Устройство управления цифровой вычислительной машины

11) 521568 Союэ Советских Социалистических Республик,74 21) 1989526/24 присо вкиосудврственнын комнтетСовета Мнннстров СССРоо делам нзаоретвннйн открытнй 23) П ите 5.07.76,Бюллетеи 43) Ояубл 5) Датанкована опублик иия описания,19,09,76 2) Авторы изобретен В. И. в, В. П. Донцов и В потников 71) Заявит(54) УС ТВО УПРАВЛЕНИЯ ЦИ ЧИСЛИТЕЛЬНОЙ МАШИ И бретение относится к обла:ти вычис-тков, информационные входы которых сое ной техники и может быть использо-пены с соответствующими входами устро цифровых вычислительных машинах,ства, а выходы через шифратор микропрогра лит о числами с полняющих операции над фикс и- сванной запятой. кИзвестно устройство управлении, цифровой мвычислительной машины (ЦВМ), содержащее шкомандиыйэблок, логический блок, регистрлрежима, адресный регистр и регистры дан пных, оперативную и долговременную нами форти 111.Недостатком устройства является необхо- и ро димость большого количества оборудования для реализации устройства.ЫКроме того, известно устройство управления цифровой вычислительной машины, со держащее шифратор условий сдвига, дешифра тор кода операции, подготовительный и исполнительный регистры, шифратор микропро грамм, коммутатор, счетчик команд, первую и вторую группы вентилей выдачи, первую, группу элементов ИЛИ, первую группу вентил лей приема, а также дешифраторы пифр мно-, жителя и знаков делителя и частичных оста 25оедннены с входами коммутатора, выходыоторого соединены с входом счетчика коанд, с выходамй устройства, с входом га ения йодготовнтельного регистра, с управяющими входами исполнительного регистра, ервой и второй групп вентилей выдачи, инмационные входы которых соединены советственно с выходами счетчика команд и ервойгруппой выходов исполнительного рестра, выходы групп вентилей выдачи чепервую. группу элементов ИЛИ соединены с группой выходов устройства, группа сиихронизнрующих 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, информапионные входы первой группы вентилей приема соединены с соответствующей группой входов" устройства а управляющий вход - с соответствутошим выходом коммутатора 12.гР 1 г 6 Д 4 3,еаС целью сокращения оборудования предлагаемое устройство содержит первый и второйтриггеры, вторую группу элементов ИЛИ, вторую и третью группы вентилей приема, причем выходы первой, второй и третьей групп, вентилей п 1 щема соединены через вторуюгруппу элементов ИЛИ с разрядными входами подготовительного регистра, информационные выходы:второй группы вентилей приема соединены с первым входом шифратора. микропрограмм, единичным входом второготригтера и первым выходом дешифраторакода операций, второй выход которого соединен с единичным входом первого триггера, информационными входами третьей группы вентилей приема и вторым входом шиф э 15ратора микропрограмм, третий вход котороГо соединен с третьим выходом дешифрата,ра кода операций, с разрешающим входомшифратора условий сдвига, входы которого1соединены со второй группой выходов испол- фнительного регистра, первый выход которойсоединен с нулевыми входами первого и второго триггеров, выходы которых соединенысоответственно с разрешающим входом дешифратора знаков делителя и частичных ос- Ытатков и разрешающим входом дешифраторацифр множителя, выходы шифратора условийсдвига соединены с соответствующими входами шифратора микропрограмм, а управляющиевходы второй и третьей групп венти- ЗОлей приема соединены с соответствующимвыходвм коммутатора.Иа чертеже дана блок-схема предлагаемого устройства управления ЦВМ.Устройство управления ЦВМ содержит Збсчетчик 1 команд, первую группу вентилей 2выдачи, первую группу элементов ИЛИвторую группу вентилей 4 выдачи, исполнительный регистр 5, подготовительный регистр 6, шифратор 7 условий сдвига, дешиф-. 40ратор 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 группу45вентилей 15 приема, вторую группу вентилей 16 приема, третью группу вентилей 17;приема, вторую группу элементов ИЛИ 18,группы входов 19-22 устройства группывыходов 23 и 24 устройства, группы выхоЮдов 25 и 26 исполнительного регистра, вы",ходы 27-29 дешифратора кода операций,1вход 30 шифратора микропрограмм, группувходов 31 шифратора условий сдвига, выходы 32 и 33 шифратора условий сдвига и ббвходы 34 и 35 шифратора микропрограмм., ,Устройство управления работает следу- юшпм образом,ЗКод ьполняемой команды во время выполнения операции хранится в операционной60 и адресной частях исполнительного регистра 5. Код операций с второй группы выходов 26 этого регистра подается на входдешифратора 10 кода операции и возбуждаетодин иэ его выходов 27-29,Если выполняется код операции сдвиг",то возбуждается третий выход 29 дешифра -тора 1 0 кода операции, и сигнал с этоговыхода поступает на разрешающий входиифратора 7 условий сдвига и на вход 30шифратора 11 микропрограмм. В зависимости от значения признака окончаниясдвига, подаваемого на входы 31 шифратора 7 условий сдвига и группы выходов 25исполнительного регистра 5, возбуждаетсялибо выход 32, либо выход: 33 шифратора 7условий 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 синхроситъналами 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 ЦВМ, 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 запоминающего устройства ЦВМ 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 исполнительного 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 11 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 .подготовительного 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 ИЛИ521568 6сдвиговых циклов умножения (давлени 4, управление выполнением которых производитсяаналогично описанному выше,Параллельно со сдвигами выполняютсямикроопервции в регистре множимого (дели,теля) арифметического устройства ЦВМ сиг, налы управления которыми формируются ком-мутатором 12 совместно с шифратором 11микропрограмм под воздействием сигналовна его входах, поступающих с выходов де, шифратора 8 цифр множителя, дешифратора 9знаков делителя и частичных остатков вклю-чаемых сигналами с триггера 14 (13). Сигналы на выходах дешифратора 8 цифр множителя (или дешифратора 9 знаков делителяи частичных остатков) формируются в соот ветствии с кодами цифр множителя, поступа-ющими со входов 22 устройства (с кодами знаков делителя и частичных остатков, по ступающих со входов 21 устройства).Микрооперации, выполняемые в сдвиговых регистрах ЦВМ, и микрооперации, выполняемые в регистр множимого (делителя) 11 ВМ, составляют микропрограмму умно женин (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, ца адресше выходы 23 устройства, с нихца адресные входы запоминающего устройства ЦВМ, считывание по этому адресу иэ запоминающего.устройства ЦВМ кода следующей по программе команды, прием ее в предварительно обнулеццый подготовительный регистр 6 с входов 19 устройства через первую группу 15 вентилей приема и перепись этой команды в операционную и адресную части ьсполцительцого регистра 5, что см 16 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 ЦВМ и т.д. в соответствии 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 24 уст 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 , дами исполнительного регистра, первой и ;второй групп вентилей выдачи информаци оцные входы которых соединены сорвет ствецно 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 ЦВМ,Если на входы, дешифратора 10 кода операции подается код операции фумножениеф(деление), то возбуждается выход 27 (28) исигнал с него поступает на вход 34 (35) шифратора 11 микропрограмм. Этот шифратор совместно с коммутатором 12 в соответствии с синхросигналами,. поступакицими ,со входов 20 устройства, формирует сигналы управления микрооперациями, которые, поступая 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 кое Ф манды сдвиг в операционную и адреснуючасти исполнительного регистра 5. Кромеэтого, 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 процессуумножения (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 программе команды. ф ррмула из о бре тени я Устройство управленияцифровой вычислительной мешины, 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 соответствующими входами устройства, а выходы521568 лей приема и вторым входом шифратора микропрограмм, третий вход которого соединен с третьим выходом дешифрвтора 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 триггеров, выходы которых соединены соответственно с разрешающим входом дешифратора знаков делителя и частичных остатков и разрешающим входом дешифрвторв цифр множителя, выходы шифратора условий сдвига соединены с соответствующими входами ши фратора микропрограмм, а управляющие входы второй и третьей групп вентилей приема соединены с соответствующим выходом коье мутатора. ЦНИИПИ, Заказ 4790/527 Тираж 86 с ная, 4 Филиал П ент", г. Ужгород,первую группу элементов ИЛИ соединены с группой выходов устройства, группа синхрониэйрующих входов которого соединена стак товыми входами коммутатора, входы дешифратора кода операций соединены, с второй группой выходов 1 исполнительного регистра, входы которого соединены с выходами подготовительного регистра, информационные входы первой группы вентилей приема соединены с соответствующей группой входов устройства, а управляющий вход - с соответствующим выходом коммутатора, о т л и ч аю щ е е с я темчто, с."целью сокрашения оборудования оносодержит( первый и вто-, рой триггерм;вторую группу элементов ИЛИ"5 вторую и третью группы вентилей приема, цри чем выходы первой, второй и третьей группывентилей приема через вторую группу елемен-,Гтов ИЛИ соединены с разрядными входами подготовительного регистра, информационйые входы второйгруппы вентилей приема соединены с первым, входом шифратора микропрограмм, единичным входом второго трит- гера н первым выходом дешифраторв кода операций, второй выход которого соединен э единичным входом первого триггера, инфор-) мационными входами третьей группы вентиИсточники информации, принятые во виями ние при экспертизе изобретения:1. Авторское свидетельство СССР,437074, кл, О 069/1.9, 1971 г,2. Брусенцов Н. Г, и др. Малая цифровая вычислительная машина "Сетунь, изд, МГУ, 1965 г., стр. 48, рис. 3-8 (прототип).