186204. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és áramköri elrendezés bináris és decimális számítógép aritmetika kialakítására
I 186 204 2 regiszter 23 egység további kimeneteire csatlakozó átviteli D és kimenő adat C vezetékkötegek képezik. A 11 műveletvégző egység működése a következő: az első átmenő 20 és a második átmenő 21 multiplexer az első bemenő adat M és a második bemenő adat N vezetékkötegre adja rendre a viszszacsatoló adat B vagy a kimenő P regiszter, illetve a bemenő A vagy a regisztert visszacsatoló R vezetékkötegen érkező adatokat. A műveletvégző 22 egység az első bemenő adat M és a második bemenő adat N vezetékkötegen érkező operandusokon elvégzi a kívánt bináris műveletet és az eredményt a bemenő regiszter S, a hexadecimális átvitelt pedig az átviteli D vezetékkötegre adja. A regiszter egység a bemenő regiszter S vezetékkötegen érkező eredményt szükség esetén lépteti, tárolja és a kimenő adat C és a regisztert visszacsatoló R vezetékkötegre adja. A kimenő adat C vezetékkötegre adott adat visszajuthat a 19 regisztertömb bemenetére, ahol tárolódhat, majd újabb müveletvégzés céljából a kimenő regiszter P vagy a bemenő A vezetékkötegv re juthat. Valamennyi egység működését a művelet vezérlő G vezetékkötegen keresztül a vezérlő 10 egység végzi. A találmány szerinti regiszter 23 egység felépítését szintén a 7. ábra alapján ismertetjük. A regiszter 23 egységnek a művelet vezérlő G vezetékkötegre kapcsolódó első 24 és második léptető 25 áramköre, 26 regisztere, valamint meghajtó 27 áramköre van. A 26 regiszter bemenetel a második léptető 25 áramkör kimeneteire, kimenetei pedig a regisztert visszacsatoló R vezetékkötegre vannak kötve. A meghajtó 27 áramkör bemenetei az első léptető 24 áramkör kimeneteire, kimenetei pedig a kimenő adat C vezetékkötegre vannak csatlakoztatva. A regiszter 23 egység bemenetéit az első 24 és második léptető 25 áramkör bemenetelre csatlakozó bemenő regiszter S vezetékköteg és a művelet vezérlő G vezetékköteg, kimeneteit a kimenő adat C vezetékköteg és a regisztert visszacsatoló R vezetékköteg képezi. A regiszter 23 egység működése a következő: a bemenő regiszter S vezetékkötegen érkező adat az első léptető 24 és második léptető 25 áramkör bemenetére kerül. Mindkét áramkör a művelet vezérlő 6 vezetékkötegen levő utasítástól függően aritmetikailag vagy logikailag lépteti a bemeneten megjelenő adatot és rendre a meghajtó 27 áramkör, illetve a 26 regiszter bemenetére adja azt. A meghajtó 27 áramkör a művelet vezérlő G vezetékkötegen lévő utasítástól függően a kimenő adat C vezetékkötegre adja a bemeneten megjelenő adatot. A 26 regiszter a művelet vezérlő G vezetékkötegen lévő utasítástól függően tárolja a második léptető 25 áramkörből érkező adatot és a regisztert visszacsatoló R vezetékkötegre adja azt. Valamennyi egység és a regiszter működését a művelet vezérlő G vezetékkötegen keresztül a vezérlő 14 egység vezérli. A találmány szerinti művelet végrehajtó 22 egység egy példakénti kiviteli alakját a 8. ábrán szemléltetjük. A műveletvégző 22 egységnek a művelet vezérlő G vezetékkötegre csatlakozó legalább két művelet végrehajtó 22a-22n modulja, vezérlő 28 áramköre és átvitelt képző 29 áramköre van. A vezérlő 28 áramkör bemenetei részben az információs I vezetékkötegen keresztül az átvitelt képző 29 áramkör kimeneteire, részben pedig az átvitel D vezetékköteg átvitel dl-dn-1 vezetékein át az elsőtől n — 1. Művelet végrehajtó 22a -22n— 1 modul, kimenetei pedig a túlcsordulás b2-bn vezetékeken keresztül a másodiktól n művelet végrehajtó 22b-22n modul bemeneteire vannak kötve. Az átvitelt képző 29 áramkör bemenetei az átvitelt képző FI — Fn-1 vezetékkötegeken az elsőtől n — 1 művelet végrehajtó 22a — 22n — 1 modul kimeneteire vannak csatlakoztatva. A művelet végrehajtó 22a - 22n modulok kimenetei a bemenő regiszter S vezetékkötegre, bemenetei pedig az első bemenő adat M és második bemenő adat N vezetékkötegre vannak kötve. A műveletvégrehajtó 22 egység működése a következő: a művelet végrehajtó 22a - 22n— 1 modulokból az átvitel képzéshez szükséges jelek az átvitelt képző Fl -Fn— 1 vezetékkötegen keresztül az átvitelt képző 29 áramkör bemeneteire jutnak. Az átvitelt képző áramkör képzi a 2n művelet végrehajtó 22b- 22n modul számára a bemenő átviteleket, melyeket az információs I vezetékkötegen a vezérlő 28 áramkör bemenetére juttat. A vezérlő 28 áramkör újabb bemeneteire jutnak az í - n — 1 műbelet végrehajtó 22n —22n-l modul kimenetein keletkező átvitelek is. A vezérlő áramkör a bemenetéin megjelenő jelek felhasználásával előállítja a 7-n művelet végrehajtó 22b-22n modul bemenő átviteleit és a túlcsordulás b2-bn vezetéken kérésziül a megfelelő művelet végrehajtó 22b — 22n modul bemenetére adja azt, vagy a művelet végrehajtó 22a-22n modulok közt megakadályozza az. átvitel terjedését. A művelet végrehajtó 22a —22n nodulokban keletkezett átvitelek az átvitel dl — dn vezetékekre jutnak, ezek a vezetékek képezik az átviteli D vezetékköteget. A találmány szerinti eljárás és áramköri elrendezés előnyeit a következőkben foglalhatjuk össze:- A redundáns részegységek számát nagymértékben csökkentettük az ismert hardware megoldáshoz képest.- A részegységek kihasználtságát nagymértékben növeltük az ismert hardware megoldáshoz képest.- Eközben a standard utasításkészlet végrehajtási sebessége nem csökkent az ismert software megoldáshoz képest. Az áramköri elrendezés alkalmas az ismert hardware megoldásban megvalósított összes utasítás végrehajtására és az összes adatformátum kezelésére és lehetővé teszi újabb adatformátumok kezelését is.- Az ismert hardware megoldásban megvalósított új utasítások végrehajtási ideje nem növekszik jelentős mértékben. Szabadalmi igénypontok 1. Eljárás bináris és decimális számitógép aritmetika kialakítására, melyben a bináris műveletek végrehajtása hagyományos módon egy vagy több lépésben történik, miközben a részeredményeket 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 6
