггеры регистра слова 28, шину сброса 29, входы 80, шины управления 81 — 86, управляющие схемы «ИЛИ» 87, входы репостра признаков обращения 88, шину сброса 89, триггеры регистра признаков оо30 ращения 40, адресные вентили 41, шину стро258388 биро вания четных выходных ве нтилей 42, шину стробиро вания нечетных выходных вентилей 48, шину стробирова ния усилителей чтения 44, шин у сброса 45, регистр регенерации

4б, регистр слова 47, регистр пpHÇIHBiKQIB обращения 48, вентили регенерации 49 и выходы 50.

В исходном состоянии в реги стре слова 47 хранится входное слово Х (x„, ..., х,,, х1), а в каждой числовой линейке 2 накопителя 1— некоторое слово 1 (у„, ..., у,, ..., у1) одновременно в прямом Y(Lg„, ..., у,, ..., у1) и обратном У(у„, ..., у;, ..., у1) кодах так, что в нечетном сердечнике 3 i-ro разряда данной числовой линейки 2 хранится значение у;, а в четном сердечнике 4 i-го разряда той же числовой линейки 2 хранится значение У, (где х, -й разряд входного сло ва, хранящийся в L-ом тритгере 28 рог истра слова 47, и n — число разрядов). Триггеры 40 регистра признаков обращения 48, соответствующие тем числовым линейкам, в которых должна выполняться логическая операция, установлены в состояние «1», Вы полне ние некоторой лсгичеакой операции над входным словом и словом избранной ячейки происходит при подаче сигналов на одну из шин управления 81 — 34, Например, при подаче сигнала на шину управления 81 с прямых выходов тех триггеров 28, которые находя пся в состоянии «1», через р азрядные вентили 27 и схемы «ИЛИ» 2б проходят сигналы на вход нечепных разрядных формирователей BBIIIIHcH 18, а с инверсных выходов тех триггеров 28, которые находятся в состоянии

«О», через разрядные вентили 27 и схемы

«ИЛИ» 2б проходят сигналы на вход четных разрядных формирователей записи 14. Назовем эпи сигналы разряд ными сигналами воз буждения.

Обозначим через х, =1 разрядные сигналы возбуждения, получаемые c прямых выходов триггеро)в 28, находящихся в состоянии «1», а через х, =1 — разрядные сигналы возбуждения, получаемь.е с инверсных выходов триггсIpoa 28,,находящихся в состоя пни «О».

Логические операциями над словами являются поразрядными логическими операциями, поэтому .при Нх рассмопренин достаточно указать логическую операцию над одним (например, i-ым) р азрядом слов.

Обозначим через р, реализуемую одним то роидаль ным сердечником -го разряда избран.ной числовой ли|нейки 2 переключательную функцию, значения |которой соответствуют состояниям этого сердечника после воздействия на него разрядного сипнала х, или х, при ус IOIBHH, что исходное состоя|ние этого сердечника соответствовало значению у; или g,; че рез qL обозначим реализуемую одним тороидальным сердеч ни ком L-го р азряд а избранной числовой линейки 2,переключательную функцию, значеиия которой получаются на шине

15 го г5

Зо

40 чтен ия, пронизывающей данный сердечник, в момент воздействия на этот сердечник с исходным состоянием у, или у, разряд ного сигнала х; или х, причем единичному значению q, соответствует наличие импульсного сигнала на шяне чтения, а нулевому — его отсутствие.

Логические операции, которые могут быть выполнены в предлагаемом логическом ЗУ, приведены в таблице. В этой таблице через

p;„H q, обозначены переключательные функции, реализуемые нечетным сердечником 3 i-го разряда избранной числовой линейки 2, а через р;„ и а, — переключательные функции. реализуемые четным сердечником 4 L-ro разряда этой же числовой линейки. В качестве примера рассмотрим работу устройства при возбуждении шины у правления 32.

При подаче сигнала на шину управления 32 с инверсных выходов тех тр ипгеров 28, которые находятся в состоя нии «О», через разрядные вентили 27 и схемы «ИЛИ» 2б на входы нечетных разрядных формирователей записи

18 п роходят разрядные ситналы возбуждения х, =1, а с прямых выходов тех триггеров 28, которые находятся в состоянии «1», через разрядные вентили 27 и схемы «ИЛИ»

2б на входы четных разрядных формирователей записи 14 проходят разрядные сигналы возбуждения. Одновременно через управляющую схему «ИЛИ» 37 и адрес ный вентиль 41 возбуждается ад|ресный форми рователь записи 17 той числовой ли нейки 2, триггер признака обращения 40 которой находигся в состоя пни «1». Под действием разряд,ных и адресного полутоков записи в избранной числовой линейке нечетные сердечники тех разрядов, в которых х, =О (т. е. х, =1), и четные сердечники тех разрядов, для .которых х; =1 (т. е. х,=О), переходят в состояние «1».

Если, некоторые из указанных сердечников уже на одились в состоя нии «1», то в этаких сердечниках единичное состояние лишыподтверждается. Как следует из таблицы, под воздействием разрядных и адресного полутоков записи нечетный сердечник 8 каждого разряда избран.ной число)вой линейки принимает состояние, соответ ствующее результаты логической операции импликации р;„=х, — у,, а четный сердечник 4 каждого разряда этой числовой линейки принимает состояние, соответствующее результату логической операции импликации р,„= у,— эх,. Одновременно на нечетной шине чтения 9 каждого разряда появляется сигнал, соответствующий выполнению в данном разряде слов логической операции стрелки Пирса а;„= х, g,, а на четной шипе чтения 10 каждого:разряда появляетгя сигнал, соот ветсввующий выполнению в данном разря де слов логической операции конъюнкции

q, — х, /у; . Эти сигналы с нечетных и четных ч шин чтения поступают на входы,нечепных 19 таблица 1

Значения аргументов и функций

ВозбужВозбуждаемые адРазрядный х; 0 (0

1 1 даемые раз| рядные форх; 1 1

Выполняемая операция сигнал возбуждения

0 0 ресные фор миров атели мирователи

0 1

1 0

0 у; 1

13 х;=1

17

1, 1 1

Pi ((0

Pi „= -1 i(> i х;=1

qi = у1 A xi

q;

0 1

Р „= -ii Ói х;=1

q; x;=y; и

32

0: 1 р; = у - х;

Ч х 1

q; =хЛу;

0 р;„= у;Ьх;

0 0 х;=l

1 н

ЗЗ

18 р;„= х Л у;

Pi, xi=1

0 0

q„, = х, у;

1 ч р „— — х;Лу;

0 1

0 х;=1!

qi уг 1 хю

0 0

18

0 0

piq -тi < Xi

Ргя х;=1

1б

0 суч =х;Лу;

qi„ и четных 20 усилителей чтения соответственно, и проходят на их выходы при наличии сигнала на шине стробирования 44. При .подаче сигнала на.ши ну,стробирования 43 через нечетные выходные вентили 21 и выходные схемы

«ИЛИ» 25 на выходы 50 устройства проходят сигналы, соответствующие значениям q, Возбуждаемая шина управления

1 1 1, р, =х у; Н

0 1 0 у,: =х;Ау;

= — х, у,, а при подаче сигнала на шину строспрования 42 через четные выходные вентили

22 и .выходные схемы «ИЛИ» 25 на выходы 50 устройства .проходят сигналы, соответствую5 щие значениям q;„=л,Qgi. Если подать од новременно сигналы на обе шины стробирования 42 и 48, то на выходы 50 проходят сигна258388

7 лы, соответствующие значениям результатов логической операции равнозначности q,=-q;,/

q, = — (х, „ у,),/(х,/,у,). Аналогично выполняются i все другие, приведенные в таолице, логичеакие опер ации.

Из таблицы видно, что .в описываемом логическом ЗУ возможно выполнение логически.; операций конъюнкции р, = х,/, у,, дизъюнкции p, = х; /у;, штрих Шеффера р; = х;/у,, импликации р, = х, — у,, нмпликации p =

= у, — х,, запрета р, = х,Лу,-, запрета р; =

= у,Лх, и стрелки Питерса р;= х, у с получением результата непосредственно в избран(HoH числовой линейке 2, à та кже операций конъюнкции q, = х,/,у,, стрелки Пирса q,=

= х,, у,, запрета q; = х, Л у, и запрета q, =

= у, Л х; с получением результатов iHB выходBY

50 в момент выполнения операций. Кроме того в этом ЗУ могут быть выполнены операции равнозначности р, = (х, /, у,) / (х,, у,) и нера вноз начности p, = (х,Л у,) /(у,Лх,), причем каждый из заключенных в скобки членов операции равнозначности или неравнозначности получается в одном из сердечников i-го разряда избранной числовой линейки, а при считывании результата из ЗУ ооа члена объединяются в выходной схеме «ИЛИ» 25, и на выходах 50 получается результат операции равнозначности или неравнозначности. В том случае, когда требуется получать результаты операции равнозначности или неравнозначности на выходах 50 непосредственно в моменгы выполнения этих операций, используются значения О,. и q.„, получаемые одновременно на шинах чтения 9 и 10 и пропускаемые одновременно на выходы 50. — Vq;„=(IRAQI)V(-« У;)

q; = q, V q, — (х;/ у,) Y/(9,Ëõ,).

Описываемое логическое ЗУ поз воляет считывать хранящееся в из буранной числовой линейке 2 слово в п рямом и обратном кодах, т. е. позволяет выполнять логические операции у, и у,. Возможно также выполнение логических операций «константа единица», «константа нуль», х, и х,, HG их выполнение при помощи ЗУ не представляет практического интереса.

Следовательно, .предлагаемое логическое ЗУ позволяет выполнять в,нем все шестнадцать логических Операций над двумя логическими переменными.

Для восстановления после выполнения логических операций q, исходных состояний сердечников избранной числовой линейки вводится регистр регенерации 4б, содержащий в каждом разряде нечетный 23 и четный 24 триггеры.

Рассмотрим для примера восстановлениеисход ного состояния!HBopBIHной числовой линейки после выполнения в ней логической операции нера внозначности q, =д, /д,„=(х,Ьу,)\/

Зо

8 (у, Л х,) в момент возбуждения шины упpBlB;IoHия 84. В момент выполнения этой операции нечетные сердечники 8 из буранной числовой линейками переходят в состояние р,.

=х, / у,, а четные — в состояние р ! ч

=х; ) у,. Сигнал q, =.у,Ьх„появляющийся на нечетной шине чтения 9, проходит через нечетный усилитель чтения 19 на вход нечетного выходного вентиля 21 и одновременно поступает на единичный вход нечетного триггера 23 регистра регенерации 4б. Аналог|ично,сигнал

q; =-х,.Лу, с четной шины чтения 10 через четный усилитель чтения 20 проходит на входы четного выходного вентиля 22 и четного триггера 24 |регистра регенерации 4б. По еле фиксации указанных значений в триггерах 28 и 24 подается сигнал на шину управления 85, в результате чего через управляющую схему

«ИЛИ» 87 возбуждается адресный:формирователь за писи 17 избра нной числовой линейки.

Одно временно с выходов тех триггеров 23, которые находятся в состоянии q,„= y;bxi =1, и тех тр|иггеров 24, которые находятся в состоянии q, = х;Лу, = 1, через вентили регенерации 49 и схемы «ИЛИ» 2б возбуждаются соответствующие нечетные 13 и четные 14 разрядные форми рователи записи. При этом нечетные 3 и четные 4 сердечники IH36pBHHQA числовой линейки под действием адресного и разрядных полутоков записи переходят соответствен но в состояния:

Pi —

1 1 1 х,=q, = уЛх,; у, =р, =х,$ у,; н ч

1 х, = q, =хну,. ч

Отсюда получается: р „= (уАх И(х Лу ) = у и р = (х,лу,.) /(х,1„/у,) = у„ т. е. восстанавливается исходное состояние всех сердечников избранной числовой линейm.

Аналогично осуществляется восстановление исходных состояний сврдечников числовых линеек после выполнения всех остальных логических операций д,. Нетрудно видеть, если логическая операция q, выполняется при подаче сигнала на шину управления 81 или 82, то для восстановления исход ного состоя ния избранной числовой линейки необходимо после этого подавать сигнал на шину управления

8б, а если выполнение логической операции qI происходит при возбуждении шины управления 33 и 84, то восстановление осуществляется подачей сигнала на шину управления 35.

Описываемое логическое ЗУ позволяет выполнять приведенные в таблице логические

258388 операции од повременно IBQ многих числовых ли ней ках, для чего достаточно установить

zpiHI.I epbl 40 регистра признаком об ращения 48, соответствующие избранным числовым линейкам, в состояние «1». Затем, ка к и ранее, для вы полнения логической операции подается сигнал на одну из шин управления 81 — 84.

При этом в нечетных 8 се р деч никах каждой избранной числовой л и нейки фиксируются результаты логической операции р,>, а в четн ных 4 — результаты логической о перации р, ч над од нои мен ными разрядами входного слова и слова, хранившегося в данной числовой линейке. На нечевны х,шинах чтения 9 iB этот момент, появляются сигналы, соответствующие результатам V q,>, а на чепных 10 — соотjgk ветствующие результатам V 1;1, где 1 — ноjqk ме р из бранной числовой линейки, k — MiHoxceство номеров избр а|нных числовых ли неек.

На пример, при подаче сигнала на шину управления 33 в /-й избранной ячейке каждый нечетный сердечник 3 переходит в состояние р,, = у,. Лх,, а каждый четный 4 — в сос5 тояние р;; = х,Лу,;. В этот же момент на ч каждой нечетной шине чтения 9 появляется сигнал V (х;/ у; ), а на .каждой четной 10— е сигнал V (х, $ у,,).

flak

Предмет изобретения

Логическое запоминающее устройство по

15 авт. св. ¹ 226681, отличающееся тем, что, с целью вы полнения всех элементарных логических операций, каждая числовая линейка содержит дополнительные элементы для фиксации обратного кода, при этом соответствую20 щие выходы усилителей чтения основных и дополнительных элементов соединены через вентили со входами схем «ИЛИ», iBblxopbl которых включены в цепь регенерации.

Составитель В. Щеглов

Техред T. П. Курилко

1(орргкзор Л. В. Юшина

Редактор Л. А. Утехина

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 037/I 7 Тираж 499 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва 3(-35, Раушская наб., д. 4(5