Устройство для обработки информации

а:,ыов оа Фа пм 3 еч " й" еОП ИИЗОБРЕТЕН ИЯ Союз Советских Сфциалистицесних Уев:йублии(6) Дополнительное к авт. свид.ву(22) 3" явлено 17,05,7 З (21) 1920111/с присоединением эаявки1)М. К 06,Р 15 ввудерстввиаб кеивтвтВвэата Иеевтрва СССРвв двхвм нэвврвтвева вткрытив(46) Дата опубликования описания 01.08 681.32 088.8)И. Черницкий, Л. М, Хохповй М, М. Груцников и Н. Л. Микинепова Заявитель ОЙСТВО,ОЛЯ ОВРАБОТК ИНфОРМЛБИИ поцкпючена ко вхоцвм споив микрокоманц, информации от внешних устройств и освецомигепьных сигнапов от внешних устройств устройства цпя обработки информации и соединена с оцноименными вхоцвми операционных бпоков, в шина выхоцной информации соецинена с выхоцами ацреса мик рокоманц, информации к внешним устройст вам, ацреса к внешним устройствам и управпяющих сигнапов устройства цпя обработки информации и поцкпючена к оцноименным выходам соответствующих операционных блоков. Дпя сокращения аппарвтурных затрат и упучщения эксппуатвционных характеристик в нем вхоцы и выхэ цы операционных блоков соединены с вхоцаой в выхоааой магаоараавмв,2 . Оавв ко это известное устройство при изменении апгоритма требует эначитепьных звт О рвт цпя изменения программного обеспечения, а его бпоки - бопьаих аппаратурных затрат цпя их иэготовпения., Цепь изобретения состоит в сокращении аппаратурнык затрат и упучщении эк сппуатвционных характеристик. В описываИзобретение относится к цифровой вычиспитепьной технике,Известно устройство цпя обработки информации; соцержашее бпок микропрограммного управления, операционные бпоки, щины номера операционного бпока, шины информации от внешних устройств, шины управпяющих сигналов, шины выхоцной инфорМации и шины освецомигепьных сигнаповрт внешних устройств 1 , Наибопее бпиэ ким к изобретению техническим решениемявпяется устройство цпя обработки информациий соцержашее бпок микропрограммноэо управпения, выхоц которого соецинен соцним вхоцом блока управпения магистрапьюй второй вход поакпючен ко вхоцноймвгистрапи; а выхоц соецинен с выхоцнойЙагистрапьюа которая соединена с магиспрапьными вхоцами операционных бпоков,магистральные выхоаы которых соединенысо вхоцной мвгистрапью, шина номера операционного блока и шина информации отвнешних устройств, соединены с оцноименными вхоцами соответствующих операционных бпоков, шина упрввпяюших сигнапов уцарсгвенное союзное конструкторско-гехнопогическоеюро по проектированию счетных машинемом устройстве это цостигаегся тем, чтооно соцержит шину обмена информациеймежду операционными бпоками, соединеннуюю со вхоцами - выхоцами обменной информации соответствующих операционныхблоков, выхоц адреса микрокоманц соецинен с шиной номера операционного бпока,а шина информации от внешних устройствсоецинена с шиной выхоцной информации."Кроме .того, в нем операционный блок соцержит регистр, бпок эпеменгов И регисг 10ра, бпок эпементов И-ИЛИ, блок эпеменгов И внешних устройств и блок цешифрагоров микроопераций, вхоц которого поцкпючен ко вхоцу номера операционного бпока, а выхоц соецинен с первыми вхоцамиблока эпементов И внешних устройств, бпока эпеменгов И регистра и регистра, гхоцкоторого поцкпючен кмагистрапьному вхоцу операционного бпока, а выхоц соециненсо вторым вхоцом блока эпементов И регистра и вхоцом - выхоцом обменной информации операционного бпока, соединенным с первым вхоцом бпока эпемепговИ-ИЛИ, выход и второй вхоц которого со 25ецинены соответственно с информационнымвыхоцом и входом информации от внешнихустройств операционного бпока, управпяющий вход которого соединен со вторым вхоцом бпока эпеменгов И внешних устройств,выхоц которого соецинен с выхоцом блокаапементов И регистра и магистрапьнымвыходом операционного бпока,На фиг. 1 прецсгавпена бпок-схемаописываемого устройства; на фиг. 2 - форматы команц устройства обработки информации; формат пересыпок К и форматконстант К; на фиг. 3 - бпок-схема ап 2торитма функционирования устройства обработки информации.Описываемое устройство соцержит бпок401 управпения магистралью, операционныебпоки 2 - 2) бпок 3 микропрограммного управпения, выхоц 4 ацреса микрокоманц, вхоц 5 спова микрокоманц, вхоц 6информации ог внешних устройств, выхоц7 информации к внешним устройствам,вьиоц 8, адреса и внешним устройствам,вХоЬ 9 освецомитепьных сигнаповот внешних устройств, выхоц 10 управпяющих сигналов, вхоцную магистрапь 1 1, выхоцнуюмагисграпь 12, шину 13 номера операционного бпока, шипу 14 управпяющих сигнапов, шину 15 информации от внешнихустройств, шину 16 выхоцной информациии шину 17 обмена информацией межцуоперационными блоками. Бпок 1 управнения магистрапью соцержит тетрацный коммутатор 18, регистр9 магисграпи, цещифратор 20 микроопераций. Операцион- бО ные бпоки 2- 2 тсоцержат регистры21 - 21 1, блоки 22- 22 эпементов Ирегистра, бпоки 23- 23 эпеменговИ-ИЛИ, блоки 241- 24 эпементов Ивнешних устройств и блоки 251- 25 цешифраторов микроопервций, магистрапьные1вхоцы 26- 26, входы-выходы 27- 271обменной информации, вхоцы 28- 28информации от внешних устройств, управпяющие вхоцы 29- 29, вхоцы 301- ЗОномера операционного бпока, магистраль ные выхоцы 311- 31 тт, информационныевыхоцы 32- 32), . Блок З,микропротзаммного управпения соцержиг управпяющийавтомат 33, бпок-эпеменг 34 формирования микроопераций и генератор тактов 35.формат пересыпок К(см, фиг. 2) содержит поле адреса передающего регистра (вентипя) Ро, попе ацреса приемного регистра Рсц , попе типа источника информации Р 11 , попе иценгификатора габпицы Рг , попе кона операции Р0 фпопе микрокоманцы Ри поле признаказаписи Р, формат констант К соцержиг попе константы Рцт попе коцо операции Ро 1, попе типа микрокоманцы Рцпопе ацреса приемного регистра Р, попе признака записи Р . На бпок-схемеапгоригма функционирования устройства(см, фиг. 3) показаны такты Т 1 - Т 4работы генератора тактов 35, состоянияА 1 - А 13 управпяющего автомата 33,микрооперации МП 1-МП 23 бпока-эпеменга 34 формирования микрооперации и бпоки усповных переходов УП 1-УП 4,В описываемом устройстве выпопнениевсех операций своцигся к пересыпкам гипа регистр-регистр и вентипь-регистр.форматы команц К 1 и К различаются тем, что в формате константы К на2месте попя адреса перецаюшего регистра(вентипя) Р , попя типа источника информации Р , попя ицентификагора табпиицы Ра также части попя кода операциитР помещается поле,константы Р . Покпе адреса передающего регистра (венгипя) Р 1 содержит шестнадцатиричныйа 1коц номера регистра (вентипя), с которого информация считывается во вхоцнуюмагистрапь 11, Попе типа источника информации Р содержит признак датчикаинформации (регистра ипи венгипя), номер которого соцержится в поле ацресапередающего регистра (вентиля) РПопе иценгификатора габпицы Р соцера 1гжит признак обращения к габпице резупьтатов арифметических ипи логических операций; хранящейся в постоянном запоминающем устройстве (на чертежах не показано). Поле кода операции Р соцер 025 6242 жит признаки пересылки байта, мпацшей ипи старшей тетрацы информации из выхоцной магистрали 12 в регистры 211 - 21 ППосле коца операции Р соцержиг попе коца операции Р и прйзнаки считывания байта, мпацшея или старшей тетрады информации из,входной магистрали 11 в регистр 19 магистрали. Попе типа микрокоманцы Р соцержит признак микмрокоманцыфурмата, константы К, Попе признака записи Р соцержит признак за а3писи информации в оперативное запоминаюшее устройство (на чертежах не показано). Попе ацреса приемного регистра Ра 2 соцержит шестнадцатиричный коц номера .регистра, на который информация записывается из выхоцной магистрали: 12, Попе константы Р соцержит собственно констанкту апиной в оцин байт. Попе ацреса приемного регистра Р , и попе адреса перецаюшего регистра (вентиля) Р 1 оцновремена 2 заа 1но составляют байт адреса спецуюшей микрокоманцы.При микрокоманце формата констант К цпя формирования ацреса спецующей микрокоманцы вместо поня адреса передающего регистра (вентиля) Р 1 испопьзуега 1ся часть гетрацы поля константы Р .функционально все операционные блоки 2 1 - 2разбиты на три группы. К первой группе относятся операционные блоки2 - 2, прецнаэначенные цпя формиро 1 к фвания ацреса микрокоманцы на выхоце 4 ацреса микрокоманц. Число К зависит от количества разряцов ацреса команцного запоминаюшего устройства (на чертежах не показано). Ко второй группе относягся операционные блоки 2 - 2, прецк+4назначенные цпя хранени 3" и прие-а слова микрокоманцы со вхоца 6 слова микрокоманцы. Число Р зависит от количества раэ. ряцов в слове микрокоманцы, К третьей группе относятся операционные блоки 2 - 2 ( , прецнаэначенные цпя приек+ кма информации и освецомигепьных сигналов от внешних устройств (на чертежах не показаны), обслуживаемых устройством цпя обработки информации, Чиспо и зависит от числа внешних устройств. Максимальное значение И зависит от величины поля ацреса принимающего регистра (вен 50 гиля) РОперационные блоки 2 -2а 2 1 к+0вхоцяг в минимальную комппектапйю уст ройства цпя обработки информации. Число операционных блоков 2 - 2можетк+к 55 варьироваться в зависимости ог реальных требований к устройству обработки информации.Внешние устройства (на чертежах не показаны), в том числе оперативное за 32 6поминаюшее устройство, поцкпючаются кустройству цпя обработки информации через вход 6 информации от внешних устройств, вхоц 9 освецомитепьных сигналовот внешних устройств, выхоц 7 информациик внешним устройствам, выхоц 8 адресак внешним устройствам, выхоц 10 управляющих сигналов. Блок 3 микропрограммного управления построен по принципу аппаратурного автомата Мура и прецназначен цпя вьтцачи управляющих микроопераций МП 1 - МП 23 на операционные блоки 2 - 2 и на1блок 1 управления магистралью Устройство цпя обработки информации функционирует согласно блок-схеме алгоритма, прецставпенной на фиг. 3. Блоксхема позволяет проспецигь выполнение всех типов микрокоманц. В кажцом из состояний А 1 - А 13 управляющего автомата 33 выполняются огцепьные микрооперации МП 1 - МП 23;МП 1 - открыть блок элементов И внешнихустройств 24 к;МП 2 - считать информацию иэ выхоцноймагистрали 12 в регистры 21 и21МПЗ - открыть выхоц 7 информации квнешним устройствам; МП 4 - вьщать номер регистра 21к ф МП 5 - записать первое слово микрокоманцы в регистр 21к фМП 6 - обнулить управляющий автомат ЗЗ; МП 7 - вьтцагь импульс на выхоц 10 уйравпяющих сигналов;МП 8 - снять импульс с выхоца 10 уиравпяюших сигналов;МП 9 - открыть блок 24элементов Ик+внешних устройств ;МП 10- записать второе слово микрокоманцы в регистр 21МП 11-записать в регистр 1 о магистрали 1-ю теграцу;МП 12- записать в регистр 19 магистрали 2-ю тетрацу ;МП 13- открыть блок 22 элементов Икрегистра ;МП 14- открыть блок 22 элементов Ик+хрегистра ;МП 15- вьщагь номер регистра 21 ф МП 16- вьщать номер регистров 2121 МП 17 считать регистры 21 - 21;2 , МП 18- снять вызов команцному запоминающему устройству (на чертеже не показано);МП 19- пать вызов команцному запоминающему устройству (на чертеже непоказано)232 8 7 624 МП 2 О- поцготовить старший разряц ацреса микрокоманц;МП 21- перекпючить ацрес микрокоманц; МП 22- записать в регистры 21- 21, МП 23- записать в регистр 19 магистрапи из регистров 21 - 21Условные перехоцы описываемого уст 1 2 ройства:УП 1 - первый условный перехоц по типуизменения ацреса микрокоманцы10 УП 2 - усповный перехоц по типу микрокоманцы ;,УПЗ:- второй условный переход по типуизменения адреса микрокоманцы; УП 4 - усповный перехоц по номеру цик 15па микрокоманцы, соцержащий попе идентификатора таблицы Р,тСостояния А 1 -. А 4 упрввпяющего автомата 33 являются общими цпя всех типов микрокоманц. В этих состояниях путемО поспецоватепьного выпопнения микроопераций МП 1, МП 11, МП 12, МП 6, МП 1, МП 7, МП 8, МП 9, МП 11, МП 12, МП 1 О, МП 4, МП 9 со вхоца б слова микрокоман-, цы в регистры 21 - 21,записывает кся слово микрокоманцы, Йапее произвоциъся анализ условного перехоца УП 1. Если в микрокоманде отсутствует обращение в регистры 21 - 21 , которые выпопк к+няют функции регистров ацреса микроко манцы, то осуществпяется перехоц к состояним А 5, А 6, А 7 управпяющего автомата 33, в которых адрес спецуюшей мик рокоманцы путем поспецоватепьного выполнения микроопераций МП 14, МП 11, МП 18,д МП 13, МП 1, МП 15, МП 2 формируется .из поля ацреса приемного регистра Ра 2 и цопя адреса передающего регистра (вентиля) Ра 1 ацрес спецующей микрокоманцы, Еспи в микрокоманце осуществпяется пе- ,О ресылка в регистры 21 -21 х, то произвоцится анапиэ усповного перехоца УП 2, в котором опрецепяется формат микрокоманцы, что позвопяет в цапьнейшем: выпол.нять цействия, присущие каждому формату 45 микрокоманцы в отцепьности. При выпопнении микрокоманцы формата пересылок К 1 в состояниях А 8, А 9 управляющего автомата 33 путем поспецоватепьного выпопнения,микроопераций МП 16, МП 23, 50 МП 17, МП 19, МП 14, МП 22, МП 8 через вхоцную магистраль 11 и выхоцную магистраль 12 пропзвоцится перепись информации из регистров 21 - 21 ипи бпо 1 2 ков 241 - 24 и эпементов И внешних 55 устройств в регистры 21 - 21 согласно полю ацреса приемного регистра Ра 2 и попю адреса перецающего регистра (вентиля) . Ра 1,При выпопнении микрокоманцы формата констант К в состояниях А 10, А 9 управпяющего автомата 33 путем поспецоватепьного выполнения микроопераций МП 13, МП 23, МП 19 через входную магистраль 11 и выхоцную магистрапь 12 производится запись коца константы из регистра 21 в регистр 21 21 согласно попю адреса приемного регйстра РазПри выполнении микрокоманцы формата пересылок К с ипвнтификатором таб пиц в попе,ицейтификатора табпицы Р в состояниях А 12, А 13, А 11, АО управпя 1 ющего автомата 33 путем поспецоватепьного выполнения микроопераций МП 18 МП 20 МП 16 з МП 211 МП 19 ю МП 1 МП 231 МП 4, МП 22, МП 8 организуется повторное обращение к команцному запоминающему устройству (на чертежах не показано) и со вхоца 5 слова микрокоманц значение табпицы пересылается через вхоцнук магистраль 11 и выхоцную магистраль 12 в регистр 19 магистрапи ИЛалее по ана погии с микрокоманцой формата констант К 2 осуществляется пересылка этих значений в регистр 21согласно полюк+адреса приемного регистра Ра 2По окончании выполнения любой из перечисленных микрокоманц из состояния А 9 управляющего автомата 33 осуществпяется перехоц к состоянию А 1 управпяюще-е го автомата 33 цпя выполнения спецующей микрокоманцы. формула изобретени я 1. Устройство цпя обработки информации, соцержащее блок микропрограммного управления, выход которого соецинен с оцним вхоцом блока управпения магистралью, второй вхоц которого поцкпючен ко вхоцной магистрали, а выходсоецинен с выхоцной магистралью, которая соецинена с магистрапьными вхоцами операционных бпоков, магистральные выхоцы которых соецинены со вхоцной магистралью, шина номера операционного блока и шина информации от внешних устройств соецинены с оцноименными вхоцами соответствующих операционных блоков, шина управляющих сигналов поцкпючена ко вхоцам слова микрокоманц, информации от внешних устройств и освецомитепьных сигналов от внешних устройств устройства цпя обработки информации и соецинена с одноименными входами операционных блоков, а .шина выхоцной информации соецинена с выхоцами ацреса микрокоманц, нформации к внешним устройствам, ацреса к внешним устройствам и управляющих сигналов устройства цпя обработки информации и поцкпючена к оцноименным выхоцам соответствующих операционных блоков, о т л и ч а ю щ,е е с я тем, что, с цепью сокращения аппаратурных затрат и улучшения эксплуатационных характеристик, оно соцержиг шину обмена информацией межау операционными блоками, соециненную со вхоцами-выхоцами обменной инфор-ф мации соответствующих операционных блоков, выхоц ацреса микрокоманц соецинен с шиной номера операционного блока, а шина информации от внешних устройств соецинена с шиной выхоцной информации.2. Устройство по и. 1, о т и и ч а ющ е е с я тем, что операционный блок соцержиг регистр, блок элементов И регистра, блок элементов И-ИЛИ, блок элемен-ф тов И внешних устройств и блок цешифраторов микроопераций вхоц которого поцкпючен ко вхоцу номера операционного блока, а выхоц соецинен с первыми вхоцами блока элементов И внешних усто 24232 10ройств, блока элементов И регистра ирегистра, вхоц которого аоцключен к магистральному вхоцу операционного блока,а выхоц соецинеясо вторым вхоцом блока элементов И регистра и вхоцом-выхоцом обменной информации операционногоблока, соециненным с первым вхоцом блока элементов И-ИЛИ, выхоц и второйвхоц которого соецинены соответственнос информационным выхоцом и вхоцом информации от внешних устройств операционного блока, управляющий вхоц которогосоецинен со вторым вхоцом блока элементов И внешних устройств, выхоц которогосоецинен с выхоцом блока элементов Ирегистра и магистральным выхоцом операционного блока.Источники информации, принятые вовнимание при экспертизе:1. Патент США3665421,кп, 34 О. 8, 1972.2. Эскизный проект срецсгв связи покапьных информационно-управляющих си -стем (ЛИУС), НМ, ИАТ АН СССР,М., 1967.624232 Рт 0 и 8. 2 Составитель Г. Сорокина Техрец Э. Чужик Корректор С. Гарасиняк цактор акя ное та. Министр б., ц. П "Патент", г. Ужгороц, уп. Проектная, 4 ипиа 189/39 Тираж 826БНИИПИ Госуцарственного коло цепам изобрете113 О 35, Москва, Ж, Р Поцп тета Со й и откр ушская н