Малая управляющая цифровая вычислительная машина

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистицеских Республик/2 рисоединеиием заявки Ю Государственный нанитеСовета Министров СССРпа делан изооретенийи открытий) Дата опубликов я описания 09,12.7 В. Прангишвили, Е, В, Бабичева, А. В. Вейц, Я. А. Леверто Д. Малюгин, Д. В, Певцов, Э. Г. Прохорова, В. В. Соколов,М. А. Ускач и А. И. Шкатулла Авторыизобретен 1) Заявител правления АН СС ена Ленина институт и(5 МАЛАЯ УПРАВ АЯ ЦИФРОВАЯ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНАЯМАШИНА 20 Изобретение относится к вычислительнойтехнике, в частности к малым управляющимцифровым вычислительным машинам, предназначенным для решения задач управления вреальном масштабе времени и различногорода вычислительных задач,Известен цифровой процессор, содержащий постоянное запоминающее устройствокоманд, счетчик команд, блок контроля иарифметико-логический блок, информационный выход которого соединен с первыми.информационными входами блока управленияпамятью и устройства ввода-вывода, приэтом первый информационный вход арифметико-логического блока соединен с первыминформационным выходом блока управленияпамятью и вторым информационным входомустройства ввода-вывода, а второй информационный вход соединен с первым информационным выходом устройства ввода-вывода и вторым информационным входом блокауправления памятью, третий, четвертый,пятый и шестой информационные входы которого соединены соответственно с выходами оперативного запоминающего устройства и первого, второго и третьего регистровпамяти, второй информационный выход блока управления памятью соединен со входамиоперативного запоминающего устройства и 5 первого, второго и третьего регистров памяти, а первый управляющий вход соединенс первым выходом регистра команд, первыйвход которого соединен с первым выходомпостоянного, запоминающего устройства 10 программ.Известное устройство характеризуетсяневысоким быстродействием, обусловленнымнеобходимостью обмена между отдельнымилогическими устройствами при вы олнении 15 произвольной машинной команды, и низким коэффициентом использования оборудования.Целью изобретения является увеличение быстродействия и повышение коэффициента использования оборудования. В описываемой машине это достигается тем, что арифметико-логический блок выполнен на однородной перестраиваемой структуре и введены олок управления, блок настройки и блок формирования макрокоманд, выход которого соединен со вторым управляющим входом5250 блока управления памятью, а вход - совторым выходом регистра команд, второйвход которого соединен с первым выходомпостоянного запоминающего устройства команд, а третий выход подключен к первомууправляющему входу устройства ввода-вывода,второй информационный выход которого подключен к первому входу блока управления,а второй информационный вход соединен спервым выходом блока контроля, первый 10вход которого соединен с контрольным выходом блока управления памятью, а второйи третий входы подключены соответственнок контрольному выходу блока настройки ипервому выходу блока управления, второй 15вход которого соединен со вторым выходомблока контроля, третий вход блока управления соединен со счетчиком команд, а четвертый вход подключен к первому выходублока настройки, второй выход блока управ- фления соединен с постоянным запоминающим устройством программ, второй выходкоторого подключен к третьему управляющему входу блока управления памятью,третий выход блока управления соединен спервым входом постоянного запоминающегоустройства команд, второй вход которогоподключен ко второму выходу блока настройки, а второй выход соединен с первым управляющим входом арифметико-логи 30ческого блока, управляющий выход которого соединен со счетчиком команд, а второй управляющий вход подключен к третьему выходу блока настройки, вход которогосоединен с четвертым выходом блока управления.На чертеже представлена структурнаясхема описываемой машины,Она содержит арифметико-логическийблок 1, выполненный на однородной пере 40страиваемой структуре, оперативное запсминающее устройство 2, блок управленияпамятью 3, первый 4, второй 5 и третий6 регистры памяти, блок управления 7,постоянное запоминающее устройство ко 45манд 8, блок настройки 9, постоянное запоминающее устройство программ 10, регистр команд 11, счетчик команд 12, блокконтроля 13, блок формирования макрокоманд 14 и устройство ввода-вывода 15.50Арифметико-логический блок 1, выполненный на однородной перестраиваемойструктуре, предназначен для реализицииоператоров, соответствующих командамвнутреннего языка машины, Применениеоднородной перестраиваемой структуры позволяет в каждом цикле работы машиныформировать в арифметико-логическом блоке требуемое количество операторов требуемого типа в соответствии с его ресур 994сами. Оперативное запоминающее устройство 2 предназначено для хранения промежуточных результатов и некоторых констант. Блок управления памятью 3 предназначен для управления обменом операндов между оперативным запоминающим устрой ством, регистрами памяти и другими блоками малой управляющей цифровой вычислительной машины. Регистры памяти 4, 5 и 6 используются для хранения и обмена операндами между арифметико-логическим блоком и устройством ввода-вывода. Блок управления 7 формирует необходимые управляющие сигналы ддя постоянного запоминающего устройства программ, постоянного зап( мигающего устройства команд и блока на= стройки по сигналам счетчика команд 12. Постоянное запоминающее устройство про грамм 10 содержит константы, коды операций, адреса операндов, внешних устройств и указатель размерности обрабатываемого массива. В постоянном запоминающем устройстве команд 8 хранятся коды настройки однородной перестраиваемой структуры и параметры операторов: разрядность операндов, длительность операций. Блок настройки 9 предназначен для выбора и настройки ячеек однородной перестраиваемой структуры на различные функции в соответствии с реализуемыми операторами. В регистр команд 11 записывается необходимая упраФ- ляющая информация для различных блоков малой управляющей цифровой вычислительной машины, Блок контроля 13 осуществляет контроль и индикацию неисправностей в случае их возникновения, Блок формирования макрокоманд 14 в соответствии с указанными в команде параметрами вырабатывает серии управляющих сигналов для реализованных в однородной перестраиваемой структуре операторов. Устройство вво. да-вывода 15 обеспечивает обмен информа- цией между мадой управляющей цифровой вычислительной машиной и внешними устройствами. При роботе описываемой машины в случае выполнения произвольной команды иополнение ее начинается после сигнала фПускф, причем первый раз этот сигнал дается с пульта, а последующие команды инициируются блоком управления. Выполнение команды условно разбивается на две фазы - подготовительную и исполнительную. Во время выполнения первой, фазы регистр команд заполняется управляющей информацией, производятся настройка однородной перестраиваемой структуры и выборка операндов, После выполнения указанных операций осуществляется вторая фаза коман-.10 15 20 25 30 оды, результат выполнения которой выводится в оперативное запоминающее или на внешнее устройство. Далее формируется сигнал, аналогичный сигналу "Пуск", и выполняется следующая команда. формула изобретения Малая управляющая цифровая вычислительная машина, содержащая постоянное запоминающее устройство команд, счетчик команд, блок контроля и арифметике-логический блок, информационный выход которого соединен с первыми информационными входами блока управления памятью и устройства ввода-вывода, при этом первый информационный вход арифметико-логического блока соединен с первым информационным выходом блока управления памятью и вторым информационным входом устройства ввода-вывода, а второй информационный вход соединен с первым информационным выходом устройства ввОда-вывода и вторым информационным входом блока управления памятью, третий, четвертый, пятый и шестой информационные входы которого соединены соответственно с выходами оперативного запоминающего устройства и первого, второго и третьего регистров памяти, второй информационный выход блока управления памятью соединен со входами оперативного запоминающего устройства и первого, второго и третьего регистров памяти, а первый управ ляющий вход соединен с первым выходом регистра команд, первый вход которого соединен с первым выходом постоянного запоминающего устройства программ, о т - л и ч а ю ш а я с я тем, что, с целью увеличения быстродействия и повышения коэффициента использования оборудования,арифметико-логический блок выполнен наоднородной перестраиваемой структуре ивведены блок управления, блок настройки и блок формирования макрокоманд, выход которого соединен со вторым управляющим входом блока управления памятью, авход - со вторым выходом регистра команд,второй вход которого соединен с первымвыходом постоянного запоминающего устройства команд, а третий выход подключен к первому управляющему входу устройства ввода-вывода, второй информационный выход которого подключен к первомувходу блока управления, а второй информационный вход соединен с первым выходомблока контроля, первый вход которого соединен с контрольным выходом блока управления памятью, а второй и третий входы подключены соответственно к контрольному выходу блока настройки и первомувыходу блока управления, второй вход которого соединен со вторым выходом блока контроля, третий вход блока управления соединен со счетчиком команд, а четвертый вход подключен к первому выходублока настройки, второй выход блока управления соединен с постоянным запоминающим устройством программ, второй выходкоторого подключен к третьему управляю шему входу блока управления памятью, третий выход блока управления соединен с первым входом постоянного запоминающегоустройства команд, второй вход которогоподключен ко второму выходу блока настройки, а второй выход соединен с первым управляющим входом арифметико-логического блока, управляющий выход которого соединен со счетчиком команд, а второй управляющий вход подключен к третьему выходу блока настройки, вход которого соединен с четвертым выходом блока управлетхия,525099 Составитель И, ХазоваТехред А. Богдан Корректор Д, Мельниченко Редактор Л, Тюрина филиал ППП фПатентф, г, Ужгород, ул, Проектная, 4 Заказ 5104/590 Тираж 864 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская набд.4/5