Brevet FR2441213A1 — publié le 19800606

la présente invention concerne un procédé et un dispositif busregistres permettant de réaliser un automate de type séquentiel, les structures des registres possédant des liaisons fonctionnellement complètes entre les registres, ctest-à-dire qu'une liaison fonctionnelle est possible entre deux registres quelconques, et l'automate de type séquentiel étant examiné à l'aide de la table de transition. Ce procédé et ce dispositif pourraient être utilisés dans la réalisation de processeurs pour ordinateurs numériques, dispositifs de de contrôle et d'arithmétique discrète dans la science de l'automatisation et des ordintaeirs. On connaît des procédés de réalisation d'automates de type séquentiel, qui se caractérisent par le fait que la table de transition de l'automate est enregistrée sur un dispositif mémoire ou des circuits électroniques sont synthétisés sur la base d'une telle table, ce qui ne correspond qu'a l'automate concerné . Un inconvénient de ces procédés réside dans le fait qu'il est impossible de réaliser un automate de type séquentiel,dans une structure de registres, ayant des liaisons fonctionnellement complètes et à usages universels, ce qui constitue une partie fondamentale dans la structure de processeurs d'ordinateurs numériques et d'autres dispositifs discrètes et est accessible à llutilisateur ou à l'inventeur de ces dispositifs. On ne connaît pas de procédés permettant de réaliser un automate de type séquentiel dans des structures de registres. On connaît des dispositifs bus-registres qui se composent de registres et d'un groupe de lignes, ou bus, les sorties de tous les registres, ainsi que les entrées de ceux-ci, étant reliées au bus par l'intermédiaire de circuits de commande de liaison, dont chacun est contrôlé par une ligne de contrôle indépendante, à condition que le bus de contrôle ne soit pas relié au dispositif par l'intermédiaire d'un décodeur. Il existe des dispositifs analogues possédant plus d'un bus. Un inconvénient des structures bus-registres existantes est le grand nombre de lignes de commande nécessaires, à savoir 2N, N représentant le nombre de registres. Pans ces dispositifs, il est en outre impossible de réaliser un échange parallèle arbitraire des contenus des registres et, en meme temps, en émettant des signaux de contrôle pendant un cycle, il n'est possible de réaliser que le transfert du contenu d'un seul registre à un autre. Un but de la présente invention est de fournir un procédé et un dispositif bus-registres permettant d'établir un automate de type séquentiel possédant des liaisons fonctionnellement complètes et un nombre réduit de lignes de bus et qui permet en outre de réaliser un échange parallèle des contenus des registres. On a résolu ce problème par la mise au point d'un procédé de réalisation d'automates de type séquentiel à l'intérieur d'une structure de registres,laquelle comprend N registres à n chiffres et possède une intégralité fonctionnelle des lignes, procédé qui consiste à comparer chaque état de l'automate à un nombre à N chiffres à 2n bits, ces chiffres étant contenus dans le nombre, qui a été comparé avec un autre état de l'automate, lequel est exprimé à l'aide de la table de transition du premier. Pour réaliser chaque transition entre deux états de l'automate, une suite de signaux (signaux de contrôle) est envoyée à la structure de registres, les registres échangeant leurs contenus de telle façon que le nombre correspondant à l'état précédant de l'automate soit transformé en un nombre qui correspond à l'état suivant de l'automate, passant en séquence par les autres nombres - états de la structure de registres. Un avantage de ce procédé est qu'il permet de réaliser un automate de type séquentiel dans une structure de registres existante, sans la nécessité de synthétiser des circuits électroniques particuliers et complexes ou d'utiliser un dispositif mémoire pour enregistrer la table de transition de l'automate. Le problème est résolu grâce à un dispositif bus-registres, qui se compose de N registres à n chiffres( N et n étant des nombres neutres), reliés en push-pull à deux bus par l'intermédiaire de circuits de commande de liaison, les sorties des registres, à partir du second jusqu'au dernier, étant reliées au premier bus, auquel sont reliées les entrées du premier registre, tandis que les entrées des registres, à partir au second jusqu'au dernier, sont reliées au second bus, auquel sont reliées en outre les sorties du premier registre.Les entrées de contrôle des deux circuits de commande de liaison, destinés à relier chaque registre, à partir du troisième jusqu'au dernier, aux deux bus, sont reliéesà la ligne de contrôle correspondant à ce registre, tandis que l'entrée de contrôle du circuit de commande de liaison,destiné à relier les entrées du second registre au second bus, est reliée par l'intermédiaired'une porte OU aux première et seconde lignes de bus de commande et à la seconde ligne du bus de commande est reliée en outre la sortie de contrôle du circuit de commande de liaison destiné à relier les sorties du second registre au premier bus. Les entrées et les sorties du dispositif sont constituées par les deux bus. Un avantage apporté par le dispositif bus-registres est le nombre réduit de lignes de bus de contrôle, ainsi que la possiblité qu'il offre de réaliser un échange parallèle de contenus entre les registres et un échange des contenus de deux registres pendant un cycle. Une forme d'exécution de la présente invention est décrite ciaprès à titre d'exemple, en référence au dessin dans lequel la figure unique est un schéma par blocs du dispositif bus-registres. Ce dispositif comprend N registres à n chiffres 1, deux bus 4 et 5, et des circuits de commande de liaisons 2 permettant de relier les registres 1 aux bus 4 et 5, les sorties des registres 1, à partir du second jusqu'au dernier, étant reliées au premier bus 4, auquel sont reliées en outre les entrées du premier registre, tandis que les entrées des registres 1, à partir du second jusqu'au dernier, sont reliées au second bus 5, auquel sont reliées en outre les sorties du premier registre.Les entrées de contrôle des circuits de commande de liaisons 2 permettant de relier chaque registre, du troisième au dernier, aux deux bus 4 et 5, sont reliées à une entrée de contrôle, qui lui correspond, entre a3 et aN pour assurer la commande directe du dispositif, tandis que l'entrée de contrôle 7 du circuit de commande de liaisons destiné à relier les entrées du second registre au second bus 5, est reliée par l'intermédiaire d'une porte OU 3 à la première ligne a1 du bus de commande et à la seconde ligne a2 du bus de commande, cette dernière étant reliée en outre à l'entrée de contrôle 8 du circuit de commande de liaisons 2 destiné à relier les sorties du second registre au premier bus. Le dispositif bus-registres fonctionne, conformément à l'invention, comme suit Lorsqu'un signal est présent sur la ligne de bus de commande a1 (i=2,3... N), les registres 1 et i échangent leurs contenus, c'est-è-dire que le dispositif registres effectue la transformation i i,2,...,1 N-1,N laquelle au premier rang sont écrits les nombres des registres qui acceptent les contenus du registre correspondant du second rang de la transformation. Lorsqu'un signal est présent sur la première ligne de bus de commande a1, le contenu du premier registre est transféré au second, ctest-à-dire la laréalisation de la transformation p1 = (1 12 33 NN) Les transformations P1 P2, ... PN forment une 113...N base en ce qui concerne toutes les transformations des éléments 1,2, ... N et chaque échange parallèle entre n'importe lesquels des N registres du dispositif, base décrite par la transformation I y, t 2t23f3 N) et pourraient être réalisées lorsqu'on établit l'expansion de t selon les algorithmes et programmes d'ordinateur connus pour obtenir le produit des transformations de base pl, p2,.. tandis que le dispositif reçoit une séquence de signaux de commande, qui correspond aux transformations résultant de l'expansion de r et sont pris dans l'ordre inverse. Chaque signal de commande ai (i = 2,3,...N) active par l'intermédiaire des entrées de contrôle 6, 7, 8 les circuits de commande de liaison 2, qui assurent la liaison entre les sorties du ième registre,(à partir du second jusqu'au dernier) et le premier bus 4, et ses entrées avec le second bus 5. Le signal de contrôle a1 active, par l'intermédiaire de l'entrée 7, le circuit de commande de liaison 2 qui sert à relier les entrées du second registre aux sorties du premier par l'intermédiaire du second bus 5. Grâce aux deux bus 4 et 5 reliés au dispositif, l'état spécifique pourrait être enregistré dans celui-ci ou extrait. Le procédé de réalisation d'un automate de type séquentiel dans une structure de registres est illustré par ltexemple de réalisation d'un automate, donné avec sa table de transition - tableau 1 - en un dispositif bus-registres, qui comprend trois registres à deux chiffres - N=3, n=2, selon l'invention. Selon ce procédé et conformément à l'invention, on établit la comparaison suivante entre les états de l'automate et l'état du dispositif, lesquels sont représentés par des nombres à trois chiffres S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 S8 S9 112 013 102 103 211 001 210 003 110 Chaque transition de deux états automatiques, lorsque les codes sont déterminés, pourrait être décrite par des transformations des contenus des registres du dispositif. Ces transformations pourraient être développées pour obtenir un produit des transformations de base p1 = (11 1 3 )s P2 = (2 2 3) et P3 = (3 2 1) 213 selon des algorithmes ou programmes d'ordinateur connus.Les transformations qui correspondent à chaque transition et leurs développements sont représentés sur le tableau 2. Pour réaliser chaque transition entre deux états de l'automate, selon sa table de transition - tableau 1, une suite de signaux de contre est envoyée au dispositif pour réaliser les transformations de base, ce qui correspond au développement de la table 2 et qui est pris dans l'ordre inverse. Par exemple, afin de réaliser la transition de l'état S6 à l'état Sg lorsque le signal X1 de l'automate est donné, la séquence suivante a1, a3, a1 est envoyée au dispositif, les signaux de contrôle étant notés comme les lignes de bus de contrale sur lesquels ils sont donnés.Tableau 1 Etat S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 S8 S9 Signal d'entrée X1 S5 S4 S1 S4 S1 S9 S9 S8 S6 X2 55 S8 S7 S8 S5 Sg S3 # 59 Tableau 2 S S S S S S S7 S8 S9 1 2 3 4 5 6 7 8 9 123 123 123 123 123 123 123 123 123 X1 (321)= (213) (113)= (123) (321)= (331)= (223)= (123) (331) =P3 =P2 =P1 - =P3 =P1 P1.P3 =P1.P2 =P1.P3 =P1.P3 3 2 1 =P3 =P1.P3 =P1.P2 P1 .P1 123 123 123 123 123 123 123 - 123 321 113 (231)= (223)= (123)= (331)= (312)= 123 P3 =P1 =P2.P3 P1.P2 - P1 P3 P3 P2 - - .P1 REVENDICATIONS 1. Procédé de réalisation d'automates de type séquentiel dans un dispositif bus-registre, lesquels états représentent N nombres à~ 2n chiffres, N étant le nombre de registres dans la structure de registres et n le nombre de bits dans le registre, caractérisé par le fait que chaque état de l'automate est comparé avec un nombre à N chiffres à 2n bits, les chiffres étant contenus dans un nombre qui est comparé pendant un autre état de l'automate, lequel est exprimé par la table de transition du premier, par le fait que la réalisation de chaque transition entre deux états de l'automate est assurée par l'envoi d'une suite de signaux de contrôle à la structure de registres et par le fait que, pendant chaque transition, les registres échangent leurs contenus de telle façon que le nombre correspondant à l'état précédent de l'automate soit transformé en un nombre qui correspond à l'état suivant de l'automate, en passant par les autres nombres - états de la structure de registres. 2. Dispositif buscregistres, pour la mise en oeuvre du procédé, qui comprend N registres à n chiffres, qui sont connectés en push-pull à deux groupes de lignes de bus par l'intermédiaire de circuits de commande de liaisons, dispositif caractérisé par le fait que les sorties des registres (1), du second au dernier, sont reliées au premier bus (4), auquel sont reliées en outre les entrées du premier registre, tandis que les entrées des registres, du second au dernier, sont reliées au second bus (5), auquel sont reliées les sorties du premier registre, les entrées de contrôle (6) des deux circuits de commande de liaisons (2) assurant la liaison entre chaque registre (1), du troisième au dernier, et les deux bus (4 et 5) étant reliées à la ligne de bus, correspondant à ce registre, parmi les N lignes de bus (a1, & > a2, ....aN) pour assurer le contrôle direct du dispositif, et par le fait que l'entrée de contrôle (7) du circuit de commande de liaisons reliant les entrées du second registre au second bus (5) est reliée par l'intermédiaire d'une porte OU (3) à la première ligne de bus (a1) et à la seconde ligne de bus (a ), laquelle est reliée en outre à l'entrée de 2 contrôle (8) du circuit de commande de liaisons permettant de relier les sorties du second registre au premier bus (4).