Конвейерный логический идентификатор

1 Существующие в настоящее время алгоритмы прикладных задач, системное программное обеспечение и аппаратные средства преимущественно ориентированы на традиционную адресную обработку данных. Данные должны быть представлены в виде ограниченного количества форматов (например, массивы, списки, записи), должна быть явно создана структура связей между элементами данных посредством указателей на адреса элементов памяти, при обработке этих данных должна быть выполнена совокупность операций, обеспечивающих доступ к данным по указателям. Такой подход обуславливает громоздкость систем, а также служит препятствием к созданию вычислительных средств с архитектурой, ориентированной на более эффективное использование параллелизма обработки данных.

Ассоциативный способ обработки данных позволяет преодолеть многие ограничения, присущие адресному доступу к памяти, за счет задания некоторого критерия отбора и проведения необходимых преобразований только над теми данными, которые удовлетворяют заданному критерию. Критерием отбора может быть совпадение с любым элементом данных, достаточным для выделе- ния искомых данных из всех имеющихся. Поиск данных может происходить по фрагменту, имеющему большую или меньшую корреляцию с заданным элементом данных [1].

В конвейерной сети логической обработки сигналов подобно ассоциативному процессору может быть задан некоторый критерий, в соответствии с которым будет производиться отбор данных. В результате такого отбора в ассоциативных процессорах выделяются фрагменты, имеющие большую или меньшую корреляцию с заданным элементом данных. 2

Конвейерная логическая идентификация ( CLI ) выполняет функции ассоциативного процессора, в последовательном потоке сигналов обнаруживает любую заданную комбинацию. Конвейерный идентификатор (см. рисунок, где A(p) – входная синхронная унитарная последовательность, {s} – оператор выделения среза, CLI(p) – результат процесса идентификации, B i – бит искомой комбинации, E_t — A i ® B i , I i — (1_И ° S ) л E i ) представляет собой полифазную структуру, состоящую из векторного конвейера операторов логической синхронной свертки {s} [1], управляемых схемой сравнения.

Сивков Степан Игоревич – аспирант, старший преподаватель кафедры «Электротехники и

Конвейерный логический идентификатор

Схема конвейерного логического идентификатора

Переходные диаграммы CLI

Конвейерная идентификация произвольной комбинации реализуется с помощью векторной свертки:

CLI ( p ) ^ {((A i © В . ) о s_M) л ((A i _{+ 1} © B _{+ 1}) о s i ) л

A ((A i ₊ 2 © B i, 2 ) О S i ₊ 1 )}.

Если обнаружен «искомый бит», оператор {s} передает сигнал эстафеты следующему оператору конвейера. В случае если все биты принадлежат искомой комбинации, то эстафетный сигнал пройдет на выход конвейера. В противном случае эстафета прервется. Результат работы для трехбитового идентификатора представлен в таблице. Конвейерный идентификатор может быть применен в качестве узла коммутации в многоконтурной сети, схем сравнения кодов, ШИМ и ЧИМ сигналов произвольной разрядности.

Конвейерные устройства на операторах свертки могут быть использованы для идентифи- кации по различным признакам и формирования сигналов требуемой конфигурации: увеличивать и уменьшать длину, выделять фронт и срез, маркировать, нормировать, производить сдвиг PZ-рядов и выполнять другие преобразования.

На основе конвейерных принципов могут быть реализованы все векторные процедуры логической обработки сигналов, представляемых PZ-рядами. Рассмотренные устройства свидетельствуют о широких возможностях унитарных принципов логической обработки сигналов.