Устройство для обработки информации

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (iu993262 (6l ) Дополнительное к ввт. свнд-ву (22) Заявлено 11.09.81 (21) 3336542/18-24 с прнсоеднненнем эаявкн,% (23) Приоритет

Опубликовано 30.01.83. Бюллетень № 4

Дата опубликования описания 01.02.83 (51)М. Кд, C 06 Р 9/36

Гоауддротвеииый комитет (53) УДК 681.325 (088.8 ) йе делам изобретеиий и открытий (72) Авторы изобретения

f с

I т т» ,1

В. Н. Лаут, В. N Фельдман и А. Е. Ширай (7l) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАБОТКИ ИНФОРМАЦИИ

Изобретение относится к вычислитель ной технике и может быть использовано в системах обработки информационных массивов переменного формата данных.

Известны устройства для обработки

5 информации, работающие с коротким машинным словом (8,12 или 16 разрядов).

Для адресации ячеек оперативной памяти в таких устройствах используются внутримашинные программно доступные регистры (1 1.

Все ати устройства ведут обработку данных только в формате полного слова.

Наиболее близким по технической сун 15 ности к предлагаемому является устрой ство для обработки информации, содержа; щее оперативную память, коммутатор,, сумматор-сдвигатель, выходные алементы И и регистровую память; включающую 0 восемь регистров общего назначения. Но мер одного из восьми регистров определяется тремя битами, указанными в командном слове. Кроме того, еще три бита

2 команды указывают один из восьми способов адресации, которые используются при формировании исполнительных адре- сов операндов. Указанное устройство оперирует со словами (16 разрядов) и байтами (8 разрядов). Признак формата дачных (слово или байт) указывается в старшем разряде командного слова I. 2 1.

Использование данного устройства для обработки операндов с длиной меньше восьми разрядов становится малоэффективным. В частности, при обработке массивов цифровой информации (длина операн да - четыре разряда) или битовых маосивов такое устройство будет работать с меньшей производительностью при больших затратах оперативной памяти. Это связано с тем, что для peaasaauw в устройстве функций обработки цифровых и битовых массивов с помощью имеющегося набора команд необходмо написание спе аиальных программ, занимающих много места в оперативной памяти. Многократ йОЗМ

При этом блок считывания данных переменного формата содержит дешифратор, группу элементов HE и две группы элементов ИЛИ, причем входы элементов НЕ грутты соединены с информационным входом. блока, а первые. и вторые входы де шифратора подключены к первому и вто рому управляющим входам блока, управляющие входы элементов ИЛИ первой и второй групп соединены соответственно с первым и вторым выходами дешифратора, входы элементов ИЛИ первой группы 55 подключены к соответствующим выходам элементов НЕ группы„а нх выходы соединеиы с соответствующими входами эле3 ное выполнение этих программ значительно снижает производительность устройства.

Uemü изобретения - увеличение производительности при обработке полей данных переменного формата.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для обработки информа ции, содержащее блок оперативной памяти, блок элементов И, коммутатор, сумматор 16 и блок регистровой памяти, причем адресный вход и информационный выход блока оператив ой памяти подключены соответственно к адресному входу и информационному выходу устройства, выход блока элементов И соединен с выходом данных результата устройства, первый вход коммутатора подключен к выходу- блока регистровой памяти, а выход коммутатора соединен с входом сумматора, выход результата которого подключен к входам блока элементов И и блока регистровой памяти, введены блок считывания данных .переменного формата, блок записи данных переменного формата, регистр сдвига и дополнительный блок регистровой памяти, вход которого соединен с выходом результата сумматора, а выход - с первым входом коммутатора, вход регистра сдвига подключен к выходу переноса сумматора, 3О а выход — к первым управляющим входам блоков считывания и записи данных переменного формата, вторые управляющие входы и информационные входы которых соединены соответственно с выходом результата сумматора и входом данных переменного формата устройства, выходы блоков считывания и записи данных переменного формата подключены соответственно к второму входу коммутатора и ин- 4о формационному входу блока оперативной памяти.

2 4 ментов ИЛИ второй группй, выходы которых подключены к выходу блока.

Кроме того, блок записи данных переменного формата содержит дешифратор, группу элементов ИЛИ и регистр записи числа, входы которого соединены с выходами соответствующих элементов ИЛИ группы, а выходы подключены к выходу блока, первые и вторые входы дешифратора соединены с первым и вторым управляющими входами блока, а выход дешифратора подключен к уцравляющим входам элементов ИЛИ группы, входы которых соединены с информационным входом блока.

На фиг. 1 представлена структурная схема устройства для, обработки информации; на фиг. 2 — функциональная схема блока оперативной памяти; на фиг.3пример выполнения блока считывания данных переменного формата; на фиг.4пример выполнения сумматора; на фиг.5пример выполнения блока записи данных переменного формата.

Устройство для обработки информации (фцг. 1) содержит блоки, которые соединены с помощью двунаправленной общей шины 1. Устройство содержит блок

2 оперативной памяти, блок 3 считывания данных переменного формата, блок 4 элементов И, коммутатор 5, шестнадцатиразрядный сумматор 6, блок 7 шестнадцатиразрядной регистровой памяти, четерехразрядный регистр 8 сдвига, блок

9 записи данных переменного формата и дополнительный блок 10 шестнадцатиразрядной регистровой памяти. Блоки, обведенные на фиг..1 пунктирной линией, образуют процессор устройства.

Блок 2 оперативной памяти может быть выполнен, например, на микросхемах 565РУ1 и содержит (фиг. 2) ре гистр 11 адреса, дешифратор 12 строк, микросхемы 13 памяти, регистр 14 счи тывания числа. Блоки 7 и 10 регистровой памяти могут быть выполнены, например, на микросхемах 133РУ2. Блок 3 (фиг. 3) содержит дешифратор 15, группу элементов HE 16, группу элементов ИЛИ

17 и группу элементов ИЛИ 18. Коммутатор 5 может быть выполнен, например, на микросхемах 133КП5.

Сумматор 6 (фиг. 4) содержит регист ры 19 и 20 соответственно первого и второго операндов, выполненные на мик росхемах 133ИР1, собственно сумматор

21,выполненный на микросхемах 133ИМ2, н группу элементов ИЛИ 22. Блок 9 за» циси д нных переменного- формата (фиг. 5) содержит регистр 23 записи числа, дешифратор 24 и группу элементов ИЛИ25.

Устройство (фиг. 1) работает с тем. же набором и форматом команд, тто и 5 известное. Признак формата данных (слово нли часть слова), так же как и в известном устройстве, указывается в старщем разряде команды. В предлагаемомустройстве частью слова может быть не .- 0 только байт (как в известном устройстве), но также тетрада (четыре разряда) и бит, В случае выполнения команд без признака формата данных оно работает аналогично известному устройству. При этом блок 15

3 считывания данных переменного формата выполняет функции входных элементов И, связывающих процессор с двунаправленной общей шиной 1, а блок 9 записи данных переменного формата выполня- >0 ет фу жции буферного регистра блока опе» рагивной памяти.

Для адресации ячейки блока 2 оперативной памяти используется один из восьми регистров общего назначения блока регистровой памяти. Номер используемого регистра определяется тремя разрядами, указанными в адресной части командного слова. В случае выполнения устрой ством команд с признаком формата данных з0 для адресации ячейки блока оперативной памяти используется одна иэ восьми пар регистров, составленных нз ячеек блока 7 регистровой памяти и дополнительного блока 10 регистровой памяти. з5

Номер пары регистров, как и раньше, оп оеделяется тремя разрядаяи, указанными в адресной части командного слова. Процесс формирования исполнительного адреса состоит в сложении пары регистров в 40 сумматоре 6, при этом регистр блока регистровой памяти предварительно сдви» гается на определенное количество разрядов (1; 2 или 4), в зависимости от индекса, указанного в двух старших разря- 45 дах этого регистра. Индекс определяет, с кахой частью слова будет оперировать данная команда (байт, тетрада или бит}, и является служебной информацией, цоэтому в сложении регистров не участвует.

Сдвиг регистра блока 7 регистровой памяти осуществляется в сторону младших разрядов, поэтому, выдвинутые младшие разряды попадают в четырехразряд55 ный регистр сдвига. B результате сдвига и сложения тиры регистров формируется исполнительный адрес ячейки блока 2 оперативной памяти, состоящий из находящегося в сумматоре шестнадцатиразрядного адреса слова и находящегося в четырехразрядном регистре сдвига адреса части слова. Адрес слова поступает в регистр адреса блока оперативной памя ти, а адрес части слова - в блок 3 считывания данных переменного формата (при считывании из оперативной памяти) или. в блок S записи данных переменного формата (при записи в оперативную память) ° При выполнении устройством двухадресной команды, например пересылки (считывание-<запись), с указанием признака формата данных в блоке считывания данных переменного формата выделяется та часть слова, которая определена первым адресом команды; Она поступает через сумматор 6 в блок записи данных переменного формата и заносится в ту часть ячейки блока оперативной памяти, которая этим блоком выделена в соответствии с вторым адресом команды.

Здесь описан один из восьми вариан;тов адресации, которые используются при формировании испольнительных адресов операндов в устройстве. Номер варианта определяется (как в известном устройстве) тремя разрядами, указанными в адресной части командного слова. Формирование исполнительных адресов операндов в других вариантах аналогично описанному выше и всегда использует пару регистров, составленную из ячеек блока регистровой памяти и дополнительного блока регистровой памяти, кроме случая, когда операчд непосредственно находится в регистре блока 7 регистровой памяти.

Использование изобретения позволяет аппаратно реализовать в устройстве те функции, на которые в известном устройстве требовались значительные затраты оперативной памяти под специальные программы. Это дает возможность увеличить производительность устройства примерно на 30% и .настолько же сократить затраты оперативной памяти, объем дополнительного оборудования при атом составляет около 3%. Вместе с тем обеопечивается полная преемственность в системе команд устройства по отношению к известному устройству. формула изобретения

1. Устройство для обработки инфо мации, содержащее блок оперативной памяти, блок элементов И, коммутатор, 7 60326 сумматор и блок регистровой памяти, причем адресный вход и информационный выход блока оперативной памя и подключены соответственно. к адресному входу и информационному выходу устройства, выход блока элементов И.соединен с выходом данных резупьтата устройства, первый вход коммутатора подключен к выходу блока регистровой памяти, а выход коммутатора соединен с входом сум- 10 матора, выход результата которого подключен к входам блока элементов И и блока регистровой памяти, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью увеличения производительности при обработке полей 15 данных переменного формата, оно содержит блок считывания данных переменного формата, блок записи данных переменного формата, регистр сдвига и дополнительный блок регистровой памяти, вход кото- ге рого соединен с выходом результата сумматора, а выход - с первым входом коммутатора, вход регистра сдвига подклю.чен к выходу переноса сумматора, а выход — к первым управляющим входам бло- 2$ ков считывания и записи данных переменного формата, вторые управляющие входы и информационные входы которых соединены соответственно с выходом результата сумматора и входом данных перемен- щ ного формата устройства, выходы блоков считывачия и записи данных переменного формата подключены соответственно к вто4рому входу коммутатора и информационному входу коммутатора и информационному 3g входу блока оцеративной.памяти.

2. Устройство по и. 1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что блок считывания данных переменного формата содержит

2 8 дешифратор, группу элементов НЕ и две группы элементов ИЛИ, причем входы элементов НЕ группы. соединены с информационным входом блока, а первые и вторые входы дешифратора подключены к первому и второму управляющим входам блока, управляющие входы элементов ИЛИ первой и второй групп: соединены соответ ственно с первым и вторым выходами дешифратора, входы элементов ИЛИ первой группы подключены к соответствующим выходам элементов НЕ группы, а их выходы соединены с соответствующими входами элементов ИЛИ второй группы, выходы которых подключены к выходу бло» ка.

3. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что блок записи данных переменного формата содержит дешифратор, группу элементов ИЛИ и регистр записи числа, входы которого соединены с выходами соответствующих элементов

ИЛИ группы, а выходы подключены к выходу блока, первые и вторые входы дешифратора соединены с первым и вторым ут равляющими входами блока, а выход дешифратора подключен к управляющим входам элементов ИЛИ группы, входы которых соединены с информационным входом блока. !

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Соучек Б. Мини-ЭВМ в системах обработки информации. М., Мир", 1976, с. 269 285.

2. Патент США N 3614741, кл. 340-172.5, опублик. 1971 (прототип) .

993262

Составитель Г. Виталиев

Редактор В. Петраш Техред М.Коштура Корректор О. Билак

Заказ 480/66 .. Тираж 704 ГЬдпис нов

В НИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

Устройство для обработки информации Устройство для обработки информации Устройство для обработки информации Устройство для обработки информации Устройство для обработки информации Устройство для обработки информации Устройство для обработки информации Устройство для обработки информации Устройство для обработки информации 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к устройствам программного управления и предназначено для использования в составе автоматизированных систем управления и регулирования с использованием ЭВМ вышестоящего уровня

Изобретение относится к области цифровой вычислительной техники и предназначено для обработки двух или больше компьютерных команд параллельно

Изобретение относится к цифровым компьютерным системам и предназначено для обработки двух и более команд параллельно

Изобретение относится к области сельского хозяйства и предназначено для автоматизации полива

Изобретение относится к информационно-рекламным системам на основе больших экранов (панно), предназначенных для воспроизведения графических, цифровых или видеотелевизионных изображений

Изобретение относится к рекламному делу и может быть использовано в системах визуального воспроизведения дистанционно изменяемой информации преимущественно рекламного характера

Изобретение относится к рекламному делу и может быть использовано в системе визуального воспроизведения дистанционно изменяемой информации преимущественно рекламного характера

Изобретение относится к устройству обработки данных и способу выполнения инструкции по обработке данных

Изобретение относится к вычислительной технике

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в устройствах цифровых вычислительных машин, ориентированных на применение сложных языков программирования

Устройство для обработки информации

Наверх