Устройство для управления остановом цифровой вычислительной машины

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Соцналнстнческнх Республик(51)М, К,з 6 06 Р 9/00 Государственный комитент СССР по делам изобретений и открытийДата опубликования описания 300981ЛФ з 1 н 1 м11дРнО(72) Авторы изобретения А.И.Грамотеев, Ю.И.Булатов и В.И.Борисов(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ОСТАНОВОМ ЦИФРОВОЙ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ МАШИНЫ Изобретение относится к вычислительной технике, точнее к устройствам контроля цифровых вычислительныхмашин.5В любой современной цифровой вычислительной машине имеется возможность произвести останов по заранеезаданному адресу. Режим останова поадресу реализуется путем. сравнениятекуцего адреса выполняемой программы с заранее заданным на пульте управления 1.Суцественным недостатком данногорежима является то, что им сложноа иногда и невозможно пользоватьсяпри работе с цилиндрическими илиразветвленными программами и спрограммами по обработке прерыванийвычислительного процесса,Наиболее близким к предлагаемомуявляется устройство останова ЭВМ,содержацее схему формирования выходного сигнала, схему сравнения, схемузадания кода, счетчик, схему ИЛИ,схемы задания кода согласования исхемы сравнения, первые входы которыхсоединены с выходами соответствуюцих схем задания, кода, вторые - свыходами схем согласования, а выходысхем сравнения - с -соответствующими входами схемы ИЛИ, выход которой соединен со счетным входом счетчика выход счетчика соединен с первым входом схемы сравнения, второй вход которой соединен со схемой задания кода, а выхоц - со входом схемы формирования выходного сигнала, расширены возможности применения его для циклических и разветвленных задач и программ с повторяющимися адресамиЦОднако при работе с устройством необходимо точно высчитывать число повторений заданного адреса или другого задания кода, встречающиеся в программе до момента, когда необходимо произвести останов цифровой вычислительной машины, что является задачей трудоемкой, а часто и нераз решимой для циклических программ, программ с повторяющимися адресами и программ по обработке прерываний вычислительного процесса. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства за счет реализации останова цифровой вычислительной машины по заданному адресу при работе с цикли ческими программами, программами с повторяющимися адресами и с програм 868758,мами по обработке прерываний вычислительного процесса.Поставленная цель достигается тем,что в устройство останова цифровойвычислительной машины содержащеепервый, второй и третий блоки задания кода, блок согласования нагрузки, первый, второй и третий блокисравнения, блок временного согласования, элемент ИЛИ, счетчик, блок формирования выходного сигнала, причемвыходы первого и второго блоков задания кода соединены соответственнос первыми входами первого и второгоблоков сравнения, вторые входы которых соединены соответственно с выходом блока согласования нагрузки иблока временного согласования, входблока согласования является адресным входом устройства, вход блока временного согласования является сигнальным входом устройства, выходы первого и второго блоков сравнения соединены соответственно с первым и вторым входами элемента ИЛИ, выход которого соединен с первым входом счетчика, выход счетчика соединен с первым входом третьего блока сравнения,второй вход которого соединен с выходом третьего блока задания кода,выход третьего блока сравнения соединен со входом блока формированиявыходного сигнала выход которогоявляется выходом устройства, введены четвертый и пятый блоки заданиякода, четвертый и пятый блоки сравнения и триггер, причем выходы четвертого и пятого блоков задания кодасоединены соответственно с первымивходами четвертого и пятого блоковсравнения, вторые входы которых соединены с выходом блока электрического согласования нагрузки, выход четвертого блока сравнения соединен сединичным входом триггера, выходпятого блока сравнения соединен снулевым входом триггера, выход которого соединен со вторым входом счетчика,На чертеже представлена блок-схема устройства останова цифровой вычислительной машины (ЦВМ),Устройство для управления остановом цифровой вычислительной машинысодержит четвертый 1 и пятый 2, ипервый 3 блоки задания кода, блок 4электрического согласования нагрузки, четвертый 5, пятый 6 и первый 7блоки сравнения, триггер 8, второйблоф 9 задания кода, блок 10 времен 1 ного согласования, второй блок 11сравнения, элемент ИЛИ 12, счетчик13, третий. блок 14 задания кода,третий блок 15 сравнения и блок 16формирования выходного сигнала. Блоки 1,2,3,9 и 14 задания кода представляют собой набор переключателейс элементами согласования на интегральных микросхемах, Блоки 5,6,7,11 5 0 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 и 15 сравнения представляют собоймногоразрядные схемы сравнения наинтегральных микросхемах.Блок 4 согласования нагрузки служит для согласования нагрузочнойспособности и уровней выходов цифровой вычислительной машины со входомблоков 5-7 сравнения. Он представляетсобой набор интегральных микросхемсодержащих инверторы с малым входнымтоком и нагрузочной способностью,достаточной для подключения к нимвходов блоков 5-7 сравнения.Блок 10 временного согласованиякроме согласования,по нагрузочнойспособности, служит для временногосогласования сигналов, поступающихна его вход и представляет собойнабор триггеров. На блок 10 согласо-вания могут подаваться произвольныесигналы, которые имеют различнуювременную привязку внутри такта работы ЦВМ, эти сигналы запоминаютсятриггерами. В конце такта информация с триггера сравнивается с информацией из блока 9 задания кода, послечего триггеры обнуляются,Устройство работает следующим образом.В четвертом блоке 1 задания кодазадается начальный адрес Ас,ц, впятом блоке 2 задания кода - конечный адрес Аучастка программы, накотором необходимо остановить работуЦВМ. На вход блока 4 согласованиянагрузки поступает значение текущегоадреса программы. При сравнении Анс,ницс текущим адресом на выходе четвертого блока 5 сравнения появляетсясигнал сравнения, который воздействует на первый вход триггера 8, и триггер переходит в 1 состояние,чтообеспечивает снятие со счетчика 13сигнала обнуления. При сравнении А яс текущимадресом появляется сигнална выходе пятого блока б сравнениякоторый воздействует на второй входтриггера 8 и триггер переходит в0состояние, при этом, нулевой выходтриггера 8 обнуляет счетчик 13. Таким образом работа. счетчика 13 разрешена только в диапазоне текущихадресов программы от А ц до А,оя .Если внутри указанного диапазона произойдет сравнение текущего адресаиз блока 4 согласования нагрузки садресом останова, который задаетсяпервым блоком 3 задания кода, навыходе первого блока 7 сравненияпоявляется сигнал, который через элемент ИЛИ 12 воздействует на счетный вход счетчика 13, состояние которого увеличивается на 1. Еслив заданном интервале адреса .произойдет сравнение комбинации входных сиг.налов из блока 10 временного согласования с кодом из блока 9 задания кода,на выходе второго блока 11 сравненияпоявляется сигнал, который также868758 20 25 35 40 50 55 60 воздействует на счетный вход счетчика 13 через элемент ИЛИ 12. Состояние счетчика 13 увеличивается после прихода каждого сигнала от элемента ИЛИ 12. В третьем блоке 14 задания . кода задается код, который соответствует требуемому числу сравнений всех входных сигналов с заданным в течение интервала от Ащц ло А кон Если содержимое счетчика 13 стает равно коду, заданному в третьем блоке 14 задания кода, то на выходе третьего блока 15 сравнения появляется сигнал, который преобразовывается блоком 11 формирования выходного сигнала в сигнал останова ЦВМ. Если счетчик 13 не достигает до заданного третьим блоком 14 задания кодом числа и происходит сравнение впятом блоке б сравнения текущего адреса с Акн , триггер 8 переходит в О состояние и тем самым обнуляет счетчик 13.Работа устройства с циклическими и разветвленными программагли, программами с повторяющимися адресами и спрограммами по обработке прерыванийвычислительного процесса определчется соответствующим выбором начального Ац и конечного Ако адресов. Например при работе с циклическимипрограммами необходимо остановитьЦВМ на таком цикле, в котором некоторый адрес А встречается К-ый раз(например, А - адрес из подпрограммы исправления ошибок) . В этом случае в качестве Ас,ц выбирается адрес Аконконца цикла (набираются в блоках 1и 2 соответственно). В первом блоке3 задания кода набирается адрес А,в третьем блоке 14 задания кодачисло К.В случае работы с разветвленнымипрограммами в зависимости от условийзадачи программа можей пойти по любой ветке. В качестве Ацсц и Акн выбирается адрес начала и конца той ветки программы, в пределах которой необходимо остановить ЦВМ. Если программа не идет по выбранной ветке то останов ЦВМ не формируется,При работе с программами, в которых один и тот же адрес А повторяется многократно, и например, адреса микрокоманд, а нам необходимо остановить ЦВМ в определенном месте программы, где встречается этот адрес,в качестве А выбирается такой адрес, который встречается наиболее близко к требуеглому месту останова ЦВМ. А в этом случае можно не задавать. Число повторений адреса А считается от адреса А ц . Таким образом, отпадает необходимость считать число повторений адреса А по всей программе что является трудоемкой, а часто неразрешимой задачей.При работе с программами, в которых может происходить прерывание вычислительного процесса, как правило неизвестно в какой момент придет требование на прерывание. В этом случае, если необходимо остановить ЦВМ, когда на участке от Акцц до А кон произойдет К-прерываний, в четвертом блоке 1 задания кода набирается Ас,ц, в пятом блоке 2 задания кода А,выбранного участка. В первом блоке 3 задания кода набирается адрес из подпрограммы обработки прерываний, на котором необходимо остановить ЦВМ, в третьем блоке 14 задания кода набирается число К.Введение в устройство останова цифровой. вычислительной машины новых блоков задания кода, двух блоков сравнения и триггера позволяет значительно сузить зону адресов программы, на которой осуществляется контроль условий останова, В результате значительно упрощается процесс работы с устройством, так как отпадает необходимость анализировать всю программу на предмет повторения условий, по которым задан останов. За счет соответствующего выбора Анаци Аон устройство останова цифровой вычислительной машины может эФфективно использоваться при работе с циклическими и разветвленными программами, программами с повторяющимися адресами и программами по обработке прерываний вычислительного процесса. формула изобретения Устройство для управления остановом цифровой вычислительной машины, содержащее первый, второй и третий блоки задания кода, блок электрического согласования нагрузки первый, второй и третий блоки сравнения, блок временного согласования, элемент ИЛИ, счетчик, блок формирования импульсов, причем выходы первого и второго блоков задания кода соединены соответственно с первыми входами первого и второго блоков сравнения, вторые входы которых соединены соответственно с выходом блока электрического согласования нагрузки и блока временного согласования, вход блока электриЧеского согласования нагрузки является адресным входом устройства, вход блока временного согласования является сигнальным входом устройства, выходы первого и второго блоков сравнения соединены соответственно с первым и вторым входами элемента ИЛИ, выход которого соединен с первым входом счетчика, выход счетчика соединен с первым входом третьего блока сравнения, второй вход которого соединен с выходом третьего блока задания кода, выход третьего блока сравнения соединен со входом блока формирования импульсов, выход кото868758 Составитель В.ЛатышТехред М,голинка едактор В,Матюхина орректор Л а одписно Заказ;8330/71ВНИИПИ ГосУдаРпо делам из113035, Москва,Тираж 748 Пственного комитета СССРобретений и открытийЖ, Раушская наб., д. 4 лиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная,рого является выходом устройства,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, сцелью расширения функциональных возможностей устройства за счет реализации останова вычислительной, машиныпо заданному адресу при работе .с циклическими программами, программами сповторяющимися адресами и с программами по обработке прерываний вычислительного процесса, в него введенычетвертый и пятый блоки задания ко- .да, четвертый и пятый блоки сравнения и триггер, причем выходы четвертого и пятого блоков задания кода соединены соответственно с первыми входами четвертого и пятого блоков сравнения, вторые вХоды которых соединены с выходом блока электрическогосогласования нагрузки, выход четвертого блока сравнения соединен с единичным входом триггера, выход пятогоблока сравнения соединен с нулевым.входом триггера, выход которого соединен со вторым входом счетчика. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Электронная вычислительная машнна ЕС, Под ред, А.М,Ларионова.Статистика, 1976, с. 214.2. Патент Японии М 5343497,кл. С 06 Г,-11/00, 04.11.78 (прототип)