Устройство управления цифровой вычислительной машины

 

., уо

ИЗОБРЕТЕНИЯ

<<>) 521568

Союэ Советских

Социалистических республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву

{22) Заявлеио03.01,74 (21) 1989526/24 с присоединением заявки № (23) Приоритет-(43) Оцубликована15.07.76.Бюллетень № 26 (51) М. Кл. 606F9/06

Государственный комнтет

Соавта Мнннстров СССР оо делам нзаоретвннй н открытнй

{53) УДК 681.325

{088.8) (45) Дата опубликования описания,19.09.76 (72) Авторы изобретения

В. И. Долгов, В. П. Донцов и В. Н. Плотников (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ ЦИФРОВОЙ

ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ МАШИНЫ

Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано в цифровых вычислительных машинах, ( выполняющих операции над числами с фиксированной запятой. 5

Известно устройство управлении, цифровой вычислительной машины {UBM), содержащее командиыйэблок, логический блок, регистр режима, адресный регистр и регистры дан ных, оперативную и долговременную памя- т0 ти (1).

Недостатком устройства является необходимость большого количества оборудования для реализации устройства.

Ы

Кроме того, известно устройство управ-. ления цифровой вычислительной машины, со держащее шифратор условий сдвига, дешифра тор zona операции, подготовительный и исполнительный регистры, шифратор микропрэ- 20 грамм, коммутатор, счетчик команд, первую и вторую группы вентилей выдачи, первую . группу элементов ИЛИ, первую группу вентил лей приема, а также дешифраторы цифр мно-, жителя и знаков делителя и частичных оста 25 .

2 тков, информационные входы которых соеди» иены с соответствующими входами устройства, а выходы через шифратор микраарограмм сое щнены с входами коммутатора, выходы которого соединены с входом счетчика ко манд, с выходамй устройства, с входом га шения йодготовнтельного регистра, с управляющими входами исполнительного регистра, первой и второй групп вентилей выдачи, ин формационные входы которых соединены со ответственно с выходами счетчика команд и первой группой выходов исполнительного ре гистра, выходы групп вентилей выдачи че» рез первую, группу элементов ИЛИ соединены с группой выходов устройства, группа cmaхронизирующих входов которого соединена с тактовыми входами коммутатора, входы дешифратора кода операций соединены с второй группой выходов исполнительного регистра, входы которого соединены с выходами подготовительного регистра, информационные входы первой группы вентилей приема соединены с соответствующей группой входов-. устройства,. а управляюший вход — с соответствуюшим выходом коммутатора (2). гР 1 г 6Д

3, а

С целью сокрицения оборудования предлагаемое устройство содержит первый и второй: триггеры, вторую группу элементов ИЛИ, вторую и третью группы вентилей приема, причем выходы первой, второй и третьей групп, вентилей nieve соединены через вторую группу элементов ИЛИ с разрядными входами подготовительного регистра, информационные выходы:второй -группы вентилей приема соединены с первым входом шифратора . микропрограмм, единичным входом второго триггера и первым выходом дешифратора кода операций, второй выход которого соединен с единичным входом первого триггера, информационными входами третьей группы вентилей приема и вторым входом шифратора микропрограмм, третий вход котороро соединен с третьим выходом дешифратс, ра кода операций, с разрешающим входом шифратора: условий сдвига, входы которого

1 соединены со второй группой выходов исполнительного регистра, первый выход которой соединен с нулевыми входами первого и второго триггеров, выходы которых соединены соответственно с разрешающим входом дешифратора знаков делителя и частичных ос- 25 татков и разрешающим входом дешифратора цифр множителя, выходы шифратора условий сдвига соединены с соответствующими входами шифратора микропрограмм, а управляющие входы второй и третьей групп венти- ЗО лей приема соединены с соответствующим выхорвм коммутатора.

Иа чертеже дана блок-схема предлагаемого устройства управления UBM, Устройство управления UBM содержит 35 счетчик 1 команд, первую группу вентилей 2 выдачи, первую группу элементов ИЛИ втбрую группу вентилей 4 выдачи, исполнительный регистр 5, подготовительный регистр 6, шифратор 7 условий сдвига, дешиф-. 40 ратор 8 цифр множителя, дешифратор 9 зна- ков делителя и частичных остатков, дешифратор 10 кода операции, шифратор 11 мик-, ропрограмм, коммутатор 12, первый триг.гер 13, второй триггер 14, первую группу 45 вентилей 15 приема, вторую группу вентилей 16 приема, третью группу вентилей 17; приема, вторую группу элементов ИЛИ 18, группы входов 19-22 устройства группы выходов 23 и 24 устройства, группы выхо-l 60 дов 25 и 26 исцолнительного регистра, вы--, ходы 27-29 дешифратора кода операций, 1 вход 30 шифратора микропрограмм, группу входов 31 шифратора условий сдвига, выходы 32 и 33 шифратора условий сдвига и бб входы 34 и 35 шифратора микропрограмм., Устройство управления работает следу юшнм образом.

О

Код «ь полняемой команды во время выполшонпя операции хранится в операционной 40 и адресной частях исполнительного регистра 5. Код операций с второй группы выходов 26 этого регистра подается на вход дешифратора 10 кода операции и возбуждает один иэ его выходов 27-29.

Если выполняется код операции сдвиг", Tî возбуждается третий w xoll 29 лешифра— тора 1 0 кода операции, и сигнал с этого выхода поступает на разрешающий вход и нфратора 7 условий сдвига и на вход 30 шифратора 11 микропрограмм. В зависимости от значения признака окончания сдвига, подаваемого на входы 31 шифратора 7 условий сдвига и группы выходов 25 исполнительного регистра 5, возбуждается либо выход 32, либо выход 33 шифратора 7 условий сдвига.

Если признак окончания сдвига равен нулю, то возбуждается выход 32 шифратора 7 условий сдвига, и сигнал с этого выхода подается на вход шифратора 11 микропрограмм, выходные сигналы которого возбуждают.коммутатор 12, и в соответствии с синхроситналами по входам 20 устройства формируются сигналы управления микрооперациями. Эти сигналы, поступая на управляющие входы подготовительного и исполнительного регистров

5 и 6, а через выходы 24 устройства - в запоминающее устройство UBN, обеспечивают выдачу содержимого адресной части исполнительного регистра 5 через вторую группу 4 вентилей выдачи и группу 3 элементов

ИЛИ на адресные выходы 23 устройства, счи« тывание по этому адресу из заломинаюшего устройства UBM следующей подкоманды сдвига, прием ее в предварительно обнуленный подготовительный регистр 6 с входов 19 устройства через первую группу 15 вентилей приема и перепись этой подкоманды в опера- ционную и адресную части исполни-:ельного регистра 5, что свидетельствует об окончании одного цикла сдвига и начале нового. циклы сдвига повторяются до тех пор, пока в кода подкоманды не появится признак окончания сдвига; равный единице.

Если признак окончания сдвига равен еди.— . нице, то возбуждается второй выход 33 шифратора, 7 условий сдвига, и сигнал с этого выхода, подается на соответствующий вход шифратора 1 1 микропрограмм, выходные сигналы которого возбуждают коммутатор 12-, а в соответствии с синхросигналами по вхсьдам 20 устройства формируются сигналы управления микрооперациями. Эти сигналы, поступая на управляющие входы .подготовитель ного и исполнительного регистров 5 и 6 и на выходы 24 устройства, обеспечивают при бавление единицы в счетчик 1 команд, выда. чу его содержимого через первую группу 2 вентилей выдачи, группу 3 элементов ИЛИ

521568

6 сдвиговых циклов умножения (давления), управление выполнением которых производится аналогично описанному выше.

Параллельно со сдвигами выполняются микроопервции в регистре множимого (дели,теля) арифметического устройства UBN сиг, налы управления которыми формируются ком мутатором 12 совместно с шифратором 11 микропрограмм под воздействием сигналов на его входах, поступающих с выходов де-!, шифратора 8 цифр множителя, дешифратора 9 знаков делителя и частичных остатков вклю чаемых сигналами с триггера 14 {13). Сиг

; налы на выходах дешифратора 8 цифр множителя (или дешифратора 9 знаков делителя и частичных остатков) формируются в соот ветствии с кодами цифр множителя, поступаi ющими со входов 22 устройства (с кодами знаков делителя и частичных остатков, по ступающих со входов 21 устройства).

Микрооперации, выполняемые в сдвиговых регистрах UBM, и микрооперации, выI ! полняемые в регистре множимого (делителя) UBM, составляют микропрограмму умно жения (деления) в арифметическом устрой стве ЦВМ. В последнем цикле умножения

{деления) признак окончания этой операции становится равным единице и вызывает вы . работку сигналов . управления внесением по. на адресшле выходы 23 устройства, с нихна адресные входы запоминающего устройства ЦВМ, считывание по этому адресу иэ запоминающего.устройства UBM кода следу. ющей по программе команды, прием ее в предварительно обнуленный подготовительный регистр 6 с входов 19 устройства через первую группу 15 вентилей приема и перепись этой команды в операционную и адресную части ьсполнительного регистра 5, что свиlC детельствует об окончании операции сдвиг".

В течение выполнения операции "сдвиг на входы шифратора 7 условий сдвига с группы . выходов 25 исполнительного регистра 5 подаются признаки сдвига, изменяющиеся от цикла к циклу в зависимости от требуемого типа сдвигов, направления сдвига, числа сдвигов в цикле работы UBM и т.д. в comветствии с последовательностью подкомвнд сдвига. В зависимссти от значения этих признаков на группе выходов шифратора 7 условий сдвига появляются сигналы, которые, поступая на входы шифратора 11 микропрограмм, возбуждают сигналы на выходах, этого шифратора. Коммутатор 12 по сигналам на этих выходах в соответствии с синхросигналами, поступающими по входам 20 устройства, формирует сигналы управления микро, операциями, подаваемые через выходы 24уст через шифратор микропрограмм соединены со входами коммутатора, выходы которого сое динены со входом счетчика команд, с выходами устройства, со входом гашения подго» товительного регистра, с управляющими вход»

I, дами исполнительного регистра, первой и !

; второй групп вентилей выдачи, информаци» онные входы которых соединены сооФве ственно с выходами счетчика команд и пер»

; вой группой выходов исполнительного регио тра, выходы групп вентилей выдачи через ройства на управляющие входы сдвиговых регистров арифметического устройства UBM.

Если на входы, дешифратора 10 кода oneрации подается код операции умножение (деление ), то возбуждается выход 27 (28) и сигнал с него поступает на вход 34 (35) шифратора 11 микропрограмм. Этот шифратор совместно с коммутатором 12 в соот-. ветствии с синхросигналами,. поступакицими ,со входов 20 устройства, формирует сигналы управления микрооперациями, которые, посту пая на управляющие входы подготовительного . и исполнительного регистров 5 и 6, обеспечивают обнуление подготовительного регистра 6, установку кода команды сдвиг", соответствующей умножению (делению), через 4 вторую (третью) группы вентилей 16 (17) приема, на информационные входы которых подается сигнал, с выхода 27 (28) дешифратора 10 кода операции, и передачу кода ког it манды сдвиг в операционную и адресную части исполнительного регистра 5. Кроме этого, сигналы с выхода 28 (27) устанавливают в единицу первый триггер 13 {вто; рой триггер 14), и шифратором 11 микро программ совместно с коммутатором 12 фор, мируются сигналы управления микроопераци, ями, обеспечивающие подготовку к процессу умножения (деления).

Записью кода команды сдвиг в исполни-: . .тельный регистр 5 начинается выполнение 60 правок, а признак окончания сдвига — установку в нулевое состояние первого (второго) триггеров 13 {14), выборку и обработку следующей по программеj команды.

Ф ррмула из о бре тени я

Устройство управления цифровой вычислительной машины, содержащее шифратор условий сдвига, дешифратор кода )операции, подготовительный и исполнительный регистры, шифратор микропрограмь коммутатор, .счетчик команд, первую. и вторую группы вентилей выдачи, первую группу элементов

ИЛИ, первую группу:вентилей приема, а также дешифраторы цифр множителя и энв ков делителя и частичных остатков, информационные входы которых соединены с corn ветствующими входами устройства, а выходы

521568

7 I

Подписное .

ЦНИИПИ, Заказ 4790/527 ТиРаж 864

Финиал ППП Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 первую группу элементов ИЛИ соединены с груцпой выходов устройства, rpyuna синхро нйэйрующих входов которого соединена с„так товыми входами коммутатора, входы дешифратора кода операций соединены,. с второй группой выходов1 исполнительного регистра, входы которого соединены с выходами подготовительного регистра, информационные входы.первой группы вентилей приема соедине-! ны с соответствующей группой входов устройства, а управляющий вход - с соответствуюшмм выходом коммутатора, о т л и ч аю щ е е с я тем,,что, с."целью сокрашения оборудования оно содержит(первый и вто-, рой триггерм; ) вторую группу элементов ИЛИ„

"l5 вторую и третью группы вентилей приема, цри чем выходы первой, второй и третьей группы 0 ° ! вентипей приема через вторую группу епемен-; г тов ИЛИ соединены с разрядными входами подготовительного регистра, информационйые входы второй I группы вентилей приема соединены с первым, входом шифратора микропрограмм, единичным входом второго трит гера и первым выходом дешифратора кода операций, второй выход которого соединен а единичным входом первого триггера, инфор-) мационными входами третьей группы вентилей приема и вторым входом шифратора микропрограмм, третий вход которого соединен с третьим выходом дешифратора кода операций, с разрешающим входом шифратора условий сдвига, входы которого соединены со второй группой выходов исполнительного регистра, первый выход которой соединен с нулевыми входами первого и второго трит геров, выходы которых соединены соответственно с разрешающим входом дешифратора знаков делителя и частичных остатков и разрешающим входом дешифратора цифр множителя, выходы шифратора условий сдвига соединены с соответствующими входами шифратора микропрограмм, а управляющие sxoды второй и третьей групп вентилей приема соединены с соответствующим выходом кол . мутатора.

Источники информации, принятые во виями ние при экспертизе изобретения:

1. Авторское свидетельство СССР, Ж 437074, кл. G 06 f 9/1.9, 1971 г.

2. Брусенцов Н. Г. и др. Малая цифровая вычислительная машина "Сетунь, изд.

МГУ, 1965 г., стр. 48, рис. 3-8 (прототип).