CS204849B1 - Zapojení pro zrychlení jednooperandových výpočtů - Google Patents

Description

Předmětem vynáležu je zapojení pro zrychlení jednooperandových výpočtů zejména v operační jednotce malého počítače.

V praxi existuje celá řada operačních jednotek malých počítačů. Jedním z nich je použití datového registru zapojeného na

A- vstupu aritmetickologické sekce. Při dvouoperandových instrukcích se zde uchovává jeden z operandů před zpracováním v arítmetickologické sekci. Podobně je tomu i u jednooperandových instrukcí. V dosud známých zapojeních uvedeného typu je pro realizaci tohoto registru použito obvodů citlivých na hranu hodinového signálu.

Toto řešení má následující nevýhodu:

Délka taktů řadiče procesoru se volí z důvodů jednoduchosti dekodéru podle nejdelších instrukcí co se týká doby trvání jednotlivých stavových fází řadiče. Například dvouoperandová instrukce probíhá ve třech taktech a pro ni je vypočtena doba trvání taktů, okamžik záznamu operandu do datového registru i okamžik uložení výsledku do buňky zápisníkové nebo operační paměti.

V průběhu jednooperandové instrukce není možné vynechat druhý takt z důvodů, že by se nestihl ve třetím taktu záznam operandu do datového registru, jeho další zpracování v aritmetickologické sekcí a záznam do buňky zápisníkové nebo operační paměti. Tím se prodlužuje doba trvání celé istrukce a snižuje se operační rychlost počítače.

Tuto nevýhodu odstraňuje a možnost vynechání jednoho taktu řadíce při průběhu jednooperandových instrukcí řeší zapojení pro zrychlení j ednooperandových výpočtů podle vynálezu, jehož podstatou je, že datový registr zapojený mezi druhou vnitřní sběrnici a první vstup aritmetickologické sekce je vytvořen z obvodů citlivých na hladinu hodinového signálu.

Výhodou tohoto zapojení je možnost jednoduše měnit režim datového registru a to buá jako pamět,nebo jako propust. Pak lze při jednooperandových instrukcích vynechat druhý takt řadiče procesoru a zvýšit operační rychlost celého počítače.

Na výkrese je uvedeno vzájemné propojení jednotlivých bloků společně s jejich označením. První vnitřní sběrnice je spojena s výstupem 1 1 zápisníkové paměti s výstupem 21 datového přijímače £, s prvním vstupem 40 a s druhým vstupem 41 slabikového přepínače 4. Druhá vnitřní sběrnice 2 je spojena s výstupem 42 slabikového přepínače £, se vstupem 60 datového registru 2 a se vstupem 70 bloku konstant 1_,

Výstup 62 datového registru 2 3^e spojen s prvním vstupem 80 aritmetickologické sekce 2» výstup 71 bloku konstant 7_ je spojen s druhým vstupem 81 aritmetickologické sekce 2» jejíž výstup 82 je spojen se vstupem 90 oddělovací sekce 9_. Datová sběrnice 13 je spojena s datovou svorkou 120 operační paměti 1 2, se vstupem 20 datového přijímače 2 ^{a s} přímým výstupem. 92 oddělovací sekce 2» jejíž negovaný výstup 91 je zapojen na vstup 10 zápisníkové paměti £.

Funkce zapojení je následující: Vnitřní jednooperandové instrukce proběhne tak, že v jednom taktu řadiče procesoru se přečte operand z adresované buňky zápisníkové paměti 2 ^a přes první vstup 40 slabikového přepínače 4 se přesune na druhou vnitřní sběrnici 5. Hodinovým signálem 61 je datový registF 6_ v předchozím taktu nastaven do propustného stavu, takže operand projde ns první vstup 80 fl?itffi8ři§R?l5JÍ5lSÍ ÍStce 8 a dále přeš^-negovaný výstup 91 oddělovací sekce 9_ ^na vstup 10 zápisníkové paměti kam se zapíše na buňku uložení.

Vnější jednooperandová instrukce proběhne tak, že v jednom taktu řadičeproeesoru se přesune obsah adresované buňky operační paměti 1.2 z datové svorky 120 na datovou sběrnici 13 a dále přes datový přijímač 2_ na prvni vnitřní sběrnici 3_. Odtud se dostane přes první vstup 40 slabikového přepínače 4 na druhou vnitřní sběrnici 5^ a dále přes datový registr 6^, aritmetickologickou sekcí £ a přes přímý výstup 92 oddělovací sekce 2 ^na datovou sběrnici 1 3 .

Operand se sejme do datové svorky 120 operační paměti 12 a zapíše se na buňku uložení. V případě, že vnitřní nebo vnější operace vyžaduje přičítání nebo odečítání konstanty od daného operandu, navolí se signálem 72 z řadiče procesoru tato konstanta na výstupu bloku konstant Sla

Hlod oněma ulehlí ApeťanJu z kuňky zápisníkové paměti 1_ do buňky operační paměti 12 a lichou adresou proběhne tak, že z výstupu 11 zápisníkové paměti 1 ee sejme spodní slabika operandu na druhý vstup 41 slabikového přepínače 4^ a dojde k záměně pozic obou slabik.

Spodní slabika se objeví na horní polovině druhé vnitřní sběrnice 5_. Odtud projde přes datový registr 6, aritmetickologickou sekci £ a přes přTmý výstup 92 oddělovací sekce 9_ na horní polovinu datové sběrnice 13 a na datovou svorku 120.

Z této svorky se pak zapíše slabika operan du na buňku operační paměti 12 a lichou adresou.

Možnost použití uvedeného zapojení je v operační jednotce malého počítače 8 popsanými operacemi.

Claims (1)

1. PŘEDMĚT

   Zapojení pro zrychlení jednooperandových výpočtů se zápisníkovou paměti, s operační pamětí a s aritmetickologickou sekcí, vyznačující se tím, že datový registr /6/ zaVYNALEZU pojený mezi druhou vnitřní sběrnicí /5/ a první vstup /80/ aritmetickologické sekce /8/ je vytvořen z obvodů citlivých na hladinu hodinového signálu /61/.