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【摘要】 本發(fā)明系直接處理接近數(shù)學(xué)公式的“機(jī)器表達(dá)式”的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，是一種新的計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)系統(tǒng)。目前高性能的向量機(jī)和陣列機(jī)，造價(jià)高研制維修難，編程序難。本發(fā)明是設(shè)計(jì)一種面向VLSI技術(shù)，具有并行、流水、數(shù)據(jù)流特點(diǎn)的樹(shù)型多處理器系統(tǒng)，由于采用允許沖突的多級(jí)互連網(wǎng)絡(luò)，把向量運(yùn)算和標(biāo)量運(yùn)算統(tǒng)一到”機(jī)器表達(dá)式”。運(yùn)算速度大幅度提高。對(duì)高級(jí)語(yǔ)言只要求把其“表達(dá)式”轉(zhuǎn)化為“機(jī)器表達(dá)式”。本發(fā)明適用于大型機(jī)和巨型機(jī)系統(tǒng)。 【專(zhuān)利類(lèi)型】發(fā)明授權(quán) 【申請(qǐng)人】北京信通電腦技術(shù)公司 【申請(qǐng)人類(lèi)型】企業(yè) 【申請(qǐng)人地址】北京市海淀路31號(hào) 【申請(qǐng)人地區(qū)】中國(guó) 【申請(qǐng)人城市】北京市 【申請(qǐng)人區(qū)縣】海淀區(qū) 【申請(qǐng)?zhí)枴緾N88100021.3 【申請(qǐng)日】1988-01-09 【申請(qǐng)年份】1988 【公開(kāi)公告號(hào)】CN1013070B 【公開(kāi)公告日】1991-07-03 【公開(kāi)公告年份】1991 【授權(quán)公告號(hào)】CN1013070B 【授權(quán)公告日】1991-07-03 【授權(quán)公告年份】1991.0 【IPC分類(lèi)號(hào)】G06F15/16 【發(fā)明人】金振玉; 欒毓敏; 石國(guó)華 【主權(quán)項(xiàng)內(nèi)容】1.本發(fā)明是一種直接處理接近數(shù)學(xué)表達(dá)式的 “機(jī)器表達(dá)式”的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，由主控制機(jī)，接口部 件，存儲(chǔ)器系統(tǒng)和高速處理部件四大部件組成，其 特征在于高速處理部件，該部件由指令變址部件、 先行緩沖器(包括數(shù)據(jù)和運(yùn)算符)、互連網(wǎng)絡(luò)和運(yùn) 算部件所組成， 指令變址部件用于加工高速處理部件指令、計(jì) 算“機(jī)器表達(dá)式”所在單元開(kāi)始地址、取“機(jī)器表達(dá) 式”、并進(jìn)行擴(kuò)散，使之適于運(yùn)算部件執(zhí)行“機(jī)器表 達(dá)式”規(guī)定的運(yùn)算、計(jì)算操作數(shù)地址和運(yùn)算結(jié)果地 址、取操作數(shù)、執(zhí)行變址操作、送運(yùn)算結(jié)果到內(nèi) 存，它有n個(gè)執(zhí)行單元并行操作， 指令變址部件由EIR指令寄存器，RA、 RB、RD寄存器，A擴(kuò)散器，B擴(kuò)散器，地址運(yùn) 算器，L計(jì)數(shù)器和變址寄存單元等組成， EIR用于寄存高速處理部件指令， RA寄存器用于寄存A擴(kuò)散器送來(lái)的“機(jī)器表 達(dá)式”的送數(shù)地址， RB用于存放B擴(kuò)散器擴(kuò)散成的適于運(yùn)算部件 處理的格式信息，RB有n個(gè)分量，并行操作， 地址運(yùn)算的結(jié)果通過(guò)RD寄存器送往互連網(wǎng) 絡(luò)，再送內(nèi)存，而內(nèi)存送往變址單元的數(shù)據(jù)通過(guò)互 連網(wǎng)絡(luò)先送RD，再送變址單元， 地址運(yùn)算器可采用現(xiàn)有的，如“MC68020”微 處理器來(lái)實(shí)現(xiàn)，它執(zhí)行變址運(yùn)算，它的內(nèi)部寄存器 可作為變址單元，本系統(tǒng)采用了n個(gè)地址運(yùn)算 器，并行工作， 通?！皺C(jī)器表達(dá)式”的執(zhí)行是一個(gè)循環(huán)的執(zhí)行過(guò) 程，L計(jì)數(shù)器用來(lái)計(jì)算循環(huán)次數(shù)，并控制循環(huán)進(jìn) 程， 互連網(wǎng)絡(luò)是指令變址部件從多體交叉存取的存 儲(chǔ)器系統(tǒng)中取“機(jī)器表達(dá)式”、操作數(shù)，送運(yùn)算結(jié)果 的必經(jīng)的通道，本系統(tǒng)采用的互連網(wǎng)絡(luò)是允許沖突 的多級(jí)移位網(wǎng)絡(luò)，它把相鄰兩級(jí)移位電路合并成一 級(jí)，對(duì)用戶(hù)程序透明， 移位單元取2a＝N，n為正整數(shù)，這里取 N＝16，被移位信息由D、Y和T組成，D為數(shù) 據(jù)或地址，Y為移位控制信息，T為有效位，則 (n-2)/2 Yi(i)＝∑(2·Y2j+1j(i)+Y2jj(i)22j 式中i表示第i移位單元，j表示多級(jí)移位網(wǎng) 的第j級(jí)，顯然第i移位單元第j級(jí)移位受 Y2j+1j(i)·Y2jj(i)及Ti(i)的控制，據(jù)此譯碼產(chǎn)生C0i(i) ～C3i(i) Y2j+1(i) Y2j(i) Ti(i) 輸出(1/0) 0 0 1 C0j(i) 0 1 1 Cj1(i) 1 0 1 Cj2(i) 1 1 1 C3j(i) 第i單元第j級(jí)被移位信息的各位的輸出決定于如 下4個(gè)控制信號(hào) ①C0j(i)＝1取第i單元 ②C1j(i-22j)＝1取第i-22j單元 ③C2j(i-2·22j)＝1取第i-2、22j單元 ④C3j(i-3·22j)＝1取第i-3·22j單元 這里i-L·22j＝LL＝1～3當(dāng)L取負(fù)值時(shí)取 16+L單元， 當(dāng)4個(gè)控制信號(hào)中兩個(gè)以上為1時(shí)按優(yōu)先權(quán)次 序取，其它被淘汰，序號(hào)為1的優(yōu)先權(quán)最高，4最 低， 工作過(guò)程如下： ①根據(jù)Tj(i)，Y2j+1j(i)，Y2jj(i)譯碼產(chǎn)生C0i(i)， C1j(i)，C2i(i)，C3j(i) ②對(duì)于C0j(i)，C1j(i-22j)，C2j(i-2·22j)， C3j(i-3·22j)進(jìn)行優(yōu)先權(quán)編碼得到二進(jìn)碼輸出及有 效位標(biāo)志Tj+1(i) ③根據(jù)優(yōu)先編碼器的輸出取4個(gè)移動(dòng)單元之 一，用4取1的多路器，附圖4中表示的是1位的 情況，其它各位都相同， ④根據(jù)移位之前的有效標(biāo)志位T(i)和移位之后 產(chǎn)生的T*(i)判別移位中被淘汰情況， T(i) T*(i) 0 X無(wú)效 1 0移位過(guò)程中被淘汰 1 1有效 對(duì)于被淘汰的部分重新進(jìn)行移位，重復(fù)上述過(guò) 程直到全部移位為止，如無(wú)碰頭則移一次就結(jié)束， 運(yùn)算部件是由多個(gè)處理器(可取16)排列成的二 叉樹(shù)型結(jié)構(gòu)，它從先行緩沖器取運(yùn)算符和操作數(shù)， 高速并行，流水，按數(shù)據(jù)流方式工作，運(yùn)算結(jié)果要 送內(nèi)存時(shí)，通知指令變址部件執(zhí)行送數(shù)操作， 【當(dāng)前權(quán)利人】北京信通電腦技術(shù)公司 【當(dāng)前專(zhuān)利權(quán)人地址】北京市海淀路31號(hào) 【家族被引證次數(shù)】4.0

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