Устройство для формирования временных интервалов управляющей вычислительной машины

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ п11 437063

Союз Советскиъ

Социалистических

Республик (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 28.06.71 (21) 1675915/18-24 с присоединением заявки № (32) Приоритет

Опубликовано 25.07.74. Бюллетень № 27

Дата опубликования описания 15.01.75 (51) М. Кл. G 06f 1/04

Государственный комитет

Совета Министров СССГ по делам изобретений н открытий (93) УДК. 681.32(088.8) Г

c;Ъ (72) Авторы изобретения

Е. В. Коновалов, А. И. Сапожков и Г. И. Шпаковский

Белорусский государственный университет им. В. И. Ленина (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ ВРЕМЕННЫХ

ИНТЕРВАЛОВ УПРАВЛЯЮЩЕЙ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ МАШИНЫ

Устройство относится к управляющим цифровым вычислительным машинам и предназначено для одновременного формирования большого числа периодических и непериодических временных интервалов.

Известны программно-управляемые датчики одиночных последовательных интервалов (таймеры), применяемые в управляющих и многопрограммных универсальных вычислительных машинах и использующие в качестве регистра для хранения текущего значения датчика ячейку оперативной памяти. Заполнение датчика производится от генератора импульсов (чаще всего генератор имеет частоту элекгросети 50 гц) с помощью управляющих программ универсального процессора с прерыванием программ по каждому импульсу генератора или без прерывания с помощью специальной аппаратуры.

Простое увеличение числа таких датчиков для одновременного получения некоторого числа различных временных интервалов приводит к почти пропорциональному увеличению затрат оборудования или времени работы центрального процессора по программной организации таких датчиков.

Цель изобретения — повышение функциональных возможностей устройства.

Предлагаемое устройство предназначено для использования в управляющих машинах для автоматических телефонных станций и узлов, но может быть также применено в управляющих машинах различного назначения, в том числе и в универсальных управляющих машинах. Оно содержит блок формирования адреса управляющего слова, блок регистра серий, блок формирования кода причины прерывания, регистр адреса, регистр числа и блок памяти, первый вход которого соединен с регистром

10 адреса, второй — с регистром числа, третий— с процессором, четвертый — с блоком управления, а выход соединен с регистром числа.

Выход последнсго соединен с блоком модификации счетчиков и блоком формирования адре15 са счетчика, первый выход которого соединен с регистром адреса, второй — с устройством управления, третий — со схемой «И», четвертый — с блоком причины прерывания; выход блока причины прерывания соединен с процес20 сором. Первый выход блока модификации счетчика соединен с блоком причины прерывания и со схемой «И», выход которой соединен с блоком регистра серий, первый выход регистра соединен с блоком формирования

25 адреса управляющего слова, выход которого соединен с регистром адреса, а второй выход — со схемой «ИЛИ»; выход схемы «ИЛИ» соединен с блоком формирования; выход генератора импульсов соединен со вторым вхоч0 дом блока регистра серий.

437063

Сущность предлагаемого изобретения заключается в следующем. Устройство содержит блок памяти, содержащий четыре группы ячеек.

Первая группа ячеек блока памяти предназначена для хранения периодических датчиков времени; вторая — для хранения управляющих слов периодических датчиков времени; третья содержит непериодические датчики времени и четвертая — для хранения управляющих слов непериодических датчиков.

Каждое управляющее слово во второй группе ячеек однозначно соответствует определенному источнику заполняющих импульсов, т. е. определенному периодическому датчику или генератору импульсов. Такое же соответствие существует между управляющими словами четвертой группы ячеек и источниками заполняющих импульсов (периодические датчики и генератор импульсов).

Определенный разряд в каждом управляющем слове второй группы ячеек однозначно соответствует определенному периодическому датчику. Такое же соответствие существует между разрядами всех управляющих слов четвертой группы и непериодическими датчиками.

Таким образом, если имеется и периодических и т непериодических датчиков времени, то вторая группа ячеек содержит n+1 и-разрядных управляющих слов, а четвертая группа ячеек содержит и+1 т-разрядных управляющих слов.

Операционная часть устройства содержит набор блоков, необходимый для обработки содержимого датчиков времени на основе инфорх" ации, содержащейся в управляющих словах. В состав предлагаемого устройства, кро, е блока памяти, входят следующие блоки, отличающие его от известных однопозиционных таймеров: регистр числа, регистр адреса, блок формирования адреса счетчика, блок регистра серий, блок формирования адреса управляющего слова и блок формирования кода причины прерывания. Кроме того, в состав устройства входят блок модификации счетчиков, генератор импульсов, схем

«И» и схема «ИЛИ».

Устройство для формирования временных интервалов работает в составе управляющей машины и управляется по команде универсального процессора этой машины. Универсальный процессор заносит единицы в определенные разряды управляющих слов, начальные константы в датчики времени и разряды масок датчиков времени и выполняет общий пуск и общий останов устройства. Занесением начальных констант и определенной информации в управляющие слова обеспечивается закреплением датчиков за определенными заполняющими сериями, задается определенное время срабатывания каждого датчика. Обработка датчиков времени на основе управляющих слов позволяет производить обращение к блоку памяти только в случае необходимости

15 го

65 модифицировать содер>кимое определенного датчика времени. Обращения к блоку памяти для чтения управляющих слов составляют менее половины от общего числа обращений.

Таким образом при относительно небольшом числе датчиков времени и/или низкой частоте заполнения возможно использование в качестве применяемого в устройстве блока запоминающего устройства части оперативной памяти управляющей машины.

На черте>ке приведено предлагаемое устройство в статистическом и динамическом состояниях.

Устройство для формирования временных интервалов содержит блок 1 запоминающего устройства с группами 2 — 5 ячеек, блок управления 6, регистр числа 7, регистр адреса 8, блок модификации счетчиков 9, блок формирования адреса счетчика 10, схему «И» 11, генератор импульсов 12, блок регистра серий

13, блок формирования адреса управляющего слова 14, схему «ИЛИ» 15, блок формирования кода причины прерывания 16 и процессор

17. Блок памяти может полностью входить в состав предлагаемого устройства или может быть использована зона блока оперативного запоминающего устройства процессора. В обоих случаях к этому блоку устройства должен быть обеспечен доступ по записи и считыванию информации как со стороны предлагаемого устройства, так и со стороны универсального процессора, управляющего предлагаемым устройством.

В группе 2 ячеек блока памяти размещаются периодические датчики времени, содержащие следующую информацию: разряд маски прерывания, разряд переполнения, текущее значение и начальную константу.

В группе 3 ячеек блока памяти размещаются управляющие слова периодических датчиков времени, каждое управляющее слово однозначно соответствует определенному периодическому датчику времени. Дополнительное управляющее слово соответствует генератору импульсов 12. В каждом управляющем слове определенный двоичный разряд соответствует определенному периодическому датчику времени. Таким образом, если число периодических датчиков равно и,, то число управляющих слов равно и+1 и в каждом управляющем слове используется и двоичных разрядов.

Наличие единицы в i-м разряде j-ro управляющего слова означает, что при появлении

1-ro периодического датчика времени (или при появлении сигнала от генератора импульсов

12, если j-e управляющее слово соответствует генератору импульсов 12) следует модифицировать на «+1» текущее значение i-го периодического датчика.

В группе 4 ячеек блока памяти размещаются непериодические датчики времени, содержащие следующую информацию; разряд переполнения, начальную константу или текущее значение.

В группе 5 ячеек блока памяти размещают437063

65 ся управляющие слова цсперподпче,ких датчиков времени. 1(аждос управлгпощее слово из этой группы однозначно соответствует определенному периодическому датчику времени или генератору 12 импульсов. В каждом управляющем слове определенный двоичный разряд соответствует определенному непериодическому датчику времени. Таким образом, если число датчиков времени периодических равно п, а непериодических равно m, то в группе 5 ячеек содержится и+1 т-разрядных управляющих слов.

Устройство работает следующим образом.

Формирование временных интервалов выполнястся универсальным процессором 17, который в ячейки блока памяти заносит следующую информацию.

В группу 2 ячеек заносятся «О» или «1» в разряд маски прерывания и нужное значение начальной константы. B группу 3 ячеек заносят единицы в определенные разряды управляющих слов. Начальная информация в группах 2 и 3 ячеек остается, как правило, неизменной в течение всего времени работы управляющей машины в одном определенном режиме.

В группу 4 ячеек заносится «О» или «1» в разряд маски прерывания и значение начальной константы. Одновременно заносится единица в разряд управляющего слова группы 5 ячеек, соответствующий запускаемому непериодическому датчику. Управляющее слово при этом соответствует тому периодическому датчику (или генератору импульсов), при переполнении которого следует запускать непериодический датчик.

Пуск и останов всего устройства выполняется по сигналу от универсального процессора 17, поступающему в блок управления 6.

При поступлении импульса от генератора импульсов 12 заносится единица в разряд регистра блока регистра серий 13 и с выхода этого блока через схему «ИЛИ» 15 в блок управления б поступает сигнал, запускающий этот блок на выполнение следующих действий. По сигналу от блока управления 6 в блоке памяти выполняется чтение управляющего слова из группы 3 ячеек, Адрес управляющего слова формируется по содержимому регистра блока

13 регистра серий блоком 14 формирования адреса управляющего слова. Этот адрес поступает в блок памяти через регистр адреса 8.

Считанное управляющее слово поступает из блока памяти через регистр числа 7 в блок формирования адреса счетчика 10. Если в данном управляющем слове есть хотя бы одна единица (в управляющем слове, соответствующем генератору импульсов 12, всегда есть хотя бы одна единица, в некоторых других управляющих словах единиц может и не быть), то по положению этой единицы в управляющем слове формируется адрес соответствующего периодического датчика, который поступает из блока формирования адреса счетчика 10 через регистр адреса 8 в блок памя5

55 тп 1. Считанное содержимое датчика поступает через регистр числа 7 в блок модификации счетчиков 9. Если текущее значение периодического датчика равно «О», то в разряды текущего значения в блоке модификации счетчиков 9 пересылается начальная константа. К содержимому разрядов текущего значения добавляется «+1» и модифицированное значение датчика записывается через регистр числа 7 в блок памяти. Если прп модификации периодического датчика возникает переполнение, то сигнал переполнения поступает из блока модификации счетчика 9 на первые входы схемы «И» 11. На второй выход схемы

«И» 11 поступают сигналы из блока формирования адреса счетчика 10. С выхода схемы

«И» 11 сигнал поступает в тот разряд регистра блока регистров серий 13, который соответствует переполнившемуся периодическому датчику времени. Таким же образом модифицируются последовательно все периодические датчики времени, которым соответствуют единицы в управляющем слове, находящемся в блоке формирования адреса счетчика 10. После этого блок формирования адреса управляющего слова 14 формирует адрес управляющего слова группы 5 ячеек (управляющее слово непериодических датчиков), которое считывается и поступает в блок 10 формирования адреса счетчика. Это управляющее слово обрабатывается так же, как и управляющее слово периодических датчиков, за исключением того, что при переполнении счетчика не передается единица через схему «И» 11 в блок регистра серий 13. После модификации всех счетчиков, указанных в управляющем слове периодических датчиков и в управляющем слове непериодических датчиков. соответствующий этим управляющим словам разряд в регистре блока серий 13 устанавливается в

«О» и выполняется обработка группы датчиков, заполняемых другой серией, если в регистре блока регистра серий 13 есть еще хотя бы одна единица. В противном случае устройство останавливается до появления единицы в этом регистре, поступающей от генератора импульсов 12. Если при модификации датчика в блоке модификации счетчиков 9 возникает переполнение и разряд маски прерывания находится в состоянии, соответствующем разрешению прерывания, то по сигналам из блока модификации .счетчиков 9 и из блока формирования адреса счетчика 10 в блоке 16 формирования кода причины прерывания образуется код причины, соответствующий переполнившемуся датчику времени. Этот код поступает в универсальный процессор 17.

Предмет изобретения

Устройство для формирования временных интервалов управляющей вычислительной машины, содержащее блок управления, соединенный с процессором, блок модификации счетчиков, генератор импульсов, схему «И» и схему «ИЛИ», отличающийся тем, что, с

437063

Составитель С. Мастрюков

Техред А, Дроздова

Корректор В. Брыксина

Редактор Е. Гончар

Заказ 3474/3 Изд. Ко 89 Тираж 624 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, 5Ê-35, Раушская наб,, д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2 целью повышения функциональных возможностей, оно содержит блок формирования адреса управляющего слова, блок регистра серий, блок формирования кода причины прерывания, регистр адреса, регистр числа и блок памяти, первый вход которого соединен с регистром адреса, второй вход в с регистром числа, третий вход — с процессором, четвертый — с блоком управления, а выход соединен с регистром числа, выход которого соединен с блоком модификации счетчиков и блоком формирования адреса счетчика, первый выход которого соединен с регистром адреса, второй выход которого соединен с устройством управления, третий — со схемой «И», четвертый соединен с процессором, первый выход блока модификации счетчика соединен с блоком причины прерывания со схемой «И», выход которой соединен с блоком регистра серий, первый выход которого соединен с блоком формирования адреса управляющего слова, выход которого соединен с регистром адреса, а второй выход — со схемой «ИЛИ», выход которой соединен с блоком управления; выход генератора импульсов соединен со вторыми входами блока регистра серий.