DE1474095B1

DE1474095B1 - Programmgesteuerte Datenverarbeitungsanlage

Info

Publication number: DE1474095B1
Application number: DE19641474095D
Authority: DE
Inventors: Harr John Allen; Taylor Frank Finley; May Harold Frederick; Doblmaier Anton Henry; Fabisch Michael Peter; Nowak John Stanley; Werner Ulrich; Downing Randall William
Original assignee: Western Electric Co Inc
Current assignee: AT&T Corp
Priority date: 1963-12-31
Filing date: 1964-10-13
Publication date: 1970-08-20
Also published as: AT272712B; CH479991A; FR1426970A; DK136878B; AT273543B; DK136878C; DE1474096A1; DK114415B; DE1437576B2; BE654496A; NL140351B; DK115124B; FR1426972A; DE1437576A1; DE1437576C3; DE1437577A1; DE1437577B2; CH476442A; NL6415235A; NL6415239A

Description

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Die Erfindung betrifft eine programmgesteuerte chers beim Ablesen von Informationen aus dem Spei-Datenverarbeitungsanlage mit einem Folgen von eher, gleichermaßen so groß sein, daß sie die Vorteile, Programmbefehlswörtern und Datenwörtern enthal- die durch die Verwendung von Schaltungselementen tendem Speicher, mit einer Steueranordnung, die die extrem hoher Geschwindigkeit erzielt werden, schwer-Folgen von Programmbefehlswörtern ausführt und 5 wiegend beeinträchtigen können. Bei einer Komfolgende Bauteile umfaßt: eine Vielzahl von Register- bination verhältnismäßig großer Laufzeiten und Änschaltungen, eine Datensammelleitungsanordnung, die derungen der Ansprechzeit in einem einzigen System eine Vielzahl von individuellen, den einzelnen EIe- sind die Vorteile von Schaltungselementen mit extrem menten des Datenwortes entsprechenden Kanälen hoher Geschwindigkeit noch weiter in Frage gestellt, enthält und aus einem ersten Teil und einem zweiten io Ein Datenverarbeitungssystem weist eine beschränkte Teil besteht, eine erste Vielzahl von programm- Speicherkapazität für Daten innerhalb der Steuergesteuerten Gatterschaltungen zur wahlweisen An- anordnung auf. Daher wird die Speicheranordnung Schaltung der Ausgangsanschlüsse der Registerschal- nicht nur zur Speicherung der Folge von Programmtungen an den ersten Teil der Datensammelleitungs- befehlswörtern, sondern auch als Quelle für die anordnung, eine zweite Vielzahl von programm- 15 Eingangsdaten und als Pufferspeicher zur Speicherung gesteuerten Gatterschaltungen zur wahlweisen An- von Zwischen- und Endergebnissen benutzt. Außerdem schaltung des zweiten Teils der Datensammelleitungs- sind bei bekannten Datenverarbeitungssystemen die anordnung an die Eingangsanschlüsse der Register- Datenverarbeitungselemente, unabhängig davon, ob Schaltungen und eine logische Allzweck-Verarbei- sie arithmetischer oder logischer Art sind, einem tungsschaltung mit einer ersten Gruppe von an den 20 bestimmten Speicherblock innerhalb der Steueranersten Teil der Datensammelleitungsanordnung an- Ordnung zugeordnet. Dieser Speicherblock wird allgeschalteten Dateneingangsanschlüssen, einer Gruppe gemein Akkumulator-Register oder Akkumulatorvon an den zweiten Teil der Datensammelleitungs- Registerkomplex genannt. Bei solchen Systemen anordnung angeschalteten Datenausgangsanschlüssen werden Daten aus dem Speicher entnommen und dem und einer Gatterschaltungsanordnung, die wahlweise 25 Akkumulator-Registerkomplex zugeführt, weitere bedie erste Gruppe von Dateneingangsanschlüssen mit nötigte Daten werden gewonnen und gleichfalls zu den Datenausgangsanschlüssen unter Steuerung von dem Akkumulator-Komplex übertragen. Dann wird Signalen an einem Steueranschluß verbindet, welcher die von der Folge von Programmbefehlswörtern veran das Ausgangskabel einer programmgesteuerten langte Verarbeitung vorgenommen und das Ergebnis Umsetzerschaltungsanordnung angeschaltet ist, und 30 über den Akkumulator einem Bestimmungsregister mit einem Eingangs-Ausgangs-System. in der Steueranordnung oder dem Speicher zugeführt.

Wegen der Bedeutung der auszuführenden Arbeiten Eine solche Verarbeitung erfordert die Ausführung

und auf Grund des Wunsches nach einer Herab- einer großen Zahl von Befehlen und benötigt daher

Setzung der hohen Betriebskosten ist ein Datenver- verhältnismäßig viel Zeit. Das gilt auch für eine be-

arbeitungssystem erforderlich, das sowohl wirksam als 35 kannte Anlage der eingangs genannten Art.

auch zuverlässig ist. Es gibt naheliegende Auswege, Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, die bei

um die Datenverarbeitung je Zeiteinheit für eine einer Datenverarbeitungsanlage zur Durchführung

programmgesteuerte Datenverarbeitungsanlage zu er- von logischen Verarbeitungsvorgängen erforderliche

höhen, beispielsweise Hochgeschwindigkeitsspeicher Anzahl von Befehlen und damit die Verarbeitungszeit

und Hochgeschwindigkeitsschaltungselemente. Die 40 sowie den erforderlichen Speicherraum zu verringern.

Verwendung von Hochgeschwindigkeitselementen stellt Zur Lösung dieser Aufgabe geht die Erfindung von

jedoch weder die Wirksamkeit noch die Zuverlässig- einer Anlage der eingangs genannten Art aus und ist

keit des Systems sicher. Hochgeschwindigkeits-Daten- dadurch gekennzeichnet, daß die logische Allzweck-

verarbeitungselemente sind im allgemeinen teurer und Verarbeitungsschaltung eine zweite Gruppe von mit

oftmals weniger zuverlässig als die entsprechenden 45 einer Datenquelle verbundenen Dateneingangsan-

Bauteile für niedrigere Geschwindigkeiten. In einem Schlüssen und eine Vielzahl von Steueranschlüssen

System können Datenverarbeitungselemente für ex- aufweist und daß die logische Allzweck-Verarbeitungs-

trem hohe Geschwindigkeiten verwendet werden. Die schaltung wahlweise an ihren Ausgangsanschlüssen

innere Organisation des Systems kann jedoch dazu ein Ausgangsdatenwort entsprechend gleichzeitig an

führen, daß die Vorteile solcher Elemente nicht voll 50 der ersten und zweiten Gruppe von Dateneingangs-

ausgenutzt werden und daß unnötige Verfahrens- anschlüssen auftretenden Datenwörtern und an der

schritte die Datenverarbeitung je Zeiteinheit herab- Vielzahl von weiteren Steueranschlüssen auftretenden

setzen. Steuersignalen erzeugt.

Anordnungen, die auf Grund der Schaltungs- Damit kann eine Datenverarbeitung ohne Zwischenorganisation zu einer erhöhten Datenverarbeitung je 55 speicherung aller Operanden stattfinden, d. h., der Zeiteinheit führen, sind von besonderer Bedeutung für eine Operand ist in einem Register enthalten und Datenverarbeitungssysteme. wirkt von diesem aus auf die logische Allzweck-Ver-

In sehr großen Datenverarbeitungssystemen ist oft arbeitungsschaltung, in welcher beim Durchlauf des ein beträchtlicher Abstand zwischen Teilen des zweiten Operanden sogleich das Ergebnis der geSystems erforderlich, obwohl die Teile innerhalb eines 60 wünschten logischen Verknüpfung entsteht. Die loeinzigen Raumes angeordnet sind. Die Laufzeit gische Allzweck-Verarbeitungsschaltung enthält also zwischen diesen Bestandteilen des Systems kann Gatter, an welche Befehlssignale, Ausgangssignale des dabei so groß werden, daß die Vorteile, die sich mit Registers und die auf einer Übertragungsleitung anHilfe von Hochgeschwindigkeitselementen erreichen kommenden Signale des ersten Operanden anliegen, lassen, schwerwiegend beeinträchtigt ^werden. Außer- 65 Erfindungsgemäß ist die logische Allzweck-Verdem können in großen Systemen Änderungen der arbeitungsschaltung für die größeren Datenquellen Ansprechzeiten von Elementen des Systems, bei- innerhalb der Verarbeitungsanordnung direkt verspielsweise Änderungen der Ansprechzeit eines Spei- fügbar, und die Ausgangssignale dieser logischen All-

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zweck-Verarbeitungsschaltung können direkt zu jedem Es zeigt

beliebigen Hauptregister innerhalb der Verarbeitungs- F i g. 1 ein allgemeines Blockschaltbild eines Fernanordnung übertragen werden. Die logische Ver- sprechvermittlungssystems als Ausführungsbeispiel arbeitungsschaltung arbeitet mit zwei nach Wörtern eines Datenverarbeitungssystems,
organisierten Operanden. Der eine Operand umfaßt 5 F i g. 2 ein allgemeines Blockschaltbild eines Datenimmer den Inhalt eines bestimmten Registers (Logik- Verarbeitungssystems,

register) innerhalb der Verarbeitungsanordnung. Der F i g. 3 bis 5 in der Anordnung nach F i g. 13 ein

andere Operand kann dagegen von jeder größeren Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels für eine

Datenquelle innerhalb der Verarbeitungsanordnung Steueranordnung,

gewählt werden. Bei einem Ausführungsbeispiel kann io F i g. 6 ein allgemeines Blockschaltbild eines Pro-

z. B. der zweite Operand erhalten werden von grammspeichers,

. . , , ,. , . . ,,.,,, „,. F i g. 7 ein allgemeines Blockschaltbild eines Ge-

a) jedem beliebigen von einer Vielzahl von Flip- sprächsspeichers,

Flop-Registern; Fig. 8 ein Zeitdiagramm mit den in einer Steuer-

b) von dem Datenpufferregister, das bei dem Daten- _anordmmg verwendeten Grundimpulsen,

verkehr von und zum Speichersystem benutzt _F . _{g<
9 dn Zei}tdiagramm für die Verarbeitung von

wird, . drei aufeinanderfolgenden Programmbefehlswörtern,

c) vom Indexaddier-Ausgangsregister. _F j _{g 10 eine Tabelle mit den wahlfreien>
zusätz}.

Bei dem Ausführungsbeispiel bezeichnet ein Pro- liehen Befehlsmöglichkeiten und Merkmalen für die grammbefehlswort einen oder beide Operanden und a° bei dem Ausführungsbeispiel benutzten Befehle,
definiert die Arbeitsweise der logischen Verarbeitungs- F i g. 11 die Zusammenstellung der F i g. 3 bis 5. schaltung. Diese Schaltung ermöglicht bei dem vor- Die Hauptabschnitte eines Fernsprechvermittlungsliegenden Ausführungsbeispiel die Kombination der systems als Ausführungsbeispiel eines Datenverarbeiden Operanden durch eine Koinzidenzverdeckung beitungssystems sind in F i g. 1 dargestellt. Die dort (UND), eine Mischverdeckung (ODER) und eine »5 verwendeten funktionellen Bezeichnungen beschreiben Exklusi v-Oder-Verdeckung (EXKLUSI V-ODER). Das ganz allgemein die jedem Block der Figur zugeordneten sich bei der Koinzidenz- oder Mischverdeckung er- Aufgaben.

gebende Datenwort kann außerdem komplementiert In F i g. 1 umfaßt der als zentraler Datenverarbeiter werden, d. h., das sich aus der Kombination der beiden bezeichnete Block die Steueranordnung 101 und das Operanden durch die Koinzidenz- oder Mischver- 3o Speichersystem, das den Programmspeicher 102 und deckung ergebende Datenwort besteht aus einer den Gesprächsspeicher 103 enthält. Die übrigen EIe-Folge von 1- und 0-Werten, und eine Komplemen- mente der F i g. 1 bilden das Eingangs-Ausgangstierung dieses Wortes führt zu einem neuen Wort, System des Ausführungsbeispiels,
in dem jede »1« das ursprünglichen Wortes durch eine Die allgemeine Organisation eines Datenverarbei- »0« im neuen Wort und jede »0« im ursprünglichen 35 tungssystems läßt sich besser in F i g. 2 erkennen. Das Wort durch eine »1« im neuen Wort ersetzt ist. Eingangs-Ausgangs-System 170 umfaßt (im Falle eines Außerdem besteht bei dem Ausführungsbeispiel Fernsprechvermittlungssystems als Ausführungsbeidie Möglichkeit, ein Datenwort von einer Datenquelle spiel) einen zentralen Impulsverteiler 143, den Hauptzu einer Datenbestimmung ohne Änderung über die abtaster 144, den Fernschreiber 145, den Programmlogische Verarbeitungsschaltung zu führen oder alter- 4<> speicher-Kartenschreiber 146, die automatische Genativ in der logischen Verarbeitungsschaltung zu bührenerfassung (AMA) 147, die verschiedenen EIekomplementieren. mente des Vermittlungsnetzwerkes 120, den VerWenn das Programmbefehlswort nur einen der binderrahmen 126 mit dem Verbinderabtaster 127, beiden Operanden angibt, enthält der erste Operand dem Signalverteiler 128 und dem Kabelempfänger 129 ein Wort, das durch ein vorher ausgeführtes Programm- 45 und die Verbindungsleitungsrahmen 134, 137 und die befehlswort abgeleitet worden ist. Wenn das Pro- zugeordneten Verbindungsleitungsabtaster 135, 139, grammbefehlswort beide Operanden angibt, wird der die Verbindungsleitungs-Signalverteiler 136, 140 und erste Operand direkt von einem Teil des Befehlswortes die Kabelempfänger 137, 141. Diese Eingangs-Aus- oder von einem durch das Befehlswort angegebenen gangs-Geräte stellen lediglich Ausführungsbeispiele Flip-Flop-Register erhalten. 50 dar, die bei allgemeinen Datenverarbeitungssystemen

Vorteilhafterweise haben entsprechend diesem Aus- vielerlei Formen annehmen können,
führungsbeispiel alle größeren Datenquellen innerhalb

der Verarbeitungsanordnung direkten Zugriff zu der Zentrale Steuerung 101
logischen Allzweck-Verarbeitungsschaltung, und in

gleicher Weise können Ausgangssignale dieser Schal- 55 Die zentrale Steuerung 101, die in den F i g. 3

tung direkt zu jedem der Hauptregister innerhalb der bis 5 dargestellt ist, stellt die Datenverarbeitungseinheit

Verarbeitungsanordnung übertragen werden. Es ist des Systems dar. Zur Erläuterung kann die zentrale

daher nicht erforderlich, Daten zuerst zu dem Akku- Steuerung 101 in drei Hauptteile unterteilt werden:

mulator-Registerkomplex zu übertragen die ge- _χ Grundlegende Datenverarbeitungseinrichtungen;

wünschte Verarbeitung durchzufuhren und dann die 6o _Einricht°_{ngen für die} Nachrichtenübertragung

Daten zu emem Bestimmungsrepter oder zum j Eingangsquellen und Ausgangsgeräten der

Speicher zu geben. Statt dessen können Daten von traten St ueru £· see

jeder der Hauptdatenquellen in der Verarbeitungs- , ™,„,_t, __ · _;„i,_t„„ '

anordnung direkt bei ihrer Übertragung von der ³" Wartungsemrichtungen.

Quelle zu einem vorgeschriebenen Bestimmungs- 65 Die zentrale Steuerung führt Datenverarbeitungsregister bearbeitet werden. funktionen entsprechend Programmbefehlen aus, die Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im hauptsächlich im Programmspeicher 102 gespeichert folgenden an Hand der Zeichnungen beschrieben. sind. In einigen speziellen Fällen sind die Programm-

befehle auch im Gesprächsspeicher 103 gespeichert. Die Programmbefehle sind innerhalb der Speicher in geordneten Folgen angeordnet. Die Programmbefehle lassen sich in zwei Hauptklassen unterteilen, nämlich Entscheidungsbefehle und Nichtentscheidungsbefehle. Entscheidungsbefehle werden im allgemeinen benutzt, um gewünschte Vorgänge auf Grund von sich ändernden Zuständen entweder mit Bezug auf Teilnehmer- cder Verbindungsleitungen, die von dem Die zentrale Steuerung 101 bearbeitet auf Grund der Befehlswortfolgen Daten und erzeugt und überträgt Signale für die Steuerung anderer Einheiten des Systems. Die Steuersignale, die Kommandos genannt werden, werden wahlweise übertragen zu dem Programmspeicher 102, dem Gesprächsspeicher 103, dem zentralen Impulsverteiler 143, dem Hauptabtaster 144, den Netzwerkeinheiten, wie beispielsweise den Netzwerkabtastern 123, 127, 135, 139, den Netzwerk-

Vermittlungssystem bedient werden, oder mit Bezug io Steuereinrichtungen 122, 131, den Netzwerk-Signal

auf die Wartung des Systems anzuordnen.

Entscheidungsbefehle schreiben vor, daß eine Entscheidung mit Bezug auf bestimmte beobachtete Zustände getroffen werden soll, und das Ergebnis der Entscheidung veranlaßt die zentrale Steuerung, zu dem nächsten Befehl der im Augenblick behandelten Folge von Befehlswörtern weiterzugehen oder auf einen Befehl in einer anderen Folge von Befehlswörtern zu springen. Die Entscheidung, auf eine andere Felge zu springen, kann mit einer weiteren Bestimmung verbunden werden, daß der Sprung auf eine bestimmte von einer Vielzahl von Folgen vorgenommen werden soll. Entscheidungsbefehle werden auch bedingte Sprungbefehle genannt.

Nichtentscheidungsbefehle werden benutzt, um mit Einheiten außerhalb der Zentralen Steuerung 101 in Verbindung zu treten und um sowohl Daten von einem Ort zu einem anderen zu geben und die Daten logisch zu verarbeiten. Beispielsweise können Daten mit anderen Daten durch die logischen Funktionen UND, ODER, EXKLUSIV-ODER, Prcduktverdeckung usw. verknüpft werden, und außerdem können Daten komplementiert, verschoben und rotiert werden.

Nichtentscheidungsbefehle führen einige Datenverarbeitungs- und/oder Übertragungsvorgänge durch, und nach Beendigung dieser Vorgänge veranlassen die meisten Nichtentscheidungsbefehle die zentrale Steuerung 101 zur Durchführung des nächsten Befehls in der Folge. Einige wenige Nichtentscheidungsverteilern 128, 136, 140, und den gemischten Einheiten, wie beispielsweise den Fernschreibeinheiten 145, dem Programmspeicher-Kartenschreiber 146, und der automatischen Gebührenerfassung (AMA) 147.

Die zentrale Steuerung 101 ist, wie ihr Name sagt, eine zentralisierte Einheit zur Steuerung aller anderen Einheiten des Systems. Eine zentrale Steuerung 101 umfaßt grundsätzlich:

A. Eine Vielzahl von vielstufigen Flip-Flop-Registern;

B. eine Vielzahl von Decodierschaltungen;

C. eine Vielzahl von getrennten Sammelleitungssystemen zur Nachrichtenübertragung zwischen verschiedenen Elementen der zentralen Steuerung;

D. eine Vielzahl von Empfangsschaltungen zur Aufnahme von Eingangsinformationen von einer Vielzahl von Quellen;

E. eine Vielzahl von Übertragungsschaltungen zur Aussendung von Kommandos und anderen Steuersignalen;

F. eine Vielzahl von Folgeschaltungen;

G. Taktquellen ;

H. eine Vielzahl von Gatterschaltungen zur Kombination von Taktimpulsen mit innerhalb des Systems abgeleiteten Gleichstromzuständen.

Die zentrale Steuerung 101 (F i g. 3 bis 5) stellt ein synchrones System in dem Sinne dar, daß die Funk

befehle werden unbedingt Sprungbefehle genannt. 40 tionen innerhalb der zentralen Steuerung 101 unter Diese geben an, daß ein Sprung von der im Augenblick Steuerung einer vielphasigen Mikrosekunden-Taktbehandelten Folge von Programmbefehlen auf eine quelle 6100 stattfinden, welche Taktsignale zur Durchandere Folge von Befehlswörtern unbedingt vorge- führung aller logischen Funktionen innerhalb des nommen werden soll. Systems liefert. Die aus den Taktquellen 6100, 6101 Die Folgen von Befehlswörtern, die hauptsächlich 45 abgeleiteten Taktsignale werden mit Gleichstromim Programmspeicher gespeichert sind, enthalten ge- Signalen von einer Anzahl von Quellen in der Befehlsordnete Listen sowohl von Entscheidungs- als auch kombinations-Gatterschaltung 3901 (F i g. 4) komvon Nichtentscheidungsbefehlen, die zeitlich nach- biniert. Die Einzelheiten der Befehlskombinationseinander ausgeführt werden sollen. Die Verarbeitung Gatterschaltung 3901 sind in den Zeichnungen nicht von Daten innerhalb der zentralen Steuerung erfolgt 50 dargestellt, da eine so große Zahl von Einzelheiten auf rein logischer Grundlage. In Unterordnung zu die erfinderischen Grundgedanken des Systems nur

den logischen Vorgängen ist die zentrale Steuerung 101 jedcch so eingerichtet, daß sie gewisse einfache arithmetische Funktionen durchführt. Diese Funktionen beziehen sich im allgemeinen nicht auf die Verarbeitung von Daten, sondern werden in erster Linie bei der Gewinnung neuer Daten aus den Speichern, wie beispielsweise dem Programmspeicher 102, dem Gesprächsspeicher 103 cder bestimmten Flip-Flopverdecken würde.

Arbeitsfolge der zentralen Steuerung

Alle Funktionen des Systems werden unter Ausführung von Befehlsfolgen durchgeführt, die aus dem Programmspeicher 102 oder dem Gesprächsspeicher 103 gewonnen werden. Jeder Befehl einer Folge verRegistern innerhalb der zentralen Steuerung 101 be- 60 anlaßt die zentrale Steuerung 101 einen Betriebsschritt nutzt. durchzuführen. Ein Betriebsschritt kann mehrere der

Die individuellen Befehlswörter sind so ausgebildet, oben angegebenen logischen Funktionen umfassen

oder auch eine Entscheidung und die Erzeugung und Übertragung von Kommandos zu anderen Einheiten

daß sie an die physikalischen Eigenschaften des Datenverarbeiters und aneinander angepaßt sind. Auf diese

Weise besteht durch eine sorgfältige Ausbildung der 65 des Systems.
Struktur der Programmbefehlswörter die Möglichkeit, Die zentrale Steuerung 101 führt die durch einen

eine maximale Datenverarbeitungskapazität des zentralen Datenverarbeiters zu erreichen.

Befehl angegebenen Betriebsschritte zu Zeitpunkten aus, die durch die Phasen der Mikrosekunden-Takt-

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quelle 6100 bestimmt werden. Einige dieser Betriebs- A. Den Betriebsschritt für einen Befehl;
schritte finden gleichzeitig innerhalb der zentralen B. Empfang des Befehls aus dem Programmspeicher Steuerung 101 statt, während andere nacheinander 102 für den nächsten Betriebsschritt;
durchgeführt werden. Der grundlegende Maschinen- _{c Aussen}den einer Adresse an den Programmzyklus, der bei diesem Ausführungsbeispiel 5 5^sec 5 speicher 102 für den übernächsten Befehl,
dauert, ist in drei Hauptphasen etwa gleicher Lange

unterteilt. Zur Steuerung nacheinander erfolgender Diese Arbeitsweise ist in F i g. 9 gezeigt. Die Drei-Vorgänge innerhalb einer Hauptphase des Maschinen- zyklenüberlappung wird dadurch möglich gemacht, zyklus ist jede Phase weiter in Y₂ μβεσ lange Intervalle daß sowohl ein Befehlswort-Pufferregister 2410 als unterteilt, die alle V₄ μ5& eingeleitet werden. io auch ein Befehlswortregister 3403 und deren ent-Zur Bezeichnung der Zeiten ist der Hauptma- sprechende Decoder vorgesehen sind, nämlich der schinenzyklus in V₄ μβεο lange Intervalle unterteilt, Befehlswort-Pufferdecoder 3902 und der Befehlswort- und die Anfangszeitpunkte dieser Intervalle sind mit decoder 3903. Ein Mischdecoder 3903 löst Verwickden Bezeichnungen T 0 bis T 22 versehen. Die Haupt- lungen zwischen den Programmworten in dem Bephasen werden Phase 1, Phase 2 und Phase 3 genannt. 15 fehlswortregister 3403 und dem Befehlswort-Puffer-Diese Phasen liegen in dem Maschinenzyklus von register 2410. Das Befehlswort-Hilfspufferregister 1901 5,5 μβεο wie folgt: gleicht zeitliche Differenzen der Programmspeicheransprechzeit aus.

A. Phase 1 —Γ0 bis T8, Die Anfangs-Gattersignale für den Befehlt, hier

B. Phase 2 — Γ10 bis Γ16, ao als Indexzyklus bezeichnet, werden in dem Befehls-

C. Phase 3 T16 bis Γ 22. wort-Pufferdecoder 3902 beim Auftreten des Befehls X

im Befehlswort-Pufferregister 2410 abgeleitet. Der

Zur Vereinfachung sowohl der folgenden Be- Befehl X wird (während er weiter im Befehlswortschreibung als auch der Zeichnungen werden Zeit- Pufferregister 2410 für den Indexzyklus bleibt) wähperioden mit bTe bezeichnet, wobei b die Zahl ist, 25 rend der Phase 3 des Zyklus 2 dem Befehlswortdie dem Zeitpunkt zugeordnet ist, zu dem eine Zeit- register 3403 zugeführt. Nach Erreichen des Befehlsperiode beginnt, und e die Zahl, die dem Zeitpunkt Wortregisters 3403 werden die End-Gattervorgänge für zugeordnet ist, zu dem eine Zeitperiode endet. Bei- den Befehl X, hier mit Ausführungszyklus bezeichnet, spielsweise definiert die Angabe 10 7Ί6 die Phase 2, die mit Hilfe des Befehlswortdecoders 3904 gesteuert, zum Zeitpunkt 10 beginnt und zum Zeitpunkt 16 en- 30 Die Dauer des Indexzyklus und des Ausführungsdet. Die Zeitunterteilung ist in F i g. 8 gezeigt. zyklus ist jeweils kürzer als ein Maschinenzyklus von

Die Mikrosekunden-Taktquelle 6100 erzeugt Aus- 5,5 μβεα Bei der Ausführung von Betriebsschritten gangssignale, die in F i g. 8 gezeigt sind. Diese Aus- einer Folge von Befehlen, beispielsweise denen nach gangssignale werden zu dem Befehlskombinations- F i g. 9, bleibt jeder Befehl 5,5 μβεο im Befehlswortgatt£r 3901 übertragen. Außerdem liefert die Mikro- 35 Pufferregister 2410 und 5,5 μβεο im Befehlswortsekunden-Taktquelle 6100 Eingangssignale für die register 3403. Dir Befehlswort-Pufferdecoder 3902 Millisekunden-Taktquelle 6101. Diese Eingangssignale und der Befehlswortdecoder 3904 sind Gleichstromtreten einmal für je 5,5μβεο auf. Kombinationsschaltungen. DieGleichstrom-Ausgangs-

Die Taktschaltung 6100, 6101 umfaßt eine Mikro- signale der Decoder werden mit gewählten Impulsen sekunden-Taktquelle 6100 und eine Millisekunden- 40 von der Mikrosekunden-Taktquelle (von den in Taktquelle 6101. Die Millisekunden-Taktquelle 6101 F i g. 8 gezeigten) in der Befehlskombinations-Gatterweist zwölf binäre Zählstufen und eine Zähler-Rück- schaltung 3901 kombiniert. Diese Schaltung 3901 Stellschaltung auf. Die zwölf Stufen sind in Form erzeugt demgemäß die richtige Folge von Gattereiner Folge von sich zurückstellenden Zählern ange- Signalen zur Durchführung des Indexzyklus und des ordnet, wobei der Ausgang jedes Zählers eine Ein- 45 Ausführungszyklus jeder Folge von Befehlen in der gangsspannung für den nächstfolgenden Zähler liefert. Reihenfolge, in der sie zuerst im Befehlswort-Puffer-Die Stufen 1 bis 4 liefern den Zählwert 13 und geben register 2410 und dann im Befehlswortregister 3403 daher bei einem Eingangssignal für je 5,5 μβεο alle auftreten.

71,5 μβεο ein Ausgangssignal ab. Die Stufen 5 bis 7 Die Durchführung der Betriebsschritte für gewisse liefern den Zählwert 7 und geben daher bei einem 50 Befehle erfordert mehr Zeit als eine Betriebsschritt-Eingangssignal für je 71,5 μβεο alle 500,5 μβεο ein periode, d. h. mehr als 5,5 μβεα Dieser Bedarf an Ausgangssignal ab (einmal für jede Y₂ msec). Die zusätzlicher Zeit kann eine wesentliche Eigenschaft Stufe 8 liefert den Zählwert 2 und gibt daher bei des Befehls sein. In anderen Fällen wird der Bedarf einem Eingangssignal für je Y₂ msec einen Ausgangs- an zusätzlicher Zeit jedoch durch angezeigte Stöimpuls jede Millisekunde ab. Die Stufen 9, 10 und 11 55 rungszustände bestimmt, die bei der Ausführung eines liefern den Zählwert 5 und geben bei einem Eingangs- Befehls auftreten. Wenn ein Befehl angibt, daß seine impuls für je 1 msec alle 5 msec einen Ausgangsimpuls Ausführung länger als eine Betriebsschrittperiode ab. Die Stufe 12 liefert den Zählwert 2 und gibt daher dauert, kann die zusätzliche Bearbeitungszeit für bei einem Eingangsimpuls für je 5 msec alle 10 msec diesen Befehl auf folgende Weise gewonnen werden: einen Ausgangsimpuls ab. 60 1. Durchführung der zusätzlichen Ditenverarbei-

Die Ausgangsleiter auf der »1 «-Seite jeder Stufe tung während und unmittelbar nach dem Index-

der Millisekunden-Taktquelle 6101 sind an die Be- zyklus des Befehls und vor dem Ausf ührungs-

fehlskombinations-Gatterschaltung 3901 angeschaltet. zyklus des Befehls;

Um eine maximale Datenverarbeitungskapazität 2. Durchführung der zusätzlichen Datenverarbei-

der zentralen Steuerung 101 zu erreichen, wird eine 65 tung während des und unmittelbar nach dem

Dreizyklenüberlappung benutzt. Bei dieser Arbeits- normalen Ausführungszyklus des Befehls,

weise führt die zentrale Steuerung gleichzeitig fol- Die Durchführung dieser zusätzlichen Arbeits-

gende Vorgänge aus: funktionen wird mit Hilfe einer Vielzahl von Folge-

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Schaltungen innerhalb der zentralen Steuerung 101 funktionen werden nicht nur gleichzeitig mit dem erreicht. Diese Folgeschaltungen sind Einzelgebilde, Indexzyklus des unmittelbar folgenden Befehls, sondie durch zugeordnete Programmbefehle oder Stö- dem auch gleichzeitig mit wenigstens einem Teil des rungsanzeigen erregt werden und dazu dienen, die Ausführungszyklus des unmittelbar folgenden Befehls Zeit für den Betriebsschritt über die normale, in 5 durchgeführt.

F i g. 9 dargestellte Betriebsschrittperiode hinaus aus- Einige Beispiele sollen die Nützlichkeit der Folge-

zudehnen. Die Zeit, um welche die normale Betriebs- schaltungen erläutern. Ein Programmbefehl, der zum

schrittperiode verlängert wird, ändert sich in Ab- Ablesen von Daten aus dem Programmspeicher 102

hängigkeit von der zusätzlich benötigten Zeit und ist benutzt wird, benötigt zur Durchführung eine zu-

nicht notwendigerweise ein ganzzahliges Vielfaches io sätzliche Periode von zwei 5,5^sec-Maschinenzyklen.

eines Maschinenzyklus. Dagegen führen die Folge- Bei dieser Befehlsart werden die zusätzlichen zwei

Schaltungen, die Verzögerungen bei der Ausführung Zyklen dadurch gewonnen, daß die Annahme des

anderer Befehle bewirken, immer zu Verzögerungen, unmittelbar folgenden Befehls verzögert wird und

die ganzzahlige Vielfache von Maschinenzyklen sind. daß die zusätzlichen Arbeitsfunktionen nach Be-

Die Folgeschaltungen nehmen an der Steuerung der 15 endigung des Indexzyklus und vor dem Ausführungs-Datenverarbeitung innerhalb der Zentralsteuerung 101 zyklus des im Augenblick behandelten Befehls durchmit den Decodern, d. h. dem Befehlswort-Pufferde- geführt werden.

coder 3902, dem Befehlswortdecoder 3904 und dem Wenn Irrtümer beim Ablesen von Wörtern aus dem Mischdecoder 3903 teil. Für Befehle, bei denen die Programmspeicher 102 auftreten, wird die Programmzusätzlichen Arbeitsfunktionen vor Beginn des Aus- 20 Speicher-Korrektur-Neulesefolgeschaltung (eine der führungszyklus durchgeführt werden, steuert die gezeigten Folgeschaltungen 1 bis ri) erregt, um eine Folgeschaltung die zentrale Steuerung 101 unter Aus- Korrektur oder Neuablesung des Programmspeichers Schluß der Decoder 3902, 3903 und 3904. Für Befehle 102 an der vorher adressierten Stelle durchzuführen, jedoch, bei denen die zusätzlichen Arbeitsfunktionen Diese Folgeschaltung stellt ein Beispiel für eine Folgewährend des und unmittelbar nach dem Ausführungs- 35 schaltung dar, die durch eine Störungsanzeige erregt zyklus des Befehls durchgeführt werden, steuern die wird und die Steuerung der zentralen Steuerung 101 Folgeschaltung und die Decodierer zusammen und unter Ausschluß der Decoder übernimmt,
gleichzeitig die zentrale Steuerung 101. Im letzteren Die Kommando-Befehls-Folgeschaltung 4902, die Fall tritt eine Anzahl von Einschränkungen für die Netzwerkkommandos zu dem Vermittlungsnetzwerk Befehle auf, die einem Befehl folgen, der die Erregung 30 120 und den gemischten Netzwerkeinheiten, d. h. einer Folgeschaltung erforderlich macht. Diese Ein- dem Hauptabtaster 144, der Gebührenerfassungseinschränkungen stellen sicher, daß die Elemente der heit 147 und dem Kartenschreiber 146, überträgt, zentralen Steuerung, die durch die Folgeschaltung stellt ein Beispiel für die Folgeschaltungen dar, die gesteuert werden, nicht gleichzeitig durch die Pro- nach ihrer Erregung den Grad der Überlappung über grammbefehlswörter gesteuert werden. 35 den in F i g. 9 gezeigten erhöhen, d. h., daß sich die

Jede Folgeschaltung weist eine Zählschaltung auf, Übertragung von Netzwerkkommandos in den Ausderen Zustände die durch die Folgeschaltung auszu- führungszyklus des Befehls erstreckt, der dem Netzführenden Gatterfunktionen definieren. Die Erregung werkkommandobefehl folgt.

einer Folgeschaltung besteht darin, daß ihr Zähler Bei der Bearbeitung gewisser Vielzyklenbefehle in Gang gebracht wird. Die Ausgangssignale der 40 kann eine Vielzahl von Folgeschaltungen erregt wer-Zählstufen werden mit anderen Informationssignalen den, so daß die Bearbeitung des Vielzyklenbefehls in der zentralen Steuerung 101 und mit ausgewählten beide Arten von Gatterfunktionen umfassen kann. Taktimpulsen zur Erzeugung von Gattersignalen in Zuerst können zusätzliche Gatterzyklen zwischen den der Befehlskombinations-Gatterschaltung 3901 korn- Indexzyklus und den Ausführungszyklus des Befehls biniert. Diese Gattersignale führen die geforderten 45 eingefügt werden, und dann kann eine zweite Folge-Gatterfunktionen der Folgeschaltung durch und ver- schaltung erregt werden, um Gatterfunktionen durchanlassen die Zählschaltung, ihre Folge von internen zuführen, die den Grad der Überlappung im folgenden Zuständen zu durchlaufen. Zyklus oder in folgenden Zyklen erhöhen.

Die Folgeschaltungen, die die Zeitdauer eines . 10 _c
Betriebsschrittes durch Übernahme der Steuerung 50 Reakton der zentralen Steuerung auf
einer zentralen Steuerung 101 unter Ausschluß der Programmbefehlsworter
Decoder 3902, 3903 und 3904 verlängern, sind so F i g. 3 bis 5, ein Blockdiagramm, zeigen ein vereingerichtet, daß sie die Adresse des nächstfolgenden einfachtes Schaltbild der zentralen Steuerung 101 und Programmbefehlswortes gleichzeitig mit der Been- erleichtern das Verständnis der Hauptbetriebsschritte, digung ihrer Gatterfunktionen senden. Daher wird, 55 die von der zentralen Steuerung 101 auf Grund verobwohl die Ausführung des Befehls verzögert wird, schiedener Programmbefehlswörter durchgeführt werder einem Befehl unmittelbar folgt, für den die Folge- den. Jedes Programmbefehlswort enthält ein Betriebsschaltung der oben angegebenen Art erregt worden feld, ein Datenadreßfeld und Hamming-Fehleranzeigeist, der Grad der in F i g. 9 gezeigten Überlappung und Korrekturbit,
beibehalten. 60 Das Betriebsfeld ist ein Binärwort mit 14 oder

Folgeschaltungen, die die Decoder 3902, 3903 und 16 Bit, das den Befehl definiert und die Betriebs-

3904 nicht ausschließen, führen zu einer zusätzlichen schritte angibt, welche von der zentralen Steuerung 101

Überlappung über die in F i g. 9 gezeigte hinaus. auf Grund des Befehls durchzuführen sind. Das Be-

Das heißt, daß die Übertragung der Adresse eines triebsfeld ist in Abhängigkeit von dem bestimmten

Befehls und die Annahme des Befehls, der einem Befehl 65 Befehl, der durch das Betriebsfeld definiert wird,

unmittelbar folgt, für den eine Folgeschaltung erregt 14 oder 16 Bit lang.

worden ist, nicht verzögert werden. Die für solche Es sind Gruppen von wahlfreien, zusätzlichen

Folgeschaltungen erforderlichen zusätzlichen Gatter- Befehlsmöglichkeiten vorhanden, die durch jedes der

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Programmbefehlsworte bestimmt werden können. Der Die zentrale Steuerung 101 führt die Betriebs-Betriebsschritt jedes Befehls besteht aus einer be- schritte für die meisten Befehle mit einer Geschwindigstimmten Gruppe von Gatterfunktionen zur Ver- keit von einem Befehl für einen Zyklus von 5,5 μβεο arbeitung von in der zentralen Steuerung 101 ent- aus. Diese Befehle werden zwar als Einzyklusbefehle haltenen Daten und/oder zum Austausch von In- 5 bezeichnet, aber die gesamte Zeit zur Gewinnung des formationen zwischen der zentralen Steuerung 101 Befehlswortes und der Reaktion der zentralen Steue- und anderen Einheiten des Systems. Wenn eine wahl- rung 101 liegt in der Größenordnung von drei Zyklen freie, zusätzliche Möglichkeit durch den auszuführen- mit je 5,5 μβεα Die oben erläuterte Überlappung gibt den Programmbefehl bestimmt wird, wird eine zu- der zentralen Steuerung 101 die Möglichkeit, die sätzliche Datenverarbeitung in dem Betriebsschritt io erwähnte Geschwindigkeit zu erreichen, d. h. alle ausgeführt. Ein Teil des Betriebsfeldes mit 14 oder 5,5 μβεο einen solchen Einzyklusbefehl durchzuführen. 16 Bit eines Programmbefehlswortes definiert also den Die Folge von Gatterfunktionen für einen typischen Programmbefehl, und der restliche Teil des Feldes Befehl X und ihre Beziehungen zu den Gatterfunkkann eine oder mehrere der auszuführenden zusatz- tionen für den vorhergehenden Befehl X—1 und den liehen Möglichkeiten auswählen. 15 folgenden Befehl X+l sind in F i g. 9 gezeigt. Wie in Gewisse zusätzliche Möglichkeiten sind mit nahezu Zeile 2 der F i g. 9 dargestellt, erscheint während der allen Befehlen vereinbar und liefern zusätzliche Phase 1 eines Zyklus von 5,5 μβεο, der willkürlich Datenverarbeitungen für diese. Ein Beispiel einer als Zyklus 1 bezeichnet ist, der Code und die Adresse solchen zusätzlichen Möglichkeit ist das Indexver- des Programmbefehlswortes X im Programmadressenfahren, bei dem keines oder ein der 7-Flip-Flop- 20 register 4801 (PAR) und wird dem Programmspeicher Register in der zentralen Steuerung 101 für eine zu- 102 über die Programmspeicher-Adressensammelsätzliche Datenverarbeitung ausgewählt wird. Bei den leitung 6400 zugeführt. Dar Code und die Adresse Befehlen, die das Indexverfahren zulassen, ist ein Teil werden durch den Programmspeicher 102 gedeutet, des Betriebsfeldes mit 3 Bit als Indexfeld reserviert, und das Befehlswort X wird an die zentrale Steuerung um die Wahl keines oder eines der zu benutzenden 25 über die Programmspeicher-Antwortsammelleitung Register anzuzeigen. 6500 während der Phase 3 des Zyklus 1 oder Phase 1 Andere zusätzliche Möglichkeiten sind auf solche des Zyklus 2 zurückgegeben. Das Betriebsfeld des Befehle beschränkt, für die die zugeordneten Gatter- Programmbefehlswortes wird in das Befehls-Hilfsfunktionen nicht im Widerspruch zu anderen Teilen pufferregister 1901 gegeben, und das Datenadressendes Betriebsschritts stehen, und sie sind außerdem 30 feld und die Hamming-Bit des Befehlswortes werden für solche Befehle ausgeschlossen, für die die zusatz- in das Befehlswort-Pufferregister 2410 gegeben, liehen Möglichkeiten keine sinnvollen Ergänzungen Das Betriebsfeld wird zuerst in das Befehlswortbilden. Dementsprechend sind Teile des Betriebs- Hilfspufferregister 1901 gegeben, weil die Möglichkeit feldes nur dann für solche zusätzlichen Möglichkeiten besteht, daß das aus dem Programmspeicher 102 reserviert, wenn diese anwendbar sind, d. h., daß die 35 zurückgegebene Programmbefehlswort die zentrale zentrale Steuerung 101 nur auf solche zusätzlichen Steuerung 101 vor Beendigung der Gatterfunktionen Möglichkeiten anspricht, die bei dem ausgeführten des Befehlswort-Pufferdecoders 3902 für das vorher-Programmbefehlswort anwendbar sind. Wenn eine gehende Befehlswort, in diesem Falle das Befehlszusätzliche Möglichkeit nicht anwendbar ist, dient wort X-I, erreicht. Das läßt sich aus F i g. 9 erder entsprechende Teil des Betriebsfeldes statt dessen 40 kennen, wo in der Zeile X— 1 die Gatterfunktionen zur Bestimmung anderer Programmbefehle oder des Befehlswort-Pufferdecoders 3902 für das Befehls-Möglichkeiten. Die Zuordnung der binären Code wort X—l am Ende der Phase 3 des Zyklus 1 beendet in Teilen des Betriebsfeldes zu zusätzlichen Möglich- sind. Wie in der Zeile X dargestellt, kann das Prokeiten hängt daher von dem begleitenden Programm- grammbefehlswort X die zentrale Steuerung im letzten befehl ab, wenn die zusätzliche Möglichkeit nur eine 45 Teil der Phase 3 des Zyklus 1 erreichen. Diese Überbeschränkte Verfügbarkeit besitzen soll. Diese be- schneidung wird durch das Befehlswort-Hilfspufferdingte Zuordnung ermöglicht in vorteilhafter Weise register 1901 vermieden. Mit Bezug entweder auf die die Aufnahme einer größeren Zahl von Befehlen und Hamming-Codierbit oder das Datenadressenwort tritt zusätzlichen Möglichkeiten als sonst in einem Be- diese Lage nicht auf, weil am Ende der Phase 2 des triebsfeld mit 14 oder 16 Bit möglich. 5» Zyklus 1 alle Funktionen sowohl mit Bezug auf die Das Datenadressenfeld eines Programmbefehls- Hamming-Codierbit wie auch auf die Datenadressenwortes besteht entweder aus einem Daten wort mit Bit für den Befehl X—l beendet sind. 23 Bit, das in ein gewähltes Flip-Flop-Register in der Der Zeitpunkt, zu dem ein Programmbefehlswort zentralen Steuerung 101 eingegeben wird, oder aus die zentrale Steuerung 101 erreicht, ist auf Grund einem Wort mit 21 Bit, das direkt oder mit einem 55 einer Anzahl von Umständen veränderlich. Beispiels-Indexverfahren zur Bildung einer Codeadresse für weise ist, weil zwei zentrale Steuerungen und eine einen Speicher benutzt werden kann. Für alle Befehls- Anzahl von Programmspeicher vorhanden sind, der Wörter beträgt die Summe der Zahl der Bit des Be- räumliche Abstand zwischen einer bestimmten zentriebsfeldes (16 oder 14) und der Zahl der Bit des tralen Steuerung und jedem Programmspeicher ver-Datenadressenfeldes (21 oder 23) immer 37. Wenn ^6o schieden. Diese Unterschiede treten sowohl in der das Befehlswort ein Betriebsfeld mit 16 Bit aufweist, Programmspeicher-Adressensammelleitung 6400 als ist sein Datenadressenfeld 21 Bit lang. Wenn das auch in der Programmspeicher-Anwortesammelleitung Betriebsfeld 14 Bit lang ist, weist die Datenadresse 6500 zutage. Außerdem können Unterschiede hinsicht-23 Bit auf. Das gekürzte Datenadressen-(D-A)-Feld lieh der Ansprechzeiten der verschiedenen Programmwird benutzt, um eine größere Zahl von Kombina- 65 speicher und ihrer Zugriffsschaltungen auftreten, und tionen in dem entsprechend längeren Betriebsfeld der Effekt dieser Unterschiede kann sich zu dem der zu erreichen und damit eine größere und wirkungs- Längenunterschiede der Sammelleitungen addieren, vollere Anzahl von Programmbefehlswörtern. Die decodierten Ausgangssignale des Befehlswort-

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Puffercoders 3902 werden mit gewählten Taktimpulsen den Bestimmungsregistern enthält die logische Allaus der Mikrosekunden-Taktquelle 6100 in der Be- zweck-Verarbeitungsschaltung 2000. Die Hauptverfehlskombinations-Gatterschaltung 3901 kombiniert, bindungen zu der Schaltung 2000 sind in F i g. 3 welche gewählte Gatter innerhalb der zentralen gezeigt.

Steuerung 101 in der richtigen Zeitfolge während der 5 Zur Erläuterung können die Programmbefehle in

Phase 2 und der Phase 3 des zweiten Zyklus betätigt, drei Gruppen unterteilt werden. Diese Gruppen ent-

um das Indexverfahren, Indexregisteränderung und sprechen drei der in F i g. 10 gezeigten Gruppen und bestimmte andere Gatterfunktionen mit Bezug auf sind: (a) PF-Befehle, (b) Speicherlesebefehle und

den Befehl X durchzuführen. (c) Speicherschreibbefehle. Innerhalb jeder dieser

Während der Phase 3 des zweiten Zyklus wird das io Befehlsgruppen sind gewisse Befehle, die die Ein-

Betriebsfeld des Befehls X (F i g. 9) aus dem Befehls- richtungen der logischen Allzweck-Verarbeitungswort-Pufferregister 2410 an das Befehlswortregister schaltung 2000 benutzen. Wie oben erläutert, kann ein

3403 gegeben. Der Befehlswortdecoder 3904 decodiert Programmbefehlswort entweder einen oder beide

das Betriebsfeld des Befehls X, das sich im Befehls- der in der Schaltung 2000 zu verarbeitenden Operanden

Wortregister 3403 befindet, zur Durchführung der rest- 15 direkt angeben. In dem Ausführungsbeispiel wird die

liehen Gatterfunktionen. Zur Beendigung der Gatter- Angabe eines oder beider Operanden durch den Befehl

funktionen des Ein-Zyklen-Befehls X während der eine wahlfreie, zusätzliche Befehlsmöglichkeit genannt.

Phase 1 und der Phase 2 des dritten Zyklus werden Andere Befehle definieren jedoch von sich aus beide

Gleichstrom-Ausgangssignale aus dem Befehlswort- Operanden. In der Tabelle gemäß F i g. 10 sind

decoder 3904 mit gewählten Impulsen aus der Mikro- ao Befehle, die eine PL- und PS-Verdeckung zulassen,

sekunden-Taktquelle 6100 in dem Befehlskombina- Beispiele für solche Befehle, in denen die Angaben

tionsgatter 3901 kombiniert. eines oder beider Operanden wahlfrei ist. Beispiels-

Während der Phase 2 des dritten Zyklus beendet weise ist bei den Befehlen WF, WJ, WX usw. in der

der Befehl X seine letzten Gatterfunktionen aus dem zweiten Zeile der Tabelle unter der Überschrift

Befehlswortregister 3403 und dem Befehlswortdecoder 25 »W-Befehle« Vorsorge sowohl für eine PL- als auch

3904, und der Befehl X+l führt gleichzeitig den eine PS-Maskierung getroffen. Wie bereits erläutert,

Indexschritt aus dem Befehlswortpufferregister 2410 enthält ein Befehlswort ein Betriebsfeld, ein Daten-

und dem Befehlswort-Pufferdecoder 3902 durch. Da adressenfeld und Fehleranzeige- und Korrekturbit,

die gleichzeitigen Gatterfunktionen sich bei der Ver- Ein Teil des Betriebsfeldes ist für die Angabe wahl-

wendung der Flip-Flop-Register, wie beispielsweise 30 freier, zusätzlicher Befehlsmöglichkeiten vorgesehen;

XR, YR, ZR (2501, 3001, 3002) usw., stören können, d. h., das Betriebsfeld der Befehle, wie beispielsweise

decodiert der Mischdecoder 3903 den Inhalt sowohl WF, WJ, WX usw., enthält einen bestimmten Teil,

des Befehlswort-Pufferregisters 2410 als auch das der für die Angabe der wahlfreien, zusätzlichen Be-

Befehlswortregisters 3403. Die Ausgangssignale des fehlsmöglichkeiten PL und PS vorgesehen ist. Die

Mischdecoders 3903, die Gleichstromsignale sind, 35 wahlfreien, zusätzlichen Befehlsmöglichkeiten PL und

werden mit den Ausgangssignalen des Befehlswort- PS werden beide Koinzidenzverdeckungsmöglichkeiten

Pufferdecoders 3902 in den Befehlskombinations- genannt, da die beiden Operanden, die entsprechend

gattern 3901 kombiniert, um Gatterfunktionen so ab- diesen Befehlen verarbeitet werden, zur Koinzidenz

zuändern, daß Überschneidungen in den beiden (logisch UND) der beiden Operanden führen.

Betriebsschritten vermieden werden. 40 Befehle, die von sich aus beide Operanden definieren,

Eine Überschneidung, die durch den Mischdecoder können eine Koinzidenzverdeckung (UND), eine 3903 aufgelöst wird, tritt auf, wenn ein erster Befehl Mischverdeckung (ODER) oder eine Exklusiv-Oderein bestimmtes Indexregister als Bestimmungsregister Verdeckung (EXKLUSIV-ODER) angeben. Beispielsfür ein durch die Ausführung des Befehls gewonnenes weise sind in der Tabelle gemäß F i g. 10 die Befehle Speicherwort angibt, während der unmittelbar folgende 45 PWX, PWYund PWZ Koinzidenzverdeckungsbefehle, Befehl bestimmt, daß der Inhalt des selben Index- die von sich aus beide Operanden definieren. Entregisters zum Indexverfahren benutzt werden soll. sprechend sind die Befehle UWX, UWY und UWZ Beim Indexverfahren wird der Inhalt des bezeichneten Mischverdeckungsbefehle, die sich aus beide Ope-Indexregisters normalerweise von seinem Ausgang randen angeben, und die Befehlswörter PMX, PMY, zu der unverdeckten Sammelleitung 2014 und von 50 PMZ und die Befehle UMX, UMY und UMZ sind dort über das UND-Gatter 2914 zu dem Summanden- Koinzidenzverdeckungs- und Mischverdeckungsberegister 2908 der Index-Addierordnung gegeben. Wenn fehlswörter in der Gruppe von Befehlswörtern, die jedoch aufeinanderfolgende Befehle das selbe Index- Speicherlesebefehle genannt werden. Diese Befehle register als Bestimmungsregister für eine Speicher- geben beide Operanden direkt an.
ablesung und als Quellenregister angeben, ist nicht 55 Lediglich zur Erläuterung werden drei Hauptgenügend Zeit vorhanden, um die Übergabe der datenquellen beschrieben. Es sind dies der Inhalt Information an das Bestimmungsregister durchzu- des Indexaddier-Ausgangsregisters 3401 im Indexführen. In diesen Fällen übergibt der Mischdecoder addier-Registerkomplex gemäß F i g. 4, der Inhalt 3903 daher die gewünschte Information von der ver- irgendeines gewählten der Vielzahl von Flip-Flopdeckten Sammelleitung 2011 über das UND-Gatter 60 Registern 2501, 3001, 3002, 4001, 5801, 5802 inner-2913 direkt an das Summandenregister 2908 zu dem halb der Verarbeitungsanordnung und der Inhalt Zeitpunkt, indem diese Information an das ange- des Datenpufferregisters 2601.
gebene Indexregister übertragen wird. Die Gruppe von Befehlen in Fig. 10, die W-Be-. . ₄„ , ,. , . , , fehle genannt werden, verwenden den Inhalt des

Logische Allzweck-Verarbeitungsschaltung 2000 ₆₅ Indexaddier-Ausgangsregisters 3401 im Ir d «addierte ¹ %■ ³) Registerkomplex der F i g. 4 als zweiten Operanden. Der Hauptweg zur Übertragung zwischen den In diesen Befehlen gibt der Buchstabe W das »Wort« Hauptdatenquellen der Verarbeitungsanordnung und an, das in dem Indexaddier-Registerkomplex gemäß

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Fig. 4 erzeugt wird. Der Indexaddier-Registerkom- Die Befehle PWX und UWX dienen zur Erläuterung

plex enthält ein Indexaddier-Addend-(Summand, der der Befehle der Klasse W, die von sich aus beide in addiert wird)-Register 2904, ein Indexaddier-Augend- der logischen Allzweck-Verarbeitungsschaltung 2000 (Summand, zu dem addiert wird)-Register 2908 und zu verarbeitenden Operanden definieren. Beispielseinen Indexaddierer 3407, der den Inhalt des Addend- 5 weise gibt der Befehl PWX an, daß der Inhalt des und Augend-Registers arithmetisch kombiniert, sowie Z-Registers 2501 zur Bereitstellung des ersten Opeein Indexaddier-Ausgangsregister 3401. randen zum Logikregister 2508 zu übertragen ist und

Das Datenadressenfeld eines Befehlswortes kann der Inhalt des Indexaddier-Ausgangsregisters 3401 den wahlweise an das Indexaddier-Addendregister 2904 zweiten Operanden darstellt. Die beiden Operanden oder an das Logikregister 2508 gegeben werden. Dar io sind durch eine Koinzidenzverdeckung zu verknüpfen Inhalt eines der verschiedenen Indexregister 2501, (Bildung eines Wortes, das die logische UND-Ver-3001, 3002, 4001, 5801, 5802 kann wahlweise an das knüpfung der beiden Operanden ist). Das sich er-Indexaddier-Augendregister 2908 übertragen werden. gebende Wort wird über die Sammelleiter 2011 und Einige der JP-Befehle geben an, daß der Inhalt des das UND-Gatter 2500 zum Z-Register 2501 über-Addend- oder Augend-Registers den Wert »0« haben 15 tragen. Der Befehl UWX bezeichnet die gleichen wird, und in diesen Befehlen wird das am Ausgang Operanden, aber das sich ergebende Wort ist die des Indexaddier-Ausgangsregisters erscheinende Wort logische ODER-Verknüpfung der beiden Operanden, der Inhalt des Augend-Registers 2908 bzw. der Inhalt Wie in Verbindung mit dem Befehl WX erläutert, des Addend-Registers 2904 sein. Ein Beispiel für kann das gebildete Wort oder das Komplement dieses einen Befehl, bei dem der Inhalt des Addend-Registers 20 Wortes abgegeben werden.

2904 »0« sein wird, ist der Befehl WX mit der an- Zusammengefaßt bildet also für jeden Befehl der

gegebenen zusätzlichen wahlfreien Befehlsmöglichkeit Klasse W der Inhalt des Indexaddier-Ausgangs- PS. Dieser Befehl bewirkt die Übertragung des Daten- registers 3401 den zweiten Operanden, für die logische adressenfeldes des Befehls vom Pufferbefehlswortregister Allzweck-Verarbeitungsschaltung 2000, während der 2410 über die Leitergruppe 2409 zum Logikregister 25 erste Operand aus einem der verschiedenen Flip-Flop-2508. Das Datenadressenfeld des Befehls WX ist in Register oder dem Datenadressenfeld des Befehls diesem Fall der erste Operand für die logische All- ausgewählt werden kann. Der erste Operand kann zweck-Verarbeitungsschaltung 2000. auch durch ein vorher ausgeführtes Befehlswort

Dar zweite Operand des Befehls WX ist wie bei erzeugt worden sein.

allen Befehlen der Gruppe W der Inhalt des Index- 3° Speicherlesebefehle bilden die zweite Gruppe von addier-Ausgangsregisters 3401. Dieser Inhalt wird Befehlen. Bei diesen Befehlen bilden aus dem Speicher über die Leitergruppe 3402 zur logischen Allzweck- an einer durch den Befehl angegebenen Adresse ab-Verarbeitungsschaltung 2000 übertragen. Wie bereits gelesene Informationen den zweiten Operanden, erläutert, führt der Befehl WX mit angegebener PS- Der erste Operand kann aus den gleichen Quellen Verdeckung zur Kombination der beiden Operanden 35 abgeleitet werden, die in Verbindung mit Befehlen (d. h. des Inhalts des Logikregisters 2508 und des der Klasse W erläutert worden sind. Der Befehl PMX Inhalts des Indexaddierregisters 3401) durch eine dient zur Erläuterung dieser Klasss von Befehlen. Koinzidenzverdeckung (logisch UND). Gemäß F i g. 3 Der Befehl PMX gibt an, daß der Inhalt des Z-Rewird der erste Operand über die Leitergruppe 2509 gisters zum Logikregister 2508 zu übertragen ist, um übertragen, und es wird — wie durch den Befehl WX 4° den ersten Operanden zu erzeugen, daß der Speicher angegeben — der Befehlskabelleiter P MASK erregt. an einer durch das Datenadressenfeld des Befehls Das sich ergebende Ausgangswort ist die logische angegebenen Adresse abzulesen ist, daß die aus dem UND-Verknüpfung der beiden Operanden, und dieses Speicher abgelesenen Daten vom Pufferregister 2601 Wort kann direkt zu dem angegebenen Bestimmungs- über die Leitergruppe 2015 zum Eingang der logischen register (Z-Register 2501) geführt werden. Alternativ 45 Allzweck-Verarbeitungsschaltung 2000 zu übertragen kann das sich ergebende Wort komplementiert und ist und daß die beiden definierten Operanden durch dann an das angegebene Bestimmungsregister (Z-Re- eine Koinzidenzverdeckung zur Bildung der logischen gister 2501) übertragen werden. Wenn das Ausgangs- UND-Verknüpfung der beiden Operanden zu kombisignal zu komplementieren ist, wird dies durch das nieren sind. Das sich ergebende Wort wird zum Feld für wahlfreie, zusätzliche Befehlsmöglichkeiten 5° Z-Register 2501 übertragen.

des Befehlswortes angegeben, und der Befehlskabel- Der Speicherlesebefehl UMX folgt dem gleichen

leiter COMP-M wird erregt. Wenn jedoch das Wort Verfahren wie der Befehl PMX. Die beiden Operanden nicht zu komplementieren ist, wird dies durch den werden jedoch durch eine Mischverdeckung statt Teil für wahlfreie, zusätzliche Befehlsmöglichkeiten durch die Koinzidenzverdeckung verknüpft, des Betriebsfeldes angezeigt, der Befehlskabelleiter 55 Der Befehl KMKXS ermöglicht die Bildung eines MPASS wird erregt, und das Ausgangssignal wird Wortes, das die Exklusiv-Oder-Verknüpfung der über die Sammelleitung 2011 zum UND-Gatter 2500 beiden Operanden ist. Bei diesem Befehl ist der erste übertragen. Wie durch die Gedächtnisteile des Befehls Operand der durch einen vorhergehenden Befehl WX angegeben, sorgt die Decodierung dieses Befehls- gebildete Inhalt des Logikregisters 2508, und der Wortes für eine Erregung des Befehlskabelleiters 60 zweite Operand ist die Information, die aus dem MBXR, um das UND-Gatter 2500 zu betätigen und Speicher 103 an der durch den Datenadressenteil des das Wort zum Z-Register 2501 zu übertragen. Befehlswortes angegebenen Adresse abgelesen worden

Wenn die wahlfreie, zusätzliche Befehlsmöglichkeit ist.

PL durch den Befehl WX angegeben wird, bildet der Die dritte Klasse von Befehlen sind Spsicherschreib-

Inhalt des Logikregisters 2508, der von einem vorher 65 befehle. Die Speicherschreibbefehle, die die logische ausgeführten Befehlswort stammt, den ersten Ope- Allzweck-Verarbeitungsschaltung 2000 zur Kombirand. Wie bereits erläutert, umfaßt der zweite Operand nation von zwei Operanden benutzen, gehören alle den Inhalt des Indexaddier-Ausgangsregisters 3401. zu der Klasse, bei der der erste Operand als wahlfreie

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zusätzliche Befehlsmöglichkeit des Befehlswortes de- Zahl positiv, und ihre Größe wird durch die übrigen

finiert ist, d. h., der erste Operand für jeden dieser 22 Bit angegeben. Wenn das Vorzeichenbit eine »1«

Befehle (z. B. LM, FM, JM, KM, XM usw.) ist der ist, ist die Zahl negativ, und ihre Größe wird durch

Inhalt des Logikregisters 2508, der durch ein vorher die Komplemente zu 1 der übrigen 22 Bit angegeben

ausgeführtes Befehlswort gebildet worden ist, oder 5 (die Größe wird bestimmt, indem jedes der 22 Bit

der Datenadressenteil des Befehls. Der zweite Operand invertiert wird). Die Addierschaltung innerhalb der

wird durch das Befehlswort angegeben. Beispielsweise AT-Eingangslogik 3505 kann alle positiven und nega-

gibt der Befehl XM an, daß der Inhalt des Z-Registers tiven Operanden so lange richtig addieren, als die

2501 den zweiten Operanden bildet. Größe der algebraischen Summe der beiden Operan-

Zusammengefaßt stellt die Allzweck-Verarbeitungs- io den gleich oder kleiner ist als 2²²—1.
schaltung 2000 ein bequemes Hilfsmittel zur Ver- Die K-Logik. und das if-Register 4001 können auch arbeitung von Daten dar, wenn diese von irgendeinem andere logische Funktionen mit dem Inhalt des der Hauptdatenquellen innerhalb der Verarbeitungs- AT-Registers 4001 ausführen. Einer dieser Funktionen anordnung zu einem der Bestimmungsregister über- ist der Name »Verschiebung« gegeben worden. Die tragen werden. Bei dem Ausführungsbeispiel können 15 bei einer Verschiebung durchgeführte Gatterfunktion beide Operanden aus einer Zahl von Datenquellen beruht teilweise auf den Bit der letzten sechs Ziffernausgewählt werden, und es besteht die Möglichkeit, stellen der Zahl, die in dem Indexaddierer-Ausgangseine logische Operation durchzuführen, wenn Daten register 3401 zu dem Zeitpunkt auftritt, in dem die von einer Stelle zu einer anderen übertragen werden. Verschiebung vorzunehmen ist. Die Bit der letzten Außerdem kann nach gewissen logischen Operationen ao fünf Ziffernstellen stellen eine Zahl dar, welche die das sich ergebende Wort komplementiert werden. Größe der Verschiebung anzeigt, und das sechste Die Schaltung 2000 gibt weiterhin die Möglichkeit, Bit bestimmt die Richtung der Verschiebung. Eine »0« durchlaufende Daten direkt ohne Änderung zu einem für das sechste Bit wird als Verschiebung nach links Bestimmungsregister zu übertragen, oder alternativ gedeutet, und die übrigen fünf Bit zeigen die Größe können die Daten komplementiert und dann als 25 dieser Verschiebung an. Eine »1« für das sechste Bit Komplementwort zu dem Bestimmungsregister über- wird als Verschiebung nach rechts gedeutet, und die tragen werden. Komplemente zu 1 der übrigen fünf Bit zeigen die

Größe der Verschiebung nach rechts an. Obwohl bei

^-Register 4001 (KR); AT-Logik; Verschiebungen nach rechts die Bit der fünf letzten

Erste-Ems-Anzeigeschaltung 5415 ₃₀ ziffernstellen die Komplemente zu 1 für die Größe

Das /sT-Register 4001, die Ä-Logik und die Erste- der Verschiebung enthalten, wird die Zahl mit sechs Eins-Anzeigeschaltung 5415 bilden eine zweite wichtige Bit im folgenden so beschrieben werden, als ob sie interne Datenverarbeitungseinrichtung. Die ίΤ-Logik ein Vorzeichen und eine Größe aufweise,
weist Eingangs- und Ausgangsschaltungen auf, welche Eine Verschiebung um eins nach links führt dazu, das AT-Register 4001 umgeben. Die AT-Logik enthält 35 daß der Inhalt jedes Flip-Flops im AT-Register 4001 das ΛΓΛ-Eingangsregister 3502, das K 5-Eingangs- zu dem auf der linken Seite benachbarten Flip-Flop register 3504, die ίΤ-Eingangslogik 3505, die isT-Logik- gegeben wird. (Das Bit der höchsten Ziffernstelle Homogenitätsschaltung 4502 und am Ausgang des des ΛΓ-Registers 4001, das Bit 22, befindet sich auf der /^-Registers 3001 die Rotations-Schiebeschaltung 4500 äußersten linken Seite, das Bit der niedrigsten Ziffern- und die /sT-Register-Homogenitätsschaltung 4503. Die 40 stelle, das Bit 0 befindet sich auf der äußersten rechten ZC-Eingangslogik 3505 kann durch Ausgangssignale Seite). Eine »0« ersetzt den Inhalt der niedrigsten des Befehlskombinationsgatters 3901 zur Durchführung Bit-Ziffernstelle des AT-Register 4001 (rechts von dem eine von vier logischen Operationen an zwei Ope- Flip-Flop der »O«-Ziffernstelle ist kein Flip-Flop vorranden veranlaßt werden. Ein Operand ist der Inhalt handen), und das Bit der höchsten Ziffernstelle wird des AT-Registers 4001; der andere ist die Information 45 aus dem Register hinausgeschoben, d. h., dem Flipauf der verdeckten Sammelleitung 2011. Der Befehls- Flop für das Bit 22 ist auf der linken Seite kein Flipwortdecoder 3904 und die Ä-Registerfolgeschaltung Flop benachbart, und die Information geht verloren, (eine der Folgeschaltungen SEQl bis SEQN) erzeugen Verschiebung um zwei nach links entspricht zwei Signale, die die AT-Eingangslogik 3505 veranlassen, aufeinanderfolgenden Verschiebungen um eins nach die beiden Operanden durch die Funktionen Und- 50 links, eine Verschiebung um drei nach links entspricht Oder-Exklusiv-Oder- oder Addition zu verknüpfen. drei aufeinanderfolgenden Verschiebungen um eins Das sich aus der logischen Verknüpfung ergebende nach links usw. Eine Verschiebung um 23 nach links Wort kann entsprechend dem Befehl im Befehlswort- bewirkt, daß in das ^-Register 4001 nur Nullwerte register 3403 entweder an das ΛΓ-Register 4001 oder eingegeben werden. Eine Verschiebung um eins nach an die Homogenitäts-Steuerschaltung 5000 und die 55 rechts führt dazu, daß der Inhalt jedes Flip-Flops des Vorzeichen-Steuerschaltung 5413 gegeben werden. ίΓ-Registers 4001 zu dem auf der rechten Seite be-

Ein Wort auf der verdeckten Sammelleitung 2011 nachbarten Flip-Flop gegeben wird. Eine »0« ersetzt

kann in einigen Fällen direkt an das ^-Register 4001 den Inhalt des Bit der höchsten Ziffernstelle des

über die Ä-Eingangslogik 3505 gegeben werden. Das Ä-Registers 4001, und das ursprüngliche Bit der

ΛΓ-Register 4001 kann auf diese Weise als einfaches 60 niedrigsten Ziffernstelle des ÄT-Registers 4001 wird

Bestimmungsregister für Daten benutzt werden, wie folglich fallen gelassen.

die anderen Flip-Flop-Register in der zentralen Eine Verschiebung um zwei nach rechts entspricht

Steuerung, beispielsweise XR, YR, ZR usw. zwei aufeinanderfolgenden Verschiebungen um eins

Bei der Durchführung der Additionsfunktion in nach rechts, eine Verschiebung um drei nach rechts

der AT-Eingangslogik 3505 werden die beiden Operan- 65 entspricht drei aufeinanderfolgenden Verschiebungen

den als mit Vorzeichen versehene Zahlen von 22 Bit um eins nach rechts, und eine Verschiebung um 23

behandelt. Das 23. Bit jedes Operanden ist das Vor- nach rechts bewirkt, daß der Inhalt des J£-Registers

zeichenbit. Wenn dieses Bit den Wert »0« hat, ist die 4001 nur aus Nullwerten besteht.

Eine der Verschiebung ähnliche logische Funktion ist die Funktion »Rotation«. Wie bei der Verschiebung werden die sechs Bit des Indexaddierers 3401 als Richtung und Größe der Rotation behandelt, wie oben für die Verschiebung beschrieben.

Eine Rotation um eins nach links ist mit einer Verschiebung um eins identisch mit Ausnahme der Steuerung der beiden End-Flip-Flops des AT-Registers 4001. Bei einer Rotation um eins nach links geht der Inhalt des Bit 22 nicht wie bei der Verschiebung verloren, sondern ersetzt den Inhalt des O-Bit der niedrigsten Ziffernstelle des .^-Registers. Eine Rotation um zwei nach links ist iedentisch mit zwei aufeinanderfolgenden Rotationen um eins nach links, eine Rotation um drei nach links ist identisch mit drei Rotationen um eins nach links usw. Eine Rotation um 23 nach links führt für das Ä-Register 4001 wieder zum Anfangszustand. Eine Rotation nach rechts entspricht auf ähnliche Weise einer Verschiebung nach rechts.

Zusammengefaßt ist die Rotation identisch mit der ao Verschiebung, mit der Ausnahme, daß das Register in der Form eines Kreises angeordnet ist, wobei das Bit der höchsten Ziffernstelle so angesehen wird, als ob es rechts von dem Bit der niedrigsten Ziffernstelle des .^-Registers 4001 liege.

In Verbindung mit Verschiebung- und Rotationsbefehlen kann ein zusätzliches Komplementverfahren gewählt werden, und in diesem Fall wird die Bedeutung des Vorzeichenbit invertiert, d. h., daß, wenn das Komplementverfahren angegeben ist, eine »0« für das sechste Bit als Verschiebung nach rechts und eine »1« für das sechste Bit als Verschiebung nach links gedeutet wird.

Ein Rotationsbefehl für einen speziellen Zweck wendet die Rotation nur auf die Bit 6 bis 21 des Ä-Registers 4001 an und läßt die übrigen Stellen des Üf-Registers 4001 unverändert.

Eine weitere logische Gatterfunktion ist die Bestimmung der im Inhalt des Ä-Registers 4001 am weitesten rechts stehenden »1«. Das wird erreicht, indem der Inhalt der Erste-Eins-Anzeigeschaltung 5415 dem F-Register 5801 über die unverdeckte Sammelleitung 2014, die Abdeck- und Komplementschaltung 2000 und die verdeckte Sammelleitung 2011 zugeführt wird. Die übertragene Zahl ist eine Binärzahl mit 5 Bit, die der ersten Zelle (von rechts gesehen) im Ä-Register 4001 entspricht, die eine »1« enthält. Wenn das Bit der niedrigsten Ziffernstelle des K-Registers 4001 eine »1« ist, wird die Zahl 0 dem F-Register 5801 zugeführt. Wenn die erste »1« von rechts aus gesehen in der nächsten Ziffernstelle steht, wird die Zahl 1 dem F-Register 5801 zugeführt. Wenn die einzige »1« im /^-Register 4001 in der höchsten Ziffernstelle steht, wird die Zahl 22 an das F-Register gegeben. Wenn das ^-Register 4001 keine »1 «-Werte enthält, wird dem F-Register 5801 nichts zugeführt.

Indexaddiereranordnung (F i g. 4)

Eine dritte Haupt-Datenverarbeitungsanordnung innerhalb der zentralen Steuerung 101 ist der Indexaddierer 2904, 2908, 3407, 3401, der zu folgenden Zwecken benutzt wird.

1. Bildung eines Wertes, der hier als durch ein Indexverfahren erreichtes DAR-Wort bezeichnet wird und aus der Summe des D-A-Feldes des ausgeführten Programmbefehlswortes und dem Inhalt eines Indexregisters besteht, das in einem Befehl angegeben wird;

2. Erfüllung der Aufgabe eines Allzweckaddierers. Die Operanden können in diesem Falle aus dem Inhalt von zwei Indexregistern oder dem D-A-FeId und dem Inhalt eines Indexregisters bestehen.

Die Indexaddiereranordnung enthält ein Addier-Register 2904, ein Summanden-Register 2908, einen Parallel-Addierer 3407 und ein Indexaddier-Ausgangsregister 3401. Die Ausgänge der Indexaddiereranordnung werden, wenn dieser in einem Indexverfahren benutzt wird, wahlweise an das Programm-Adressenregister, den Speicheradressen-Decoder 3905 oder das Gesprächsspeicheradressen-Sammelleitungssystem 6401 angeschaltet. Bei einer Verwendung als Allzweckaddierer können die Ausgangssignale des Addierers auch an die verdeckte Sammelleitung 2011 über die Abdeck- und Komplementschaltung 2000 geliefert werden. Der Zugriff zu der verdeckten Sammelleitung 2011 gibt die Möglichkeit, daß das gebildete Wort für eine Anzahl von Zwecken benutzt werden kann, beispielsweise:

1. Als Daten, die ohne Änderung in das i£-Register 4001 zu geben sind, oder die mit dem Inhalt des AT-Registers 4001 in der J£-Eingangslogik 3505 (KLOG) zu kombinieren sind;

2. als Zahl zur Bestimmung der Größe und Richtung einer Verschiebung oder einer Rotation;

3. als Daten, die in ein bestimmtes Indexregister einzugeben sind;

4. als Daten, die auf der Netzwerkkommando-Sammelleitung 6406 über das Ä^-Eingangsregister 3502 und den Kommandoumsetzer 3509 zu übertragen sind;

5. Als Daten, die dem zentralen Impulsverteiler 143 über das F-Register und dem Umsetzer 5422 des zentralen Impulsverteilers zuzuführen sind.

Das Indexverfahren besteht aus dem Addieren von zwei Zahlen im Indexaddierer 3407. Dabei ist ein Operand das D-A-FeId des Befehls, das in dem Befehlswortpufferregister 2410 erscheint, und der andere Operand, falls erforderlich, ist der Inhalt eines der sieben Indexregister BR, FR, JR, KR, XR, YR oder ZR. Für Befehle, die eine Indexmöglichkeit haben, gibt eine Zahl mit 3 Bit im Betriebsfeld das Folgende an: Erstens kein Indexverfahren oder zweitens Indexverfahren mit einem der sieben Flip-Flop-Register entsprechend der folgenden Tabelle.

X 34	.r33	X 32	Register
0	0	0	kein Register
0	0	1	9BR
0	1	0	9FR
0	1	1	9JR
1	0	0	9KR
1	0	1	9XR
1	1	0	9YR
1	1	1	9ZR

Wenn kein Register für das Indexverfahren angegeben ist, wird nur das D-A-FeId der Indexaddiereranordnung zugeführt, und am Ausgang der Indexaddiereranordnung erscheint das D-A-FeId (die Summe des D-A-Feldes und 0). Wenn ein Indexregister angegeben ist, wird dessen Inhalt normalerweise auf die unverdeckte Sammelleitung 2014 gegeben und von dort direkt in die Indexaddiereranordnung.

21 22

Wenn der Befehl X (Fig. 9) ein Indexverfahren Entscheidung an. Die Information kann aus dem angibt und wenn die Indexkonstante durch eine Homogenitäts-Steuer-Flip-Flop 5020, dem Vorzeichen-Speicherablesung auf Grund des vorhergehenden Steuer-Flip-Flop 5413 oder aus gewählten Ausgangs-Befehls X— 1 gewonnen wird, setzt der Mischdecoder Signalen der Ä-Eingangslogik gewonnen werden. Die 3903 die verdeckte Sammelleitung 2011 an Stelle des 5 Grundlage für die Entscheidung kann darin bestehen, Indexregisters. Der Mischdecoder 3903 stellt sicher, daß die geprüfte Information (nicht oder doch) daß der Indexaddiereranordnung immer die richtigen arithmetisch Null, kleiner als Null, größer als Null Operanden zur Durchführung der Addition zur Ver- usw. ist. Eine Fortgangentscheidung stört die augenfügung stehen, um damit den Betriebsschritt für den blickliche Folge für die Gewinnung und Ausführung Befehl X ohne Verzögerung zu beenden. io von Befehlen nicht. Eine Entscheidung zum Sprung

Eine Anzahl der Befehle weist als wahlfreie, zu- auf eine neue Folge von Befehlen ist entsprechend sätzliche Möglichkeit, die durch eine Bitkombination dem bestimmten, ausgeführten Befehl mit einer Beim Betriebsfeld angegeben wird, die Eingabe des Stimmung gekoppelt, ob es sich beim Sprung um einen D-A-Feldes in das Logikregister 2508 auf. Das ver- »Frühsprung« oder um einen »Spätsprung« handelt, ursacht die Einführung bestimmter neuer Daten in 15 Dementsprechend wird, wenn die Entscheidung auf das Logikregister 2508 zur Verwendung bei nach- einen Sprung lautet, entweder der Frühsprungfolgenden Abdeckvorgängen. Wenn das D-A-FeId leiter ETR oder der Spätsprungleiter LTR des Kabels zur Eingabe in das Logikregister 2508 benutzt wird, 3911 erregt und damit die Sprung-Folgeschaltung 4401 wird angenommen, daß es für ein Indexverfahren in Tätigkeit gesetzt. Sprungsignale von diesen Leitern nicht zur Verfugung steht, und der einzige, der Index- 20 bewirken die Zuführung der Sprungadresse an das addiereranordnung zugefügte Operand besteht aus Programm-Adressenregister 4801. Dieses Register dem Inhalt eines bestimmten Indexregisters. veranlaßt, daß das nächste Programmbefehlswort aus

Die am Ausgang der Indexaddiereranordnung einer neuen Folge von Befehlsworten gewonnen wird, erscheinende Summe wird als DAR-Adresse oder Die Sprungadresse kann von einer Anzahl von -Wort bezeichnet. Wenn kein Indexverfahren durch 35 Quellen erhalten werden, und die Quelle wird durch einen Befehl bestimmt wird, besteht die DAR-Adresse den ausgeführten. Befehl angegeben. Im Falle von aus dem D-A-FeId dieses Befehls. Wenn ein Index- »Frühsprung«-Befehlen ist die Sprungadresse der verfahren bestimmt wird und das D-A-FeId nicht Inhalt des /-Registers 5802 oder des Z-Registers 3002. dem Logikregister 2508 zugeführt wird, ist die DAR- Im Falle von »Spätsprungbefehlen kann die Sprung-Adresse oder das DAR-Wort die Summe des D-A- 30 adresse direkt erhalten werden, wobei die in der Feldes und des Inhaltes des angegebenen Index- Indexaddiereranordnung gebildete DAR-Codeadresse registers. Wenn das D-A-FeId zur Eingabe in das benutzt wird, oder indirekt, wobei die Sprungadresse Logikregister 2508 benutzt wird, besteht die DAR- eine Speicherablesung an dem durch die DAR-Code-Adresse aus dem Inhalt des angegebenen Index- adresse angegebenen Ort umfaßt, die in der Indexregisters. Die Indexaddiereranordnung 2904, 2908, 35 addiereranordnung gebildet worden ist. Der letztere 3407,3401 und auch die Addierschaltung innerhalb der Fall wird hier als indirekte Adressierung bezeichnet. Ä-Eingangslogik 3505 benutzen die Eins-Komplement- Die Unterscheidung zwischen »Frühsprung«- und Binärarithmetik. Alle Eingangssignale des Index- »Spätsprung«-Befehlen beruht darauf, ob der Entaddierers 3407 werden als Zahlen mit 22 Bit behandelt, scheidungsbefehl eine Speicherablesung oder -einwobei das 23. Bit ein Vorzeichenbit ist. Eine positive 40 Schreibung im Falle eines Fortgangs erfordert. Ein Zahl wird durch eine »0« als das 23. Bit angezeigt und Entscheidungsbefehl, für den nach einer Fortgangseine negative Zahl durch eine »1« für das 23. Bit. entscheidung ein Speicher abgelesen oder in einen Ein Rückwärtsübertrag ist vorgesehen, so daß die Speicher eingeschrieben werden muß, ist ein »Früh-Indexaddiereranordnung alle vier Kombinationen sprung«-Befehl. Wenn die Entscheidung für einen positiver und negativer Operanden richtig verarbeiten 45 solchen Frühsprungbefehl auf Fortgang lautet, wird kann, solange die algebraische Summe der beiden der Speicherablese- oder Speichereinschreibvorgang Operanden 2²²—1 nicht übersteigt. als normale Gatterfunktion unter Steuerung des

Wie oben angegeben, weisen einige Befehle ein Befehlswort-Pufferdecoders 3902 und des Befehls-D-A-FeId mit 23 Bit und andere ein D-A-FeId mit wortdecoders 3904 durchgeführt. Wenn jedoch die 21 Bit auf. Wenn das D-A-FeId nur 21 Bit lang ist, 50 Entscheidung auf Sprung lautet, wird sie vorteilwird das 21. Bit als Vorzeichenbit behandelt. Dieses hafterweise »früh« getroffen, um die mit dem Speicher-Bit wirkt auch als 22. und 23. Bit des wirksamen, an ablese- oder Speichereinschreibvorgang verbundenen die Indexaddiereranordnung gegebenen D-A-Feldes. Gatterfunktionen zu sperren.

Das ändert ein D-A-FeId mit 21 Bit für ein Index- Andere Sprungbefehle, für die ein Speicherableseverfahren in ein wirksames D-A-FeId mit 23 Bit um. 55 Vorgang nicht erforderlich ist, bei denen jedoch vor Die Ausdehnung bewahrt den Rückwärtsübertrag der Entscheidung eine umfangreiche Datenverarbeibei einem Indexverfahren für D-A-Felder mit 21 Bit. tung nötig ist, werden »Spätsprung«-Befehle genannt.

Bei diesen Befehlen kann die Frühsprung-Zeitfolge

Entscheidungslogik 3906 nicht benutzt werden, weil die erforderlichen Daten-

60 Verarbeitungsvorgänge nicht immer zu dem Zeitpunkt

Die zentrale Steuerung 101 fährt bei der Ausführung beendet sind, in dem das Frühsprung-Signal erzeugt

eines Entscheidungsbefehls in einer Folge von Be- wird.

fehlen entweder in der augenblicklichen Folge von Zwei Eingangs-Informationsquellen für die EntBefehlen fort oder springt auf eine neue Folge von scheidungslogik sind in den Ausgangssignalen des Befehlen. Die Entscheidung wird durch die Ent- 65 Homogenitäts-Steuer-Flip-Flops 5020 und des Vorscheidungslogik 3906, entsprechend dem Befehl, der zeichen-Steuer-FIip-Flops 5413 vorhanden, die zur zur Zeit verarbeitet wird, getroffen. Der Befehl gibt Registrierung von Homogenitäts- und Vorzeichendie zu prüfende Information und die Basis für die informationen von einer Anzahl von Stellen benutzt

werden. Beispielsweise kann ein Datenwort mit 23 Bit auf der verdeckten Sammelleitung 2011 zu der Homogenitäts-Steuerschaltung 5000 übertragen werden. Wenn das Datenwort entweder nur »O«-Werte oder nur »1 «-Werte enthält, wird das Homogenitäts-Steuer-Flip-Flop 5020 eingestellt. Im anderen Falle wird das Flip-Flop zurückgestellt. Das Vorzeichen-Steuer-Flip-Flop 5413 bewahrt das Vorzeichen des Datenwortes auf. Das Vorzeichen-Steuer-Flip-Flop 5413 wird eingestellt, wenn das Wort negativ ist, und zurückgestellt, wenn das Wort positiv ist.

Die Homogenitäts-Steuerschaltung 5000 und die Vorzeichen-Steueranordnung werden für einige Entscheidungsbefehle in der Weise benutzt, daß die Ausgangssignale eines gewählten Indexregisters auf die unverdeckte Sammelleitung 2014, durch die Abdeck- und Komplementschaltung 2000, auf die verdeckte Sammelleitung 2011 und von dort in die Homogenitäts-Steuerschaltung 5000 und das Vorzeichen-Steuer-Flip-Flop 5020 gegeben werden. Dadurch wird der Inhalt eines der sieben Indexregister, das in dem bearbeiteten Entscheidungsbefehl angegeben ist, in dem Honogenitäts-Flip-Flop 5020 und dem Vorzeichen-Steuer-Flip-Flop 5413 gekennzeichnet. Weitere Gatterfunktionen in Verbindung mit einem Entscheidungsbefehl führen den Sprung oder den Fortgang entsprechend den Ausgangssignalen der Entscheidungslogik 3906 aus.

Ähnliche Homogenitäts- und Vorzeichenschaltungen 4503, 4008 stellen Einrichtungen für eine Klasse von Entscheidungsbefehlen dar, die einen Sprung oder einen Fortgang entsprechend Kombinationen der Homogenität und des Vorzeichens von Worten mit 23 Bit im .K-Register 4001 veranlassen.

35

Claims

Patentansprüche:

1. Programmgesteuerte Datenverarbeitungsanlage mit einem Folgen von Programmbefehlsworten und Datenworten enthaltendem Speicher mit einer Steueranordnung, die die Folgen von Programmbefehlswörtern ausführt und folgende Bauteile umfaßt: eine Vielzahl von Registerschaltungen, eine Datensammelleitungsanordnung, die eine Vielzahl von individuellen, den einzelnen Elementen des Datenwortes entsprechenden Kanälen enthält und aus einem ersten Teil und einem zweiten Teil besteht, eine erste Vielzahl von programmgesteuerten Gatterschaltungen zur wahlweisen Anschaltung der Ausgangsanschlüsse der Registerschaltungen an den ersten Teil der Datensammelleitungsanordnung, eine zweite Vielzahl von programmgesteuerten Gatterschaltungen zur wahlweisen Anschaltung des zweiten Teils der Datensammelleitungsanordnung an die Eingangsanschlüsse der Registerschaltungen und eine logische Allzweck-Verarbeitungsschaltung mit einer ersten Gruppe von an den ersten Teil der Datensammelleitungsanordnung angeschalteten Dateneingangsanschlüssen, einer Gruppe von an den zweiten Teil der Datensammelleitungsanordnung angeschalteten Datenausgangsanschlüssen und einer Gatterschaltungsanordnung, die wahlweise die erste Gruppe von Dateneingangsanschlüssen mit den Datenausgangsanschlüssen unter Steuerung von Signalen ein einem Steueranschluß verbindet, welcher an das Ausgangskabel einer programmgesteuerten Umsetzerschaltungsanordnung angeschaltet ist, und mit einem Eingangs-Ausgangs-System, dadurch gekennzeichnet, daß die logische Allzweck-Verarbeitungsschaltung (2000) eine zweite Gruppe von mit einer Datenquelle (Logikregister 2508) verbundenen Dateneingangsanschlüssen und eine Vielzahl von Steueranschlüssen aufweist und daß die logische Allzweck-Verarbeitungsschaltung (2000) wahlweise an ihren Ausgangsanschlüssen ein Ausgangsdatenwort entsprechend gleichzeitig an der ersten und zweiten Gruppe von Dateneingangsanschlüssen auftretenden Datenworten und an der Vielzahl von weiteren Steueranschlüssen auftretenden Steuersignalen erzeugt.

2. Programmgesteuerte Datenverarbeitungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangsdatenwörter logisch eine UND-Funktion, ODER-Funktion, EXKLUSIV-ODER-Funktion, das Komplement einer UND-Funktion sowie das Komplement einer ODER-Funktion der an der ersten und zweiten Gruppe von Dateneingangsanschlüssen auftretenden Datenwörter oder das Komplement der an der ersten Gruppe von Eingangsanschlüssen auftretenden Datenwörter sind.

3. Programmgesteuerte Datenverarbeitungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingangsanschlüsse der Datenquelle (Logikregister 2508) mit einem Teil des Eingangs-Ausgangs-Systems 170 verbunden sind.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen 009 534/246