Устройство для поиска операндов

О П И С А Н И Е /и.50 бвббИЗО БР ЕТ ЕН И Я" ;:,К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУщ.;,Сове Соеетских Соаиалистических Республик(23) ПриоритетОпубликовано 15,03.76. Бюллетеньосударстееииыи комитет овета Министров СССР по делам изобретенийч открытий 53) УДК 681.326.3(71) Заявител Я ПОИСКА ОПЕРАНДОВ 54) УСТРОЙСТ относиания ад Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано при проектировании электронных цифровых вычислительных и управляющих машин.Известны устройства, содержащие регистр 5 относительного адреса команды, блок фиксации трасс обменавыход и первый вход которого,соединены соответственно с первыми входом и выходом устройства, однотипные каналы, каждый из которых включает,в себя 10 счетчики, блок сравнения, элементы И, триггер запуска,счетчика, единичный выход,которого соединении с первым входом первого элемента И, второй вход которого соединен со вторым входом устройствавыход - с первым 15 входом счетчика, выход которого соединен с первым входом олока сравнения, второй вход которого подключен,к выходу регистра относительного адреса команды, первые входы второго и третьего элементов И,соедине ны соответственно с третьим и четвертым,входами устройства, выход второго элемента И каждого, канала соединен с соответствующим входом блока фиксации трасс обмена, выход третьего элемента И подключеи ко 25 второму входу счетчика, единичный вход триггера запуска счетчика подключении к управляющему входу устройства.В этих устройствах используетсятельная адресная команда для указ ресов операндов. При этом поиск операндов - результатов,выполнения предыдущих команд - осуществляется схемами поиска опер андов, позволяющими в адресном, поле команд указывать не адрес регистра (ячейки) сверхоперативной памяти, а относительный номер команды, результат которой используется в,качестве операнда в текущей команде.Адресация операндов относительно команд, генерирующих эти операнды, позволяет исключить сверхоперативную память и команды обмена с этой памятью, снизить время решения задач за счет организации непосредственного обмена операндами межд исполнительными блоками.Недостатком известных устройств для поиска операндов является тот факт, что в случае многократного использования результата одной и той же команды .в качестве операнда в последующих командах этот результат должен отсылаться в оперативную,память и затем при необходимости,выбираться из нее,Целью изобретения является повышение быстродействия,устройст 1 ва.Зто достигается тем, что в предлагаемое устройство введены триггер текущего использования операнда, триггер завершения использования операнда и,в каждый канал - триггер отсчета, четвертый элемент И, дешифратор состояния, первый вход которого10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 6065 соединен с,выходом блошка сравнения, второйи третий входы - соотвепственно с единичным и нулевым выходами триггера текущегоиспользования операнда, четвертый и пятыйвходы подключены соответственно,к единичному и нулевому выходам триггера отсчета,выход дешифратора состояния соединении совторыми входами второго и третьего элементов И, единичный выход триггера завершения использования операнда соединении сперовым входом четвертого элемента И, второй вход которого соединен с выходом третьего элемента И, выход подключен к нулевым входаи триггера запуска счетчика итриггера отсчета и к управляющему выходуустройства, единичный вход триггера отсчетасоединении с выходом второго элемента И.Это позволяет, сократить в,программе количество команд обмена с оперативной памятью.На чертеже показана схема описываемогоустройства, содержащего регистр 1 относительно адреса команды, триггер 2 текущегоиспользования операнда, триггер 3 завершения использования операнда, блок 4 фиксации трасс обмена, однотипные каналы для поиска операндов (на чертеже представлены дваканала), включающие счетчики 5, и 52, триггеры 6 и 62 запу 1 ака счетчика, блоки 7, 7,триггеры 882, дешифраторы 9 ь 9, состояния, элементы И 101 - 13 10 - 132.Устройство также имеет следующие входыи выходы: входы 14 п 142 запуска для поиска операндов, счетный вход 15, входы 16, 17синхронизирующих сипналов, вход 18 запросов исполнительных блоков машины, выход19 сипналов выбора трасс обмена, и выходы20 п 202 сипналов завершения использованияоперандов.Устройство работает следуюли м обр аз ом,При приеме кода очередной команды изпамяти команд в центральное устройстево управления (ЦУУ) коды полей относительногоадреса команды, признака текущего использования операнда и признака завершения использования операнда заносятся соответственно в регистр 1 и в триггеры 2 и 3. ЦУУвыбирает в блоке свободный канал поиокаоперанда, закрепляет его за текущей командой и устанавливает адресное соответствиемежду К-ым каналом и историиком опер анда.Код относительного адреса команды интерпретируется устройством как адрес источника операнда, используемого в текущейкоманде,Одно из состояний триггера 2, напримернулевое, ииформирует устройство о том, чтооперанд, адрес которого указаи в регистре 1,вспользуется впервые. При последующем использовании этого операнда триггер 2 устанавливается в единичное состояние.Одно из состояний триггера 3, напримерединичное, свидетельствует о завершении использования операяда. При обнаружении олеранда и наличии этого признака К-ый канал поиска операнда освобождается.По сипналу из ЦУУ на входе 14 К-ого канала поиска опергндов триггер 6 фиксирует момент его запуска и разрешает прохождение счетных импульсов со входа 15 устройства через элемент И 12 на счетчик 5. Счетные импульсы поступают на элемент И 12 с частотой выборки команд из памяти команд в ЦУУ и в интервалах времени от момента формирования адреса очередной команды до начала выполнения этой командьп Наращивание числа в счетчике 5 может происходить теми же сипналами, что и наращивание числа в счетчике команд машины.Блок 7,сравнивает содержимое счетчика 5 с,кодом регистра 1, т, е. с относительным адресом команды.При,наличии сигнала сравнения на выходе блока 7 при условии нулевопо состояния триггера 2 и триггера 8, что соответствует первоначальному использованию операнда, или при условии единичного состояния триггеров 2 и 8, что соответствует одному из последующих использований операнда, дешифратор 9 вырабатывает сипнал обнаружения операнда, Таким образом, несмотря на то, что при выполнении команды в устройстве возможно одновременное появление двух сигналов сравнения на выходах блоков 7, сигнал обнаружения операнда формируется только на выходе одного канала поиска операнда. При появлении сигнала запроса исполнительного блока на,соответствующем входе 18 в процессе выполнения текущей команды блок 4 устанавливает трассу обмена и формирует сипиал на одном из выходов 19,Управляющие сигналы на входах 16 и 17 устанавливают необходимую временную последовательность срабатывания элементов.Триггер 8 устанавливается в единичное состояние сипналом с,выхода элемента И 11 после завершения перьвого поиска операяда. При последующих использованиях этого операнда единичное состояние трипгера 8 подтверждается, В,нулевое состояние триггеры 6 и 8 устанавливаются сипналом завершения использования оперсида с выхода элемента И 10. Сипнал завершения использования операнда поступает на выход 20 устройства и информирует ЦУУ об освобождении определенного канала.Сброс счетчика 5 осуществляется каждый раз после завершения поиска операнда сигналом с элемента И 13. Формула изобретенияУстройство для;поиска операндов, содержащее регистр относительного адреса команды, блок фиксации трасс обмена, выход и первый вход которого соединены соответственно с первыми входом и выходом устройства, однотипные каналы, каждый из которых включает в себя счетчик, блок сравнения, элементы:1 аказ 1085,2 1 ппография, пр. Сапунова, 2 И, триггер запуака счетчика, единичный выход которого соединен с первым, входом первого элемента И, второй вход которого соединен,со вторым входом устройспва, выход - с первым входом,счетчика, выход которого соедвнен с первым входом блока сравнения, второй, вход которого подключении к выходу регистра относительно адреса комачды, первые входы второго и третьего элемента И соединены соответственно,с третьим и четвертым входами устройства, выход второго элемента И каждого канала соединен с соответствующим входом блока фиксации трасс обмена, выход третьего элемента И подключен ко второму входу счетчика, единичный вход триггера запуска счетчика подключен к управляющему входу устройства, о т л и ч а ющееся тем, чтос целью повышбния быстродействия, в него введены триггер текущего использования операнда, триггер завершения использования операяда и в каждый,канал - триггер отсчета, четвертый элемент И, дешифратор состояния, первый вход которого соединен с выходом блока,сравнения, второй 5 и третий входы - соот 1 ветственно с единичными нулевым выходами триггера текущего использования операнда, четвертый и пятый входы подключены соотвепственно к единичному и нулевому выходам триггера отсчета, 10 выход дешифратор а состояния соединен совторыми входами второго и третьего элементов И, единичный,выход триггера завершения использования операнда соединен,с первым входом четвертого элемента И, вто рой вход которого соединен с выходом третьего элемента И, выход подключен к нулевым входам триггера запуска счетчика и триггера отсчета и к управляющему выходу устройства, единичный вход триггера отсчета 20 соединен с выходом второго элемента И.