Устройство для управления цифровой вычислительной машиной

 

1, ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕ Н ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскнк

Соцналнстнческни

Республнк ()708352 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 03.08.77 (21) 2514767/18-24 с присоединением заявки.%(23) Приоритет

Опубликовано 05.01.80. Бюллетень,% 1

Дата опубликования описания 07.01.80 (51)M. Кл.

G 06 F 9/00 йеударстееииьй комитет

СССР ао делам иэебретеиий к OTNpbITHIl (53) УДК681.325 (088. 8) (72) Авторы изобретения

С. Б. Востоков (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ ЦИФРОВОЙ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ

МАШИНЫ

Изобретение относится к области вычислительной техники, в частности, к устройствам управления UBM и может быть использовано в системах цифровой обработки преимушественно непрерывных, изменякзцнхся в реальном масштабе времени дан5 ных с периодической (перноды различны) выборкой подпрограмм на фоне циклически исполняемой программы.

Известно устройство управления ЦВМ о содержащее схему пуска — останова, генератор тактовой частоты, долговременное запоминакзцее устройство, регистры команд, программы, шифратор, счетчик команд и тактов, триггер режима и элемен-, ты И jlj.

Недостаток известного устройства состоит в том, что оно требует значительных затрат оборудования.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является устройство управления

UBN, содержашее блок памяти команд, вход которого соединен с выходом счетчика команд, а выход — с первым входом регистра команд, генератор импульсов, выход которого соединен со входом .счетчика времени и с первым входом блока формирования функциональных сигналов (21.

Недостатком устройства является незначительное быстродействие.

Цель изобретения - повышение быстродействия.

Поставленная цель достигается тем, что устройство содержит счетчик запросов, сумматор, блок памяти кодов времени,схему сравнения, блок памяти параметров подпрограмм и блок приостановки, причем выход счетчика времени соединен с первыми входами сумматора и схемы сравнения, выход сумматора соединен с первым входом блока памяти кодов времени, выход которого соединены со входом схемы сравнения, выход которой соединен с первыми

RxollBMH блока lIpHQGTBHoBKH н блока памятя параметров подпрограмм, первый и второй входы — выходы которого соединены со входамн - выходами, соответственно, 708352 счетчика команд и счетчика запросов, второй, третий входы, первый, второй входы выходы блока приостановки соединены, соответственно, с выходом генератора импульсов, с выходом счетчике запросов, с входом — выходом блока формирования функциональных сигналов и с входом — выходом регистра команд, второй, третий выходы которого соединены, соответственно.со вторым входом сумматора и со вхо- >о дом счетчика запросов, а вторые входы блоке памяти кодов времени и блока памяти параметров подпрограмм соединены с четвертым выходом регистра команд.

Структурная схема устройства представ- леня на чертеже.

Устройство управления 1JBN содержит генератор импульсов 1, блок 2 формировя ния функциональных сигналов, счетчик 3 . времени, регистр 4 команд, блок 5 памяти команд, счетчик 6 команд, сумматор

7, блок 8 памяти кодов времени, блок 9 памяти параметров подпрограмм, счетчик

10 запросов, блок 11 приостановки, схему сравнения 12. 25

Устройство работает следующим о6разом.

О

Программа соответствует естественному порядку следования вычислительных операций. При этом первая команда под- ЗО программ или отдельная команда, подлежащие из-за более высоких скоростей изменения некоторых непрерывных данных более частоту повторению, содержат указания о длительности интервала повторе- 35 ния и количестве повторений зе цикл программы. Длительность интервала повторения подпрограмм выбираются кратными длительности цикла программы. Б первой команде подпрограммы указывается адрес 4О ячейки блоков 8 и 9, в которой должен храниться адрес команды (состояние счетчика команды, соответствующее первой команде подпрограммы) и количество запросов на повторение подпрограммы. Каждой первой команде подпрограммы отводится своя ячейка в блоке 9, т.е. в блоке 9 занимается столько ячеек, сколькс подпрограмм.

В команды подпрограммы ключяются также два признака: признак принадлежности первой команды к периодически повторяемым и признак того, что следующая команда также принадлежит к периодически повторяемой подпрограмме, открываемой первой командой.

При выборе из блока 5 памяти кода команды с признаком принадлежности к периодическим повторяемым блок ll npo4 изводит проверку счетчиком 10 содержимого ячейки в блоке 9 с указанием количества запросов, Если при проверке оказывается, что содержимое ячейки, равно нулю, сумматор

7 вырабатывает время последующего исполнения этой команды и засылает в блок

8. Одновременно в блок 9 засылается количество запросов на исполнение подпрограммы и адрес первой команды повторя. емой подпрограммы. Исполняется содер жятельняя часть команды. Если в коде команды указано, что следующяя команда принадлежит к периодически повторяемым, то следом исполняется следующая команда программы. Если в коде команды отсутствует признак того, что следующяя команда приндалежит к периодически повторяемым, работа по подпрограмме заканчивается,и блок 11 организует возврат к основной программе.

Если при проверке оказывается, что содержимое ячейки в блоке 9 не равно нулю, то выбранное из ячейки блока 9 содержимое замещается на количество запросов из команды, сложенное с остатком ячейки блока 9. Остальные указанные команды не исполняются, содержательная часть команды не исполняется, управление передается следующей команде.

Если должна исполниться группа команд, то осуществляется лищь перебор команд с блокировкой их исполнения.

С появлением запросе от схемы сравнения 12 на исполнение периодической подпрограммы во время исполнения фоновой работы, блок 11 приостанавливает нормальную последовательность команд, занося в дополнительный регистр счетчика 6 адрес команды возврата, и передает управление команде, адрес которой сигналом запросе от блока 8 выбирается из счетчике 6, При этом проверяется и изменяется количество запросов. Если количество запросов больше нуля, подпрограмма исполняется,и после исполнения управление передается цо адресу команды, находящемуся в дополнительном регистре счетчика 6.

Если количество запросов равно единице, что означает исполнение последнего запроса, дальнейшее исполнение данной пепериодической подпрограммы блокируется засылкой в блок 8 числа большего, чем состояние счетчика 3 времени, соответствующее длине цикле программы, и количество запросов в блоке 9 устанавливается в ноль.

708352

Добавление к программе одноадресной

ЦВМ каждой новой периодической подпрограммы увеличивает на 300-. 500 команд диспетчерские программы и соответственно снижает производительность

UBN на 1+2%. Так, например, диспетчерские программы для 5-;6 подпрограмм с различными периодичностями занимают

2500-. 3000 команд и снижают производительность UBM, с программой 30000 ко- о манд на 4-5%.

Замена программной организации работ на аппаратную позволяет исключить диспетчерские программы периодических подпрограмм и увеличить производительность

UBN.

Планирование работ осуществляется за первый проход цикла программы путем сдвига по фазе периодической подпрограммы, если запрос на ее исполнение по- 20 является во время еще не законченной в исполнении другой периодической подпрограммы. Сдвиг осуществляется автоматически, так как вычисление времени следующего запроса в сумматоре 7 производит- ся лишь при исполнении команды без учета времени ожидания на исполнение имеющегося запроса.

Естественно, что сумма длительностей периодических подпрограмм должна быть меньше цикла программы. Введение аппаратного планирования и выборки периодических подпрограмм сокращает программу и упрощает процедуру составления программы.

6 импульсов, выход которого соединен со входом счетчика времени и с первым вхо дом блока формирования функциональных сигналов, второй вход которого соединен с первым выходом регистра команд, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышении быстродействия, оно содержит счетчик запросов, сумматор, блок памяти кодов времени, схему сравнения, блок памяти параметров подпрограмм и блок приостановки, причем выход счетчика вре мени соединен с первыми входами сумматора и схемы сравнения, выход сумматора соединен с первым входом блока памяти кодов времени, выход которого соединен со входом схемы сравнения, выход которой соединен с первыми входами блока приостановки и блока памяти параметров подпрограмм, первый и второй входывыходы которого соединены со входамивыход ми, соответственно, счетчика команд и счетчика запросов, второй, третий входы, первый, второй входы - выходы блока приостановки соединены, соответственно, с выходом генератора импульсов, с выходом счетчика запросов, с входомвыходом блока формирования функциональных сигналов и с входом — выходом регистра команд, второй, третий выходы ко« торого соединены соответственно со вторым входом сумматора и со входом счетчика запросов, а вторые входы блока памяти кодов времени и блока памяти параметров подпрограмм соединены с четвертым выходом регистра команд. формула и зобретения

Устройство управления цифровой вычис- о лительной машины, содержащее блок памяти команд, вход которого соединен с вы-. ходом счетчика команд, а выход - с первым входом регистра команд, генератор

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

М 446060, кл. Q 06 F 9/00, 1974.

2. Липаев В. В., Колин К. К., Серебровский JL А. Математическое обеспечение управляющих UBM, М., Сов. радио, 1972, с. 126-130 (прототип).

708352

Составитель Ф. Шаги ахметов

Редактор jL Зубов Техред Э, мужик Корректор В. Бутяга

Заказ 8489/44 Тираж 751 Подписное

БНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4