DE1499175A1 - Digitalrechner-Datenverarbeitungszentralanlage - Google Patents

Description

r/ QNCHE N 5

.-IMG H FiNCKE MÜLLERSTR. 31

DIPL.-lI-ίΰ K BOHR

. S. STAEGEIl g _JuU ,g₆₅

Mappe 52 33 -

B 3 s c ix r ο i b u zv. äsm Patsirügesuch der iTr-ma Control I'ata Corporation, Minneapolis 20, Minnesota, ToSt=A.

■betreffend

Digitalrachner-Datonverarbeitungazentralanlago Prioritäts 8.7.1964 - V.St.A-

Die Erfindung basieat fiiob. auf exziG Digitalrechner-DatsnverarbeitungszentraXaalage und ir^besondsre auf ein. 7erfa3areii und eine Vorrichtung zv.n Gteuarii in ordnuagsgomäßer Reiiienfolge ron gleichsoitigen Operationen funktionalst Birüieitsn in einem schnellen Digitalrechner.

Bio Notwendigkeit, große Datenmengen in einer minimalen Zeit zu verarbeiten, hat au einem großen, Pestatoff-Allzweckd.igitalreeheaüv.jtea geführt. Dieses System ermöglioht äußerst schnelle Lösungen ' bei dor Datenverarbeitung imd bei wieeenechaftliehen sowie bei SteuerungsprobleisoBο Die schnelle Rechengeschwindigkeit wird durch Techniken erreicht, die Gegenstand der Erfindung sind»

Dis Digitalrechner-DatGiiverarbeitungaEentralanlaga nach der Erfindung umfaßt eine Anzahl Funktionseinheiten, wobei jede Punktionseinheit entweder eine arithiiotiecho oder eine logische Einheit bildet . Zusätzlich -umfaßt die Zentralanlage einen Sohtltoagsbloek ait eint«

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Reserviersystem und einem Steuersystem« Das Reserviersystem ermöglichü die Ausgabe von Instruktionen an Punktionseinheiten in der durch die, Programmfolge vorgeschriebenen Ordnung. Außerdem ermöglicht; der Sohaltungsblock, daß Instruktionen außer der Reihe ausgeführt werden können, während die ursprüngliche Programmfolge beibehalten „v.h.d. Das Steuersystem ermöglicht die Bearbeitung von. Instruktionen Iu Parallelbetrieb, wobei Instruktionsreservierungen aufrecht erhalten werden» Auf diese Weise Mit der Sohaltungsblook in hohem Maße einen kontinuierlichen gleichzeitigen Betrieb aller Funktionseinheiten aufrecht* Durch den Schaltongeblook lassen sich mittels der Digitalrechner-Datenvorarbeitungazentralanlage große Mengen ü komplexer Daten verarbeiten.

Bisher wurde eine einzige» arithmetische Einheit eines Digitalrechners für alle Hechnungen angewendet. Historisch gesehen konnte die Rechenanlage nur eine arithmetische oder eine logische Operation zu einer Zeit ausführen, so daß dadurch die Einheit auf den Serienbetrieb begrenzt war· Falls schnellere Bearbeitungsgeschwindigkeiten gewünscht waren, so erreichte man diese dadurch,daß die Funktionseinheiten die Rechnungen mit einer höheren Geschwindigkeit ausführten. Bei anderen Rechenmaschinen wurde eine insgesamt schnellere Bereehnungazeit dadurch erreicht, daß zugleich Daten an die Tunktionseinheit geleitet wurden und ein berechnetes Ergebnis von derselben wiedergewonnen wurde.

In der Folge wurden Rechenmaschinen konstruiert mit mehreren Funktionseinheiten. Jede Punktioaeeinheit war besonders aufgebaut, so daß eie

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eine arithmetische oder logische Operation in kürzest möglicher Zeit ausführen konnte» Die Eunktionseinheiten wurden jedoch immer noch iu Berienbetrieb verwendet. Di© Gesamtrechenzeit der Rechenmaschine wird verringert auf Grund der kürzeren Rechenzeiten ;jeder Funktionseinheit»

Bei verschiedenen modernen schnellen Rechenanlagen ist versucht worden, eine Anzahl Funktionseinheiten gleichzeitig in Betrieb zu halten« Bin wahrer gleichseitiger Betrieb mehrerer Punktionseinhoiten ist bieher jedoch noch nicht erreicht worden. Eine grundlcgende Schwierigkeit hiexbei ist die Komplexität des Steuersystems, ,welches die Iheorie des Betriebes beschränkt und den Schaltungsfcechniken Grenzen auferlegt. Die Rechen2eit einer Rechenanlage kann entweder dadurch erhöht werden, indem mehrere arithmetische Operationen gleichzeitig ausgeführt werden* oder duroh Verwendung elektrischer Bauteile, die schneller arbeiten» Da ein wahrer .gleichseitige:«? Bettieb eine Begrenzung darstellt» ist viel Aufwand getrieben worden, Tffls die Geschwindigkeit von elektronischen Halbleiterbauelementen imd Schaltungen bei Rechenanlagen zu vergrößern· Die bedeutendeten Verbesserungen sind hinsichtlich einer äußerst schnellen Sehaltgeechwindigkeit eines Transistors beim Schalten äeaseXben vom Sättigungszustand in den abgeschalteten Zustand erreicht »-orden sowie in der Anordnungstochnik der Schaltungskreise · Im folgenden warden dann schnellere elektrische Schaltungen entwickelt unter Verwendung clliaser verbesserten elektronischen Bauelemente, so daß sich eine insgesamt schnellere Verarbeitungszeit

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der Reihenanlage ergab. Es scheint nun, daß die Grenzen der elektrischen Eigenschaften der elektrischen Bauteile erreicht sind. Irgendwelche Verbesserungen derselben oder der Sehaltungsanoränungs-technik hSngedab τοη Fortschritten tochnologischer Art,

der Erfindung ist eine Digitalrechner-Datenverarbeltungasentralanlage, welche ein neuartiges Reservierend Steuersystem umfaßt,-., uffi. einen Parallelbetrieb einer Anzahl Funktionseinheiten au ermöglichen, wobei äußerst schnelle Halbleiterbauteile verwendet sind_? um ein großes, mit Halbleitern aufgebautes Universal-Digitalrochenanlageneystßßi au schaffen«

Die Zentralanlage nach der Erfindung kann mindestens zehn arith- , metisch© oder logische Funktionseinheiten umfassen, die gleichzeitig betrieben werden können»

Gemäß übt Erfindung sollen auch gemeinsame Register vorgesehen sein, welche durch irgendeine der Punktionseinheiten verwendet werden können« um numerische Daten au speichern«

Die Rechenanlfcge... nach der Erfindung umfaßt einen Schaltungsblock, der den kontinuierlichen, gleichzeitigen Betrieb sämtlicher Funktionaeinheiten reservieren und steuern kann»

Der Schaltungsblock kann Befehle in der durch die ursprüngliche Prograsaafolge vorgeschriebenen Reihenfolge empfangen uad die Ba-

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thills finoh außer der Höilaa ausführen, während die ursprünglich« PrograiiMX'a-Lge beibehalten wird und eine in hohem Maße kontinuierliche* gleichzeitige Betriebsweise der Ita^tionBeinheiten ge-Hinkort wird, welche dis gewünschten Befehle ausführen* ■-.

!Das ReFisrviereystein nach der Erfindung feann ein© voriiestiaiate. j/uoiriionseinheit für eine folgende Rechnung reaervieren und kann ebenfalls ein gemeinsames Register für eine "besondere Verwendung die rsaervierte Funktionseinheit freihalten*

Der Schaltungsblocl!: nach der Erfindung ermSglieht und steuert nicht nur des?, gieichaeitigen Betrieb der Iftinktionseinheiten, fjoDdern erlaubt auch das gleichseitige Eingeben und Erregen von Op-oranden und Ergebnissen in und aus den IPunlctioneeinheiten, wenn diese nicht reserviert

j).to Sealiralimlage j-aach der Erfindung umfaßt auch eine Anzahl BeiCehisspeieheXi <Lis ein äußaret hohes Fassungsvermögen von Programmfolgea aufrecht halten, welch© durch das Eeserviersystem ausgegeben werden₀

Die Zentrala&'age nach der Erfindung umfaßt auch eine Quelle für numerische Daten, welche mit den Registern unter Kontrolle des Eessrviersystems zusammenarbeitet, welches ein Adressierschöma , umfaßt, das relative Besmgsgrenzen aufweist«

Gegenstand der Erfindung ist ferner ein Reserviersystem,· mit dem

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eine .schnelle Übertragung von, Daten in und aus der Zentralanlage heraus durchführbar ist.

Die ßentralanlage nach der Erfindung läßt sich mit schnellen Transistors ehal'fcungea botreiben, \velche im JFanoaekundenbereich ar-* beiten«

Die Erfindimg ist im folgend©» anhand scheisatiseher Zeichnungen an einem Ausfünrungsbeispiel ergänzend beschrieben.

Figur 1 ist ein ßesamtschaltbilcl, aus dem die allgemeinen Anordnungen swisehei* der Zentralrechenanlage, einem zentralen {Jedächtaiia -und einer Anzahl zeitsparender Verarbeitnngsan» ordnungen darstell-i:«

Figur 2 ist ein Blockschaltbild, welches die Bauteile der Zentralanlage zeigtο

Figur 3 ist Blockschaltbild» aae dem die Funktionen der verschiedenen Bauteile der 3entrslrechenanlage erkennbar sind. 3?Igur 4 ist ein Geaamtaehaltbild. der Beziehungen zwischen den verschiedenen Bauteilen «sad dem Schaltungablook, der die Operationen derselben steuert.

Figur 5 ist eine Barstellung <?es Aufbaues eines Befehls mit 15 bits, der durch die Sentralanlage ausgeführt werden «oll. Figur 6 ist ein Blockschaltbild einer typischen Punktions* einheit und der zugeordneten !■eseeinriehtungen (read flags)· Figuren ?a ^xaä 7b sind Blocka^haltbilder der Funktionseinheiten nach Figur 1 und 2, der X-ffruppenregister und der

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zugeordneten Reserviermarkierer.

Figur θ ist ein logisches Schaltbild des Schaltungsblockes· Figuren, 9a, 9b und 9c zeigen die Prüfung auf Teile des Speicheroperanden sowie des Ableseoperanden, der logischen Schaltung nach Figur 8»

Figur 10 zeigt die X-Begister und eine Tabelle, die den darin während des Betriebes der Zentralanlage reservierten Einheiten-Sode seigt·

Figur 11 ist eine Tabelle der Zeitfolge aufeinanderfolgender Befehleι wie sie durch die Zentralanlage auf Grund der Steuerung durch den Schaltungeblock ausgeführt werden_o Figur 12 zeigt aisien typiaohen Transistorverstärker, der bei dem. Schaltungsblock verwendet wird»

Figur 13 zeigt eine typische . tfa&- ---'Sehaltung, die den Transistorverstärker nach Figur 12 verwendet. Figur H zeigt eine typische Oderschaltung, die den Traneistorvers tärlcer nach Figur 12 verwendet. Figur 15 zeigt einen typischen flip-flop, bei dem der Transistorverstärker nach Figur 12 verwendet ist. Figur At χ;-Λ- aine Tabelle mit den typischen Spannungswerten des Plij χ^.0Γ3 nach Figur 15.

Figuren 7a fels 17f sind logische Symbole, welche die grundlegenden elektrischen Schaltungen nach den Figuren 12 bis 15 darstellen-

Figur 18 ist ein logisches Schaltbild der Markiererfolge des Schaltungsblockes der Einstellung Fo

Figur 19 ssigt im einzelnen die Wirkungsweise der IMSinstell-MarkiererrCoi ge in logischer Blockform.

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Plgur 20 ist ein logisches Schaltbild, das eine typische Q-Einstellungs-Markiererfolge des Schaltungsblockes zeigt. Plgur 21 zeigt in Einaelheiten die Wirkungsweise der Q-Einstellung-Markiererfolge in logischer Blockform. Pigur 22 ist ein logisches Schaltbild, das eine typische X-B-A Einstellung Registermarkiererfolge des Schaltungsblockes darstellt.

Pigur 23 zeigt im einzelnen die X-B-A Einstellung Registermarkierer als logisches Blockschaltbild.

Pigur 24 ist ein Blockschaltbild, welches die Steuerung beim Ausführen der eingestellten Reservierungen darstellt.

Die Erfindung bezieht sich kurz gesagt auf ein Datenverarbeitungssystem mit einer Anzahl Funktionseinheiten, um Berechnungen mit numerisohen Daten auszuführen. Mit den Punktione einheit en sind eine Ansah! Register gekuppelt, welche numerische Daten und Ergebnisse enthalten können, nach denen die Punktionseinheiten Berechnungen ausführen. Mit den Punktionseinheiten und den Registern ist eine Steuereinrichtung gekuppelt. Diese kann in einer Polge Befehle empfangen und umfaßt eine Einrichtung zum Reservieren einer der vielen Punktionseinheiten. Die Steuereinrichtung umfaßt auch eine Einrichtung zum Reservieren besonderer Register aus der Vielzahl der Register in Abhängigkeit von einem empfangenen Befehl. Perner umfaßt die Steuereinrichtung eine Vorrichtung zum gleichzeitigen Ausführen von Befehlen mit den Punktionseinheiten im Zusammenwirken mit den besonderen Registern, ferner eine Einrichtung zur. Markierung_p

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wean ein Widerspruch bei der Verwendung des "besonderen Registers vorliegt,' eins Einrichtung zum Verzögern der Berechnung der gewählten Fanfctionseinheit, bis die Markiervorrichtung anzeigt, daS dis numerischen Daten einschließlieh der Ergebnisse anderer ITunktionseinheiten verfügbar sind, sowie eine Einrichtung".zum 2?reigeben. des Bärechnungsganges der gewählten Funktionseinheit und smm Suriiokhalten des Ergebnisses, bis die Marislereinrich'feung anseigtj daß das besonder© Register frei ist zum Aufnehmen des Ergebnisses*

3?igur 1 ist ein Gesamtschaltbild, welches die allgemeine Anordnung zwischen der BatenTerarbeituögs-Zentralanlage _t eineiii aentralen. Speicher und einer Anzahl die 2eit einteilender Einrichtungen «eigtfο Die Dargteliung ist eine typischs Ausführungsfona, welche ein nahesra. idaalos ßesamtdigitalrechnersystem beschreibt mit zwölf getrennten Eingangs-Auagangslranälen 102, die in Verbindung mil; Magnetbandeinrichtungen» Magnetscheibenspeichern, Karteniesera, · Datendaretellungsvorrichtungen und anderen .äußeren Teilen der Anlag© stehen» Die awölf Eingangs-Ausgangsbanale sind mit einer Synchroni« siox^orrichtung 104 verbunden, die wiederum mit einem der zehn iseiteintetlendent Verarbeitungseinrichtungen in Ubertragungsrerbinduttg steht. Als Bynchroniöiereinrichtung kann, eine bei Rechenmaschinen an sich bekannte Art verwendet werden· Die Leitung 106 ist typisch für eine Übertragungsleitung zwischen der Synchronisiereinrichtung 104 und der als Element .126 bezeichneten Randbearbeitungseinrichtung J* Die zeiteinteilenden Verarbeitungseinrichtungen. aind in einer gleichseitig eingereichton Anmeldung auf den Hamen des Anmelders

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im einzelnen beschrieben. Die Verarbeitungseinrichtung 126 steht aber eine Verbindungsleitung 128 mit einem zentralen Speicher 130 in Verbindung. Dieser kann irgendeine Speichervorrichtung sein, z.B. ein an sich bekannter Magnetkernspeicher· Der zentrale Speiohei 130 ist ein gemeinsames Bauteil zwischen Eingang-Ausgang, den zeiteinteilendöii Verarbeitungseinrichtungen und der Datenverarbeitungs-Zentralanlage, Allgemein werden die in dem zentralen Speicher 130 gespeicherten Daten in der Zentralanlage verwendete Der zentrale Speicher 130 ist über einen Übertragungskanal 132 mit vierundzwanzig Eegistern und einem Reaervierayetem 134 verbunden, wie weiter unten noch näher erläutert ist. Die Register und das Beeerviersystem 134 lassen die Daten über Verbindungsleitungen 136 zu einer Anzahl Funktionseinheiten gelangen, etwa zu der Addiereinheit 138. Eine Funktionseinheit kann irgendeine arithmetische oder logische Einheit umfassen, wie sie bei Digitalrechnern zum Ausführen von Eechmingen verwendet werden· Wenn s.B. die Funktionseinheit 138 ein© Berechnung ausgeführt hat? gelangt das Irgebnia über die Verbindungsleitung 136 wieder zu dem Hegister und Hegerviersystem 134 zwecks Verwendung durch eine andere Funktionseinheit oder wird wieder über die Übertragungsleitung 132 in den zentralen Speicher 130 zur Speicherung eingegeben·

Während eines typischen Hechenvorganges des oben beschriebenen Digitalrechner systems können bis su zehn Eingaags-Ausgangs&anäle . gleichzeitig Daten abgeben und empfangen zu irgendeinem der zehn

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zeiteinteilenden. Verarbeitungseinrichtungen. Die Daten werden normalerweise durch diese Einrichtungen in Binärmengen von 12 bits Überführt, empfangen und verarbeitet» Die zeiteinteilende Verarbeitungseinriehtttttg kann darnach gewisse arithmetische oder Iogliche Operationen mit den Daten ausführen, um. diese in eine für die Speicherung in dem zentralen Speicher 130 geeignete Form zu bringen» Ein in (Lern zentralen Speicher 130 gespeichertes "Wort" stellt eine Menge von 60 bite darο Auf diese Weise packen die am Rande liegenden und Steuer-Verarbeitungseinrichtungen Λ bis S die Daten in den Zentralspeicher in Mengen von 12 bits, so daß ein Wort mit einer Menge von 60 bits erzeugt wird. Darnach gelangen die Daten von dem zentralen Speicher 130 zu der Datenverarbeitunge-Sentralanlage» Die Verbindung zwischen dem zentralen Speicher 130 und der Zentralanlage iet derart, daß die obere und untere Grenze der Daten in dem Gedächtnis vollkommen relativ aneinander sind«, Auf diese Weise ist das Anrufen dee zentralen Speichers 130 durch die 24 Register und das Reserviersystem 134 durch Verwendung der unteren Grenze als Bezugsetelle ausgeführt· Die Verwendung dee gesamten Digitalrechensjstems und insbesondere der Digitalrechen-Zentralanlage nach der Erfindung hängt vollkommen von der Prograaaasteuerung ab· · - .

Pigur 2 ist ein. Blockschaltbild, welches die Bauteile der Digitalrechner-Zentralanlage zeigt» Es sind die Funktionseinheiten, insbesondere die Addiereinheit 133* eine erste Multiplisiereinhelt 140, eine zweite Multipliziereinheit 142, eine Dividier einheit 144»

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eine Langaddiereinheit 146» eine Schiebeeinheit 148, eine BooIeehe Einheit 150, eine erste Inkrementeinheit 152, eine zweite Inkrementeinheit 154 and eine Zweigeinheit 156. Jede Punktionseinheit ist über eine Verbindtingsleitung, z.B. die Verbindungsleitung 136 von der Addiereinheit 138, mit den vierundzwanzig Registern 160 verbunden« Die dicken Verbindungslinien zeigen an, daß numerische Daten zwischen den !Funktionseinheiten und den vierundzwanzig Registern fließen· Die vierundzwanzig Register 160 sind Über einen Ϊ Verbindungskanal 162 mit dem zentralen Speicher 130 verbunden. Der Verbindungskanal 162 wird zum Übertragen von Daten aus dem zentralen Speicher, also einer numerischen Datenquelle, zu den Registern 160 verwendet■«, Die Funktionseinheiten werden durch den Schaltungsblock 166 gesteuert« Ea sind Steuerleitungen vorgesehen zum Verbinden einer Funktionseinheit mit dem Schaltungsblock 166o ZoB. ist die Addiereinheit 138 Über die Steuerleitung 164 mit dem Sohaltungablock 166 verbundene Die Steuerleitungen sind ale dünne linien eingetragen verglichen mit den dicken Datenfluß linien. Die Steuerleitung 168 wird auch zum Verbinden des Sohaltungsblockes mit den vierundzwanzig Registern 160 verwendet.

Zwei Funktionseinheiten, nämlich die erste Inkrementeinheit 152 und die zweite Inkrementeinheit 154 stehen direkt Über die Leitungen bzw. 172 mit dem zentralen Speicher 130 in Verbindung«, Dieser ist über eine Leitung 174 mit der Befehlsstelle 176 verbunden« Die Zweigeinheit 156 ist ebenfalls mit der Befehlsstelle 176 verbunden, und zwar über eine Leitung 178ο Die Befehlsstelle 176 ist anschließend über die Leitung 180 mit dem Schaltungsblock 166

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Die (Jes0iiiwij.v:r.\i.gsv7o:l£j3 der IDigi1^XröehnQr~3entralanlage ist allgeiiis-χΏ folgendes la wird in d©m SGmsralon Speicher 130 mittels der iianct"·- lind gentralverarboituugseinriehtimgen eia Programm gespeichertο -ϊ)1οπ3» Programm, wird Xn fiang genetst durch einen pi-pgraamiarten

baBge ;]-αηρ programmsci c-onsaasid)- aus einer· Eaiidverarteitisnge , weloho Hon Befahl von dom zontraleä Speicher 130 über dio Jxiittmg; 174 s«. 4©r Befehlsstelle 1T6 leitete Gleichzeitig ge~ lange« iramer5.i3c3.is Eatcsi von dem seiitralea Speieher IpO über den ?erblimmginlianal 162 ?n.i den vieninä^/ansig Registeim 16O» Daraaeh wird ein 3afehl ron öer Beiefele'etell« 176 über die Leitung 180 an den SehaltiingEfhlc-cii: 166 gegeben« Di^ösr reserviert die Ptmlftionseistheit, άχο «Uli Ausführen der ^.of ohlenea 3erechn\mg erf order lieh ist? und rvlert gewioue Hßgister sva? Terweaduug mit der betreffeaden nlaeit»-Während die i'unlctionseinhöit den ersten Befehl rüiöglicht der ScKal'taagsblock 166 die Ausgabe eines weiteren Befshlo» ö.er dann, gleichseitig mit dem ersten Befehl auagefilhrt v/ird* Der Bchaltimgshloclc ermoglioht äie Ausgai)©. vieler Befehle und die gleichseitige Ausführung derselben, "bis ein KonfliJrfc iswiachen PmiJctioneeiaheitea oder Segistern auftritt. B^r Schaltuagsblook ist also bestrebt, die Pimktiouseinhei-l-en in hohem Maße gleichzeitig zn betre'5-ben.» Bis iramai-iachen Daten gelangen von den vierundzwanzig Eegi&tera 160 su. doa Fuatetionsjeinheitesa, wieder aber die TTerbindungslei&iaugen zurcäck. Die Steuerimg dex EhinktionBeiaheiten durch den Schaltusigsblock 166 wird über Stcaerleltungen avvisohezi den Funktions-

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sinheitea mid dem SehaltieigablocJE ausgeführte Die Leitungen 170 und 172 exßtraeksn sieh von der ersten bzw, der zweiten Inkreuienteinheit und die Leitung 178 yon dor Zweigeinheit 156 au der Befehlsstelle 176 vtsid bilden besondere Steuerleitungen,■die sum Anrufen des zentralen Speichers bsvy«, sram Steuern dor Verzweigungsoperation vorgesehen 3±M.

5 ist <?Λη Blpc&ociialtbila, welches die !Funktion der rer-Komponenten der Digitalracluier-Sentralö&lage seigt» Die vierundswansig Register sind in drei ßruppea OHAerteilti nämlioh die Operesdenrogister 182 der Gruppe X_f die Anruf register 184 der Gruppe A und die InlErementregister 186 dor Gruppe B. Die X-OperaÄdenregister t82 sind Register für βθ Mt mit acht getrennten Regist©ra XO bis TJ. Die X-Operandc-nregister X1 bis 15 törniea ÄCtEierieehe Daten in Mengen von 60 bit aus dem sentraXön Speicher 130 über die Xieituüg 188 aufnehmen«. Die Ergobnisregister JJb und X7 können numerisch8 Recheaergebiiisse In Mengen τοη 60 bit aber die Verbindunge leituag 190 in dem sentralea Speicher 130 speiclierii. Das HogiBter XO wird zum. sei heiligen Speiöhera numerieclier Daten verwendet und Jcann in Bezug auf den zentralen Speicher 130 keine numerische Daten aufnehmen und apeioliern·

Die Α-Anruf register 184 aiad Regietor für 18bit mit acht getrennten Registern AO bia A7- Die Α-Anruf register sind mit den X-Op©randen~ register», in der Weise koordiniert, daß der Anruf des Operanden in dem X~Hegis tor in einem entsprechenden Α-Anruf register geepei chert

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wird. Der 60 bit Operand in dem Register XI liegt a.B in. dem :enb:ealei.v Sneichsr 150 "bei der 18 bit Anruf stelle in dem entspreelien.-· äeiL Register kl. Auf cieae Weise enthalten die Anruf register A1 bis A5 den Operandenanruf Von Operanden, die in den Registern X1 bis X5 gespeichert sind, währead die Anrufregister A6 bis A7 den Ergebnieanrof für die Ergebnisse X6 und Ti enthält. Die Anrufregister A1 bio A5 rufen den Sentralspeicher 130 Über die Leitung 192 an, wähifeisd die Anruf register A6 und A7 den Zentralepeicher 130 tiber die leitung 194 anrufen. Ein Wechsel auf ein A1 bis A7 Anruf register läc&daa entsprechende X1 bis X? Operandenregiater.

Die IrikreEientregister 186 der Gruppe B sind 18 bit Register mit 8 ße-croanten Registern BO bis B7. BiöBe Inferonientregister werden t-on der Seiriebeeinheit- ^rervyendet, und die erete tuid die a\?oite Iialr-reiiißn'ceinheit werden für beaondöre Operationea verwendet, mit denen diese Biakeiten

lter soxitrale Speicher 130 leitet die Programmierungsbefehle Über dia I'-c-ituns 196 zu der Befehlsstelle 198. Diese kann acht Befehle von. 60 l)it Umfang speichern· Die Befehlsstelle gibt über die Leitung 200 e:laea Befehl an das Befehlsregister 202, Der ausgegebene Befehl gelangt von dem Befehlsregister 202 Über die leitung 204- su dea Schaltungsblock 206, welcher als Eingang für das Heserviereyetens angesehen werden kaan* Der Schaltungsbloclc 206 bestimmt dann, welche j?uu3rfc±oiiseinheit erforderlich ist., um. dosa Befehl auszuführen, unä

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Vielehe Register von der gewählten Funktionseinheit verwendet v/erden sollen. Auf dies© Weis© wählt und reserviert der Schaltungs« block 206 über die Ausgangsloitimg 208 die erforderlich© Functions« einheit aus den seh» ihinktioneelokeiten 212 -and über die Terbiadimg leitung 216 die A-* Anruf register sowie zwischen don Funktionseinheiten 2.12 und Son B^Inlcrementi'egißtern 186 über die YerbindungS" lel-fcung 214. ·

Ilach BrläiitQrting des allgemeinen FunfetionaBChfeaias soll im folgenden die Wirfcimgßvjreise der sentralen Datenverarbßittmgsaalage näher besohrieben. werden.

4 aeigt eia Gesamtsclialtbild, bei dem die Besiehungen ?. Tßjfschiedcnen Komponenten und des grur Steuerung derselben wendeten Sobaltuugsbloekes dargestellt sind. Von dein zentralen SpeioLior 550 gelangen Befehle f?.nd Daten sv. der HentralßR ¥erarbei~ timgsajilags. Die Befehle laufen von dem sontralen Speicher 350 Über die BefehlßübertragungBleitung 552 zu der Befehlsste-uernng 354. Gleichseitig gelangen Paten aus dem zentralen Speicher 550 aber die Patenverbindtmgsleitung 356 au den Registern der Zsntralverarbeitungsanlage und sur 2Singangf3- und AuDga-ngeiE3teuening der Register» Die Befeiilesteuerung 354 empfängt ä.ev. Befehl in einem Eingangsregiater 360 und speichert ihn seltweilig in diesem. Der Befehl wird dann in der Befehlsstelle 362 gespeichert, ö.ei: zweiunddreiflig Befehle auf nimmt _o Bin Befehl gelangt von der Befehlsstelle 562 über die Leitung 364 su den Befehlsregistern 366 „ Das Beiehls-

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register leitet don Befehl su dem Roserviersyatemberöieh 402 des Selaaltungsblockes 400 iiber öine IPunktionseinhelten- und Register-¹ ierleitung 366» Qieichseitig wird versucht, den Befehl aü der sehn Itokti ons einheit en 372 über die Leitung 370 aussttgeber., Das Reserviersystem 402 empfängt den Befehl, stellt fest, ob äle angefragt Iftr^ionseinheit ge3?ade verwendet wird oder ob cTio erforderlichen Register reserviert aiad₉ όώΑ leit©i* äana eiae Befeklsaufaaämte di^rch die a?igefragte i'unlrtioneeinlieit eia, so daß die. Berechmmg ermöglicht wird» Das Hsserviersyatem 402 steht über die Emitting 4Ό6 mit sehn Fua&tionseinheiton 372 i» Verbindung. Daß Eeiiexvierayateia 402 steuert yaad reserviert auch die verschiedenen Register der zentralen TferarbBifrongsanlage uuä. die Eingangs- lind Aimga&gsßtmierung 45Ö dieser Register* Bei der Fanfctionseinaeit werden die über die Leituiag 356 empfangenen Daten in den X-0perandenreg.lsteA*a 452 sv/ecks Yer^eiiäxing d^reh die aehn Ihanktionseintteiten 372 i::eape:lciiert. Das A~Anriifregister 4-54 enthält den Anruf der in dem .S-OpGranäenrogiater 452 gespeichertön Daten« Das B-Inkreiaentregister 456 wird durch die zehn funktionseinheiten verwendet beia Auefuhren besonderer Befehle.

eine der sehn Pimlrfeionaeinheiten 372 eine Rechnung ausführen soll, werden die Operanden für die Funktionseinheit von dem Register und der Einheit 450 iiber die Operandondatenverbindungsleitung 410 lind 452 zu den Funktionseinheiten 372 gegeben. Wenn eine JGHinktionseiniieit sine Rechnung beendet hät> werden die Ergebnisse von den Funktionseinheiten 372 zu einem geeigneten Register in der Registerrad Steuereinheit 450 überführt.

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Der" oben "besGhriefcene Daten- und BefehlsfiuS besieht sich auf eine normale, d.h. übliche Operation. In besonderen Fällen igt es jedoch wiinscheam/ert, eiae beso&äexO Folge zu Terwesi&en, welche einen vom !ionaalen abweichenden Operationsablauf erfordert₃ Diö Steuerung 460 für 3ine "besondere Folge ist Q?eil des Schalttmgsblockes 400. ü'ine besondere Folg© kann durch einen Befehl eingeleitet werden, sy ©na ein Befehl für eine feesondere Folge von dem Singangsregleter empfangen wird, wird dieser Befeiil über di© Leitung 462 am öia Steuernng 460 für die besondere Folge wöitergeleitet» Bieae Steuerung 3toht mit den Funktionaeiaheiten ü"ber die Leitosg 464 in Verbindung«, J)Xe Steuerung für die besondere Folge reserviert eine Funktionseinheit und Begißter durch, direkte Verbindung mit dem Esgiater und der Steuereinheit 450 über die Leitung 464. Diese steht über die Eingänge- und Attslaßstimerleitung 458 rait dor Register- und Steuereinheit 450 Xa VerbindUiig- Die Stsuerang 460 kann uber die Leitung 466 direkt •j,it dein zentralen Speicher 350 in Verbindusg treten oder etwa über die Leitung 470 mit einsr aeiteintsilendes Versrbeitungaeinriohtung . 468. . ·-.-■-..

Da die Erfindung «m in erster Linie auf ein© Bigitairechner-Stauer-Verarbeituugsanlage gerichtet ißt und deren Fähigkeit, gleichzeitige Operationen der Sucirfcionsslnheitea. τα ermSgliciiea, so ist das Schwergewicht im folgenden an£ äX& aermale Operation gelegt, vrotei jedoch nicht vergeGsea wird, daS ®ine spezielle Folge möglich ist.

Figur 5 so igt eine !Darstellung des Formates eines Befehle von 15 bit,

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der durch die zentrale Verarbeitungaanlage ausgeführt werden soll» Der typische Befehl hat eine Länge von 15 Wt, die τοπ O biß 14 bezeichnet'sind in 3?igur 5. Bie sechs hüchstrangigen bits 9 "bis 14· sind mit den Blichstafoen £ und m bezeichnet_s wotei jeder Buchstabe djnii bite repräsentierte Der Bereich fm des Befehls 'bezeichnet die Fimlrfcienseinheit, die die Operation ausfahren soll.. Wenn eine funktionsciaheit ausgewählt iat, so ksan diese lediglich eine arithmetisch© oder logische Operation ausfahren-· Indem der Befehl eine fcootiianite Funktionseinheit auswählt, ermöglicht ©r gleichseitig «ie AusfühxuKg der Operation- ·

iOie reetlichea bits 0 Ms 8 ττοτι niedriger Ordmmg hestiamen, weiche'» lter 7ie:cunäsvfa:azig Segister den Eiagangeoperaaöen enthalten soll, ,.u?.:·" ö.an hin eiae -orTieBtiinstte Funfctionseinheit die Operation ausführen soll, vmÄ welches Register den Ergebnisoperanöen aus der FuiiktionseiSEheit auf nehmen vixkL speichern soll. Das Register zum /.iifnehmen des Ersebn±soperan&e& ist durch den Buchstaljen i und die bifcs 6 Ms 3 "bezelchnet» Diejenigen Register, die die Eingangs-Operanden entha3.tea soilsnj sind sät den Buchstafees. 3 ^iId k bezeichnet entsprechend den bits 3 "bis 5 "bsau 0 "bis 2_e

rigur 6 seigt als Blockachalfbilä eine typische ]?un3cti@ttseinhiiit imd die siigeordneton Reservieraaricierer T2sd Iissesignäle (read flag). 3D?, e JFunlrbioüseinhsit 500 weist Eingänge .J₁ 502 und 35^504 auf» welche die Bingangsoperenden von dsn Registern erhalten« Der Ergeianisoperand gelangt äiirah den Eingang i, 506 zts. dem zugeordneten Hegisterc«

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Es sei angenommen, daß die .dargestellte Funktionseinheit 500 auf die Verwendung mit dor X^Registergruppe "beschränkt ist« Gewisse andere !Funktionseinheiten verwenden., jedoch die Registergruppen A und B, wie im folgenden noch erläutert ist.

Die Funktionseinheit 500 hat zwei Eingänge 502 und 504 für Eingangsoperandeno S7enn ein Eingangsoperand an äen Eingang 502 geleitet werden soll, ist dieser Operand als j-Opersnd bezeichnet_o Wenn ein Eingangsoperand an den Eingang 504 geleitet werden soll, ist der " Operand als k-Operand "bezeichnet» Die Funktionseinheit 500 hat einen Ausgang 506 für einen resultierenden Operanden, der beim Austritt an der Stelle 506 als i-Operand "bezeichnet

Jeder Eingang für die Eingangsoperanden empfängt diese von der Regis tergruppe X» Daher muß jeder Eingang den EingangsOperanden aus einen vorbestimmten Register innerhalb der Gruppe empfangen» Bevor der Eingangsoperand von der Funktionseinheit aufgenommen, werden kann, muß dam Eingang ein angemessenes Register "bezeichnet werden oder bekannt sein. Dies wird durch einen F~Markierer für Jeden Eingang erreichte Dieser Markierer ist ein Register fUr.drei bits und wird eingestellt sum Identifizieren, welches der acht Register in einer Gruppe den Operanden enthalten soll. Wenn z.B. das Register XI einen Eingangsoperanden enthalten soll," wird der F~Mark:ierer auf 001 eingestellt. Dqt F-Markierer 508 ist dem Eingang 502 zugeordnet und enthält den j-EingangoOperanden« Dies ist als Xj-Register bezeichnete In ähnlicher Weise ist der F-Markierer 510 dem Eingang 504 zugeordnet

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BAD ORiOSNAL

u.?ivt OHthiVi.t don k«7üBga3£rgopsranden-» Dies wird ale XL-Regis *er be·

IQü-s? Ausgang 506 dos resultierenden Operanden muß das Ergebnis in oi^s'i -do;·? 3wliegists?rgnjppaä speichern. Das Register, welches den "irg^biii.Diipoyiiiiclo-a spsichsra, soll, wird durch den !"'-Markierer 512 ^oätii.vat maß. enthält den resultier enden Operanden i· Dies wird ale X₄ icögistsr ^eseiclniet. ■

2 ··■ sei "mm wieder zurückgegriffen auf dia Eingänge 502 und 504 für 1. B;u?.gii.ngsop3:ea3ideii imd die sTigoordnetan F-Jiar&ierer 508 und' 510· T-'wcKH? einer Operation d©r ^aafctionsöinlieit ist es möglich, daS <}±;λ gev-ada "y-srvTenäetes Eegiatsr durch eine andere Funktionseinheit lin^Ki'r.fen wird. Da öaa angerufene Register jjQ&och durch die Punktione· ei'aliO^t 50C· TJ3r?/3ndst v?i:cd_? kann die anrufende funktionseinaeit iiiÄö BJMri'sr? Register nicht rösorvieren« Dies wird erreicht durch o-i-k_ar.':lfj2?9r (514 und 516). Der Q-Markierer 514 ist dem J-SIarkierer 'Ä2 oder 50S jmgeordnst und der Q-Markierer 516 dem Markierer Xk od-5i* 5'äO« !Teder Q-Markieror ist ein Register für 4 tit. Wenn eine aiiXai'siiSe Funktionseinheit oin Z-Rsgister benötigt, welches gerade .k:.: Z3-Operanden, enthält, so speichert die anrufende Einheit ihren Lx/xuevkoaQ in dem Q-Markierer. Hs angenommen wurde, daß der Xj-Oo^ranu die ^-Register verwendet, so wird' der Q-Markierer 514 so •iiagößaellt, daß er eine ausgeführte Reöorviexung bezeichnet, Jeder Q-'Masildörer iat ferner einem Jjeseaignal-Marfcierer- fUr 1 "bit ordnete Sor Q-Harkierer 514 ist ainea '.Gesösignalmarkierer 518 ordnet ^ während der Q-Marki^rei,· 516 einen liesaBignalmarkierer 520

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' ■ , BAD ORIGINAL

angeordnet ist* Wenn ein Q-Markierer eine Reservierung enthält, wird das sugeorönete Lsaesignal lediglich eingestellt, wenn die durch den Q~Marl:ierör bestimmte Funktionseinheit ihre Ergebnisse aurückgegeben hat, V/enn beide lesesignale derart eingestellt sind, kann di© PunlitionBeiniieit 500 ihren j-Operanden und IC-Operanden lesen und ein Ergebnia ausrechenen. umgekehrt kann dis Einheit ihr Ergebnis nicht in den i-Kanal 506 achicken_y bis nicht alle vorher eingestellten leeeoperanden auegelesen sind.

Bie oben angeführte Beschreibung iat sehr allgemein und ist weiter unten noch eingehender ausgeführt, Das Schema wird noch etwa komplizierter, wenn susätslioha Registergruppen B und A von gewissen Funktionseinheiten verwendet werden» Jede Registergruppe hat einen Reserviennarkierery der lediglich denjenigen Funktionseinheiten zvlgeordnet ist, welche diesen benutsen können. Jeder Gruppenreserriermarkierer verwendet den gemeinsamen Q-Markierer, hat jedoch einen sugeordnetea J&esesignaliaar&ierer. Bai dem weiter unten besohriebenen AueführongsbeiBpiel verwenden -jedoch die Mehrzahl der algebraischen und logischen Punktionseiöheiten nur die X-ßruppenregister,

Die Figuren 7a und 7b zeigen als Blockschaltbild die iunktionseinheiten und die F-Slarfcierar, die Q«-Marki0rer und die zugeordneten JjesGsignalniarkierer» In Figur ?b sind ferner verechiedene F-Markierer, Q-Markierar und iösesignalmarkierer dargestalltj die dan S-Gruppenregistern jsugeordnet aind« Da die Gruppe % uqt Hegister üen Operanden für eine Hehrzahl der iOnJEtionseinheitsn enthält, iot es erforderlich»

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BAD OBiGINAL

H99175

daß j©dee Register einen Markierer sum Zwecke des Reservierens hat. Die folgende Tabelle A zeigt eine Aufstellung- über Punktioneein-

lieiten und der X-Registerkanäle und umfaßt eine Acht erko de -Markierung;, die jeder Punktioneeinheit oder jedem Register zugeordnet ist. Dieser Achterkode wird bei den Q-Markierern innerhalb des Reservierscheaas verwendet.'

Tabelle^A
Q-Markierer (Achterkode)

Zweigainheit 00

Inkrementeinheit I 01

Iniixeinenteinlieit II 02

ScfcUbeeinheit 03

Boolsche Einheit 04·

Dividiereinhait 05

Multipliaiereinhait I ' 06

Multipli2iereinheit II 07

Lesegedächtniskanal X. 11

LeBegadäcntniskanal X₂ 12 ,

Lesegeaächtniakanal X^ 13

IieBegedüchtniBkanal X, 14

Lesegadächtniekanal Xc 15

iÄngaddierereinheit 16

Addierereinheit 17

Funlrttoneeinheitea, welche lediglich die X-Gruppenregietej?

2 0 9 8 W/m 99; ■ λ _ti f^AD OH

verwenden, sind die Addiereinheit, die Multipliziereinheiten I und II, die Dlridiereinheit, die Langaddiereinheit und die Boolsche Einheit.

ffie bereits erwähnt, enthält der Seil fm des Befehls einen Befehlskode von sechs bit. Dieser Teil de3 Befehle gibt an_f welche Fanfctioneeinheit eine Rechnung ausführen soll. Daher kenn mittels zweier Achterkodeziffern jede ynnktionseinheit gewählt und identifiziert werden, .

Die Addierfunktionseinheit nach Figur 7a wird angesprochen, wenn ain Befehl eine Befehlskodemarkierung Ton 30 biß 55 hat. Da die ^ddiereinheit lediglich die X-Sruppenregieter erfordert, eind für iiese Einheit lediglich die P-Marfcierer, die Q-Marlcierer und. die ^eeesignalmsrkierer ©rfoderlioh.

de Multiplisiereinheit I- spricht auf die Eodeziffern 4-0 bis 42 an verwendet lediglich X-Gruppenregister.

ie DiTidiereinheit spricht auf die Kodeziffem 44 bis 47 an und rerendet lediglich X-Gruppenregieter.

ie Langaädiereinheit spricht auf die Befehlskode ziffern 03, 36 und i· Auch sie verwendet lediglich X-Grappenregister.

Le Boolsohe Punktionseinheit spricht auf die JEodeaiffern 10 bis ι und verwendet ebenfalls lediglich X-Öruppenregieter.

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Die Schiebeeinheit spricht auf CIe Kodeziffern 20 bis 27.und 43 an. Damit sie in Tätigkeit tritt, maß sie einen ihrer Eingang3operanden. von dem B-GruppenregiBfcer empfangen und den anderen Bingan&soperandern von dem X-Gruppenregißter. Der resultierende Operand der Schiebeei.nhe.lt kann entweder'in. dem Λ-Gruppenregister oder in dem B-Gruppen-· register gespeichert werden«.

Zwei der Punktionseinheiten verwenden die Registergruppea X, B und A. Es sind dies die Inkrementeinheiten I und II. Jede Inkrementeinheit spricht an auf die Befehlekodeziffern 02, 04- bis 07, 50 bis 57, 60 bis 67 und 70 bis 77. Dia Inkrementeinheit I kann einen ihrer Operanden aus der Ragistergruppe A_r B oder X empfangen und muß den·anderen Eingangsoperanden aus der Regietergruppe B empfangen» Auf diese «feine hat ^eder Eingangsoperand einen F-Markierer für jede Regieiergruppe. Der Q-Markierer wird gemeinsam verwendet von sämtlichen Registergruppen.«, Bs ist jedoch ein getrennter Lesesignalmarkierer für jeden iriuppejaregister F-Markierer vorgeeehen. Der rasultierende Operand der Inkremönteinheit I kann an eine der Registergruppen I, 3 oder A geleitet oder gespeichert werden.

Dle'Ix&rgmenteinheit kann auch den zentralen Speicher direkt anrufen· Wie bereits vorher erwähnt, enthält das Anrufregister A den Anruf · eines Operanden,der ^on dem Speicher in das Register X, die Regietex· A| bis A^ gespeicherc werden boII, oder den Anruf eines Operanden, der von dem Register X zur Speicherung in den Speicher, in die Re- . gister A6 bis-A7 übertragen warden soll. Nachdem die Inkrementeinheit

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das geeignete Register A anruft, kann die übertragung von Daten zwischen dem Hegieter X und dem Speicher ale eine selbstständige Speicher-Steuerungsoperation angesehen werden. Jede Inkrementeinheit umfaßt einen Satz Markierer zum Anrufen. Die Markierer umfasser. einen Leaesignalmarkierer, einen Q_me -Markier und einen F-Markierer. Der C^^-Marklerer wird lediglich für Speicheroperationen bei A6 oder Δ7 eingestellt. Der F-Markierer wird verwendet für Fj oder Fk Operationen bei A6 oder A7 oder bei Fi Operationen bei A1 bis A5. Xn jedem Fall wird eine Operation, wenn sie erst einmal durch die Inkrementeinheit eingeleitet worden ist, zu einer autonomen Speichersteuerung überführt. Die Inkrementeinheit ZZ ist identisch ausgebildet wie die Inkrementeinheit I.

Wie bereite oben beschrieben, sind die X-Registergruppen die einsigen Register, welohe direkt mit dem zentralen Speicher in Verbindung treten können_a Die J-Hegistergruppen können lediglich entweder Daten in X-Registern aus dem zentralen Speicher aufnehmen oder Daten in den zentralen Speicher hinübergeben« Die Register X1 bis X5 können Daten von dem zentralen Speicher aufnehmen und speichern. Die Daten können jedoch lediglich von den Registern X6 und X7 in den zentralen Speicher übertragen werden. Diese Hegieter haben einen Q- Markierer und einen diesem zugeordneten leaesignalmaxkierer. Der Q-Harkierer und der Leseeignalaarkierer sind erforderlloh zum Überwachen der Datenspeicherung in dem zentralen Speioher.

Hachdem nunmehr die individuellen Funktionseinheiten, die Register und die zugeordneten Markierer getrennt besprochen sind, soll der

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Schaltungsblock selbst erläutert «erden einschließlich des KlaHBierens und Resorvierens und der Operationseteuerung.

Figur 8 zeigt ein logisches Schaltbild , welches den Schaltungsblock erläutert. Die tatsächliche Operation deB Schaltungsbloekee kann grob in zwei Punktionen unterteilt werden» Die erste Punktion besteht darin, Reservierungen auszufahren, und die zweite liegt in der Steuerung der Operation oder der Ausführung der Reservierung· Diese beiden Funktionen aindnicht unabhängig voneinander, d.h. jede Funktion wirkt alt aer anderen zusammen, um gewisse Bedingungen «u empfangen oder zu prüfen· Die beiden Funktionen sind Jedoch unabhängig, wenn man ale von ihrem funktionellen Standpunkt aus betrachte*:. Dieser scheinbar Widerspruch lust sich durch die folgende Erläuterung

Ee sei angenommen, daß ein Befehl in einer Befehlsstelle untergebrach iet und daß der Schaltungsblock nach Figur 8 einen Befehl von der Befehlsstelle (nicht dargestellt) über die Leitung 596 empfängt. Dien* leitung bewirkt eine Speicherung des Befehls in einem U¹-Register 598. Der in diesem Register gespeicherte Befehl hat den in Pignr 5 dargestellten Aufbau. Darnach gelangt der Befehl sub dem Register 598 zu einem ü -Register und einer ErgebniBprüfungß-Reserviereinheit 602, und zwar Über die Leitung 600. Das Register U enthält dann die Teile f_fa,i,3 und k des Befehles. Wie oben erwähnt, identifizieren i, 1 und Ic jev/eilB ein Register innerhalb der Registergruppen X, B und A. Das identifizierte Register soll entweder einen resultierenden Operanden bzw. ein oder σ - ai Eingangeoperanden enthalten. Das Register U prüft τχζα bestirnt, ob das Register, welches den resultierenden

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Operanden aufnehmen soll, für daa Ergebnis einer anderen Funktionseinheit reservier-·; :.at. Wenn das mit i bezeichnete Register reserviert ist, so wird dieser- Zustand durch die Einheit 602 bestimmt und vfird verwendet beim Aufstellen der Reservierfolge, wie weiter unten noch erläutert ist. Die Markierungen j und k der Register, die die JJingangsOperanden enthalten sollen, sind verfügbar, sie werden jedoch apäter beim . Plazieren der Reeervierfolge verwendet.

fOie in dem U'-Register 598 gespeicherte Befehleinformation wird mit ihrem Teil fm über die Leitung 604- an eine Übersetaezbefehlseinheit 608 geleitet. Dieee überseteereinheit Übersetzt den fm-Teil dee Befehls in einen Wählkode, um eine passende Funktionseinheit auszuwählen. Barnach gelangt der ffählkode über die Leitung 610 an da« UA Register 612. Dieses wählt dann über die leitung 614 die geeignete Punktionseinheit 616 aus, welche durch den Wählkode entsprechend dem des BefehlB indentifieiert wird.

.Venn die Funktionseinheit 616 durch das U4 Register 612 ausgewählt wird, läuft einer von zwei Vorgängen ab. Wenn die Funktioneeinheit tätig ist, d.h. wenn sie reserviert ist durch einen anderen Befehl odor gerede auf Grund eines anderen Befehles verwendet wird,bleibt der ffählkode als Anfrage bestehen, bis die Punktionseinheit frei Sobald dies eintritt, wird der Wählkode fiir die Punktionseinheit durch die betreffende Einheit beachtet. Die Punktionseinheit 616 stellt einen Tätigkeits-flip-fiop ein (als Teil der Funktionseinheit 616 gezeigt). Auf diese Weise wird die zum Ausführen des Befehles erforderliche PunktiDuseinheit reserviert.

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Das U2>-Regieter 602 und da3 U4~Register 612 haben damit zwei wesentliche Bedingungen bestimmt. Ist nun die angerufene'funktiona^- einheit frei (abgeleitet von dem fm-Teil des Befehle) und iat das Register, welches dsn resultierenden Operanden aufnehmen soll, frei für die Ergebnisse anderer ausgegebener Befehle (abgeleitet von dem i-l'eil des Befähle) ?

Der dritte Ausgang 606 des IP--Registers 598 leitet den Befehl an einen Übersetzerabschnitt 620, der den fm-Teil des Befehls in einen Registergmppen-Wählkode umsotat. Hierdurch wird bestimmt, ob die Registergruppe X_f B oder A verwendet werden soll. Darnach kombinieren die Wähl-flip-flops die Rcgistergruppenwahl mit den !eilen i, j und k des Befehlskodes aus dem U2-Regi8ter, um zu wählen, welche Regieter den Operanden enthalten sollen. Dies ist in Figur 8 dargestellt als Leitung 603 von dem U2-Register 602 pa der Wähl-flip-rflop Einheit 624. Darnach werden die gewählten Register mit den angerufenen PunJctionseinheiten kombiniert und es wird ein Einheitenkode bestimmt, der in einen Registermarkierer placiert werden muß, der für den ' Operanden reserviert ist. Die Leitung 615 von dem Ü4-Register au der Wähl-flip-flop Einheit 624 wird verwendet um den Einheitenkode zu bestimmen» Ein Beispiel für eine Operation der Übereetzereinheit 620 und dor ffähl-flip-flop Einheit 624 würde die Betrachtung des fm-Teiles einee 44XXX (Achterkode) Befehls sein, der die Dividiereinheit anruft. Die 44 v/Ürden umgesetzt werden in einen. Einheitenkode von 05 (Achterkodo) -and in die X-Markierer gegeben werden.

Der Wähl- und Einheisenkoäe der Wähl-flip-flop Einheit 624 gelangt

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aber die leitung 626 zur Prüfung nach der Ausgabeeinheit 630. Die Prüfung für die Auegabeeinheit 630 ist die wesentliche Prüfung, welche bestimmt, ob ein Befehl ausgegeben werden kann, um die Reservierungen unterzubringen. Die Prüfung für die Ausgabeeinheit 630 erhält ein Eingangssignal 632 aus der Funktionseinheit 616. Dieses Eingangssignal iet eine erste Bedingung für die Ausgabe, des Befehle. Die erste Bedingung nrnß anzeigen» daß die Funktionseinheit 616, die den Befehl ausführen soll, frei ist* Das Eingangssignal 632 kann als Prsizustendbedingung angesehen werden. Ein zweites Eingangssignal 628 aus dem U2~Regisbar 602 gelangt en die Ausgabeprüfungseinheit 630. Diese zweite Bedingung erfordert, daß das Register, welches den resuliterenden Operanden aufnehmen soll, nicht für die Ergebnisse einor anderen Funktionseinheit reserviert ist. Das Eingangssignal 628 Irann als Ergebnisreservlerbödingung angesehen werden,

7! aim die Ausgabeprüf einheit 630 durch die beiden Eingangs signale richtig eingestellt ist, wird der Befehl für die Reservierungen ausgegeben. Sobald der Befehl ausgegeben ist, werden gewisse Reser-' Vierungen gleichzeitig vorgenommen. Eine Besejr'ierfolge besteht darin, die Pi, Pj und Pk-Earkierer der Punktionseinheit 61 β einzustellen. Diese Markierer enthalten die Daten, die dem i',3 und k-Teil des Befehles entsprechen. Die in diesem Markierern gespeicherten Daten bestimmen, welche !!Register die Eingangs Operanden für die Funktionseinheit aufnehmen soll und welches Register den resulierenden Operanden (das Ergebnis) der Punktionseinheit aufnehmen soll· Bei der Beschreibung des Blockschaltbildes ist angenommen, daß

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lediglich die X-E©gistergruppen Hit der B'unktionBeinheit 616 verwendet werden sollen. I>aher bestiCHnen die Pi₅, 3?j und fk - Markierer üj β gnsigneten Xi, Xj und Xk Register, welche "bei dieser Operation von der JPimlctioaßeirJieit benutzt werden sollen. Die Steuer- und rc-SinstelXeinheit 656 wird durch dio Ausgabeprüfeinheit 63o über die Ausgabe leitung 634 oingsatellt«. Bevor dio F-Einstelleinheit 636 eingestellt wer&on ?:ana. ?/erden die Fi, I?3 vjid it-Markierer über äi« Loiirtmg 637 gelöscht, und zwar vor dem Auftreten der Auegabe- ß über die Leitung 634·.

Sine andere Eeservierfolge besteht darin, die Qj -und Qk-Marlcierer der FanktionoGinheit 616 einausteilen. Dieae Markierer stellen die JSinriolitungsn dar siiiu Pestßtellen vorher ausgeführter Reaervierungen uii.r Bingangs op er Gilden. Ss sei daran erinnert, daß ein Befehl nicht ausgegeben wird_f wenn daß Register, welches den ErgebnisOperanden .-vj.fnahEieii soll, für die üzgelniisse eines anderen ausgegebenen Befehle reserviert iet· Diese Ergebnisse können bestimmt V7erden durch laufen des i«-ieiles des Befehls gegenüber allen Fi-Markierern der anderen Ifunlrbionseinlieiten. Die Hotwendiglreit für die Verwendung der U_t1 und Uk--Harkierer wird deutlicher bei der Besprechung der OperationsetQuerung des Schaltungsblockes.

Die frühere Reservierung, welehe in dem Qj und Qk-Markierer gespeichert werden soll, umfaßt einen Kode' der Punktionseinheit, der die frühere Reservierung unterbringt. Im folgenden wird diejenige Funktionseinheit, welche eine frühere Reservierung placiert hat, ala Reserviereinheit bezeichnet und diejenige Punktionseinheit» welche

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eine Reservierung unterbringen will, als Anfrage einheit*

Der Konflikt Eiit einer früher on Beserriertmg tritt suerat zutage, wenn eine Probe gemacht wird um zu "bestimmen, ob die. Xj "and XIr Register durch eine I¹UnICt ions einheit reserviert sind« Wann dies der Pail ist,, erscheint der Reaerviereinheit-Kode in den Xj und Xlc-RegistenEarlrierern,

Beim Unterbringen von Reservierungen für eine Anfrage einheit wird der Anfrage einheit-Kode, der in den X-Marki er em gespeichert ist, in den Q-Markierer der Anfrageeinheit überführt „ Wenn die Anfrageeinheit die Yerwendung eines vorher reservierten X-Registers erfordert,, wird eine ICopierfolge eingeleitet, wobei alle Vorgänge, die in der. X—Markierern der Register auftreten, τ/el ehe dew Eingangs-Operanden aufnehmen sollen_f in einen passenden U-Marlcierer der Anfrageeinheit kopiert werden. Der ReserviGreinhelt-Ecdo, der nunmehr in dem Q-Earkierer der Anfrageeinheit gespeichert wird, hat die Priorität bei Verwendung der resei-vierten X~RegiBter_t Diese Operation wird deutlich bei der Erläuterung der Operationokontrollfolge,

Nachdem der Inhalt des X-Maricierers in den Q-Markier©r der Anfragetanheit kopiert ist, besteht der nächste Schritt darin, den JÜL-Marlcierer entsprechend dem Kode der Reserviereinheit einzustellen. Die Ausgabeleitung 638 τοη der Ausgabeprüfeinlieit 630 stellt die

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Q-Einotell and X-JSinstellinarkierer 640 um. Das eingestellte Q der Einheit 64-0 ist, lediglich eine Kopie des Inhaltes von Xj und Xk, · ivelches der Kode der Reservier einheit ist, in Qj bzw. Qk· Das eingestellte X der Einheit 640 ist die Einstellung des Xi-Register-MarlcLerers mit dom Kode der Anfrage einheit.

Der leiste Ana gäbe aus gang 639 von der Aus gab epriif einheit 630 verläuft zu dsm U4--Register 612. Dieser Ausgang 639 ermöglicht, daß· das Aiifragesignal von. dem TJ4-Begister Über die Leitung 614 ψατ Funktionseinheit geleitet wird, um den !üätigkeits-flip-flop eirusuaiellöiio ffenn dies auftritt, wird die Einheit umgeschaltet, so daß keina v:eiteren Befehle ausgegeben werden können, die wegen der Ter- wemmng der angerufenen Funktionseinheit anfragen, nachdem alle anderem Ausgababedingungen hinsichtlich der ausgegebenen Befehle untergebracht sind„

/l:o. illeaer Stelle ist das Unterbringen der Reservierung vollständig aaü die Operationaateuerung übernimmt die Beeinflussung, um die placierten Eeservißrungen in einer Polge auszuftilrreii, dile von der -ifügbarlceit der !Funktionseinheiten und der Register abhängt.

i)Qv die Operationsateuerung bildende Teil ist ziemlich komplex. iojgenden iot zur Erläuterung die allgemeine Beschaffenheit derselben angegeben sowie ein Beispiel eines ßesamt-Operationsablsufβ. Es üeien lediglich die Anfrageeinheit 616 betrachtet, Die Stsuer- und F-Einatellungseinhe-j.t 656 stellt eine Probe für den Leseoperaaden und die eingestellte LeseBignaleinheit 642 her, indem ein

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Steuersignal über die Leitung 644 geleitet wird, und ein FJ und.. ?k »Signal, welches über die Leitung 646 läuft, identifiziert die X-Re-&ister, welche den EingangsOperanden enthalten sollen« Pie Probe für don Leseoperanden und die eingestellte Leaesignaleinheit 642 umfaßt mehrere JPrUffunlrfcionen. Die grundlegende Tätigkeit der Einheit 642 besteht darin, zu !bestimmen, ob die Eingangsoperanden in den Σ-Regie tern vorhanden sind und falls ja, ermöglicht die Binbelt 6*42, daß die Punktioneeinheit ihren Operanden aus den Registern ausspeiohert, die Rechnung durchzufuhren.

Bevor jedoch die Leseoperandenfolge auftreten kann, miles en mehrere Bedingungen erfüllt sein. Vie oben erwähnt, 1st es möglich _t daß einer der X-Register von einer Hesenriereinheit eine frühere Reservierung erhalten hat. r.enn dieser Zustand · eintritt zu einer Zelt, wem die Punktioneoiniieit frei ist und eine Reohnung ausführen könnte und wean der Bingangsoperand, der aus de© ?-Begister ausgeepeiohert werden soll, nicht verfügbar ist, muß die Funktionseinheit warten. Die Probe für die Leaeoperandeneinheit 642 wird dann verschoben, bis das Eingangssignal 648 für den Q-ReeerTierungazustand Terechmuoden ist, Wenn eine (^leserT^er^ng Torhandiin iat, m$ die. Funktionseinheit warten, bis die fieserriereinheit die Beserrierun^ gelöscht ha*.

wenn der Q-Markierer keine höhere Reeerriereinheit enthält, wird ein Lesesignal entsprechend dem freien Q-Karkierer eingestellt. Venn die« geschehen ist, w.i,rd dadurch angezeigt, daß das entsprechend* Hegißt er den Eingangs Operanden enthält und auf das Auaepeichern dtqrch

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•lie Funktionseinheit wartot. Jeder Eingangsoperand hat einen entsprechenden Q-Harkierer und zugeordnete Leaeeignale. Wenn beide Q-liarkierer frei sind und beide Leeesignale eingestellt sind, 1st die Punktionseinheit sum Leoen deB Operanden, zum Starten der Einheit und zvm Loschen der Lesesignale eingestellt. Wenn die Reaerviereinfcöit die Q-Markierer löscht und eine frühere Reservierung auflöst, stellt der Eingang 654 der Anfrageeinheit die Q-Markierer der Anfrageeinheiten ein. Wenn alle Bedingungen bei der Einheit 642 richtig sind, d.h. wenn der Steuereingang 644, der P^ und Pk-Eingang 646, der Eingang 648 für die Q-Reservierungseinstellung und der E ingang 654 der Signalanfrageeinheit richtige tferte haben, dann verbindet die Probe für die Leseoperanden und die Lesesignaleinheit die Funktionseinheit über den Ausgang 650 mit den Leseoperanden, löscht die Leeesignale über eine LesesignalauegangslöBchleitung 652 und regt die Funktionseinheit 616 über die Leitung 656 zum Rechnen an. Die Eingangsoperandan werden dann tlber die Eingänge j und k in die Funktionseinheit 616 eingegeben. Wenn diese die Rechnung beendet hat, maß sie anfragen, ob ein Abgeben den Ergebnieoperanden . in das Vorbestimmte X-Regieter möglich ist.

Die Probe für die Speioheroperandeneinheit 660 steuert und läßt die Anfrage an die Funktionseinheit au, wobei diese den Ergebnieoperanden in das passende X-Regieter abgeben kann, und löscht schließlich die X, Q und P-Markierer. Ea müssen wiederum verschiedene Bedingungen bestimmt werden, bevor eine AnfragelBschung frei gegeben werden kann. Die Lfts chungsanfrage wird von der Punktioneeinheit 616 über die Leitung 662 zu der Einheit 660 für die Probe auf Speieheroperanden

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geleitet. Die erste zu bestimmende Bedingung besteht darin, ob der Ergebnieoperand der Funktionseinheit als Eingangeoperand für eine andere Funktionseinheit verwendet werden soll« Die Einheit 660 erhält also ein Fj und Fk Eingangesignal 664 von jeder Funktionseinheit und ein Iieseeinstellsignal 666 von jeder Funktionseinheit. Von diesen beiden Eingängen bestimmt die Einheit 660» ob der Ergebnieoperand von einer anderen Funktionseinheit verwendet werden soll.

Wenn festgestellt ist, dad der Ergebnisoperand verwendet werden soll» wird der richtige Q-Markierer eingestellt, um das Ausspeichern des Eingangsoperanden aus dem X-Regieter zu ermöglichen, in- den der Ergebnisoperand gespeichert werden soll. Venn das zum Aufnehmen des Ergebnisoperanden bestimmte !-»Register einen noch nicht auegespeicherten Eingangsoperanden enthält» unterbindet die Einheit für die Probe auf den Speioheroperanden 660 die Übertragung des Ergebnisses über die Leitung 668, bis das Register gelöscht 1st, d.h., bis der Ergebnisoperand durch die Eeearviereinheit ausgespeichert worden ist.

Venn die obigen Bedingungen erfüllt sind, stellt die Einheit 660 für die Probe auf den Speioheroperanden die Srgebnisübertragungsfolge ein, wobei die Funktionseinheit 616 Ihren Ergebnisoperanden über die Leitung 1 in das X-Regieter überführt. Gleichzeitig erhält das X-Register, welche* das von der Funktionseinheit 616 übermittelte Ergebnis aufnehmen soll, den Befehl zum Speichern dee Ergebnieoperanden. Der Xi-Harkierer wird über die Leitung 674

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ge Iß echt, die F-Markierer über die Leitungen 672 und 626 und die ■ Q-Markierer der Reeerriereinheiten Über die Leitungen 672 und 654 ο

ffach dieeer Erläuterung der allgemeinen logisohen folge der Tätigkeit dee Schaltblockea sei ein Beispiel einer Operation beschrieben. Ee sei angenommen« daß der arithmetische Abschnitt einer Digitalrechner-Datenveraxbeltungsgentralanlage vier Funktionseinheiten urafaßt, welche arithmetische und logisohe Operationen ausführen t können« Ton der bei den Figuren 7a und Tb erläuterten Gruppe der Punktxonseinheiten sei angenommen, daß die Dividiereinheit, die Boo lache Einheit« die Addiereinheit und die Lang-Addiereinheit und die zugeordneten Fi, Fj und Fk₉ Qj und Qk Markierer und Leseeignaleinrichtungen. (read flags) den arithmetischen Abschnitt der Anlage bilden. Außerdem sei angenommen, daß aoht Register, die Gruppe Z, lediglich operative Register sind. Die arithmetischen und logisohen Einheiten können an aich bekannte arithmetische oder logisohe Systeme umfassen, wie sia bei schnellen Digitalrechnern verwendet werden. Die Markierer und die operativen Register können Irgendwelche Register darstellen wie sie bei Rechenmaschinen sram zeitweiligen Speichern von Daten verwendet werden· Alle Komponenten der Digitalreohner-Datenverarbeltungseentralanlage sind an sich bekannt. Außerdem weißen die Datenquelle einschließlich der Einrichtung sum übertragen von Daten in vorbsstiomter Folge in die Register Einrichtungen auf j die in der Reohenmasohinentechnik bekannt sind·

Die Figuren 9a, 9b, 10 und 11 stellen den Schaltungsblook dar, der

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das Herz der Digitalreohner-Datenverarböitungszentralanlage ist. Dio Figuren 9a, 9b und 9c zeigen eine logische Anordnung» welche den Operationssteuerbereieh des Schal tungsblookes UüfaSt·

figur 10 zeigt die X-Markierer des Schaltungsblookea sowie eine Tabelle,die die in diesem ausgeführten Reservierungen zeigt·

Figur 11 ist eine Zeitkarte, welche die Beziehungen zwischen der " Ausgabe und der Ausführung gewisser Befehle eines weiter unten noch beschriebenen Programmes zeigt.

Es sei beispielsweise angenommen, daß die folgenden Tier Befehle ein Programm umfassen» welches die Zentralanlage ausführen soll·

1. Befehl - verwende Boolsohe Einheit -

(a) Befehl 10 201 (oktal)

(b) Befehl 10 XXX bezeichnet Boolsohe Einheit, der Binheitskode aus Tabelle A ist 04 (oktal)

(c) X₂ * X₀ (log) X₁

(d) Der Befehl benötigt 200 Sanosekunden zur Ausführung.

Dieser Befehl besagt» daß dae operative Register X2 den Ergebnis* Operanden aufnehmen soll und daß die operativen Register Xo und X1 die Eingangsoperanden enthalten sollen. Die Art der auszuführenden logisohen Operation ist nicht kritisch«

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2. Befehl- verwende die Dividiereinheit ". (a) Befehl 44412 (oktal)

(b) Befehl 44 XXX bedeutet Dividiereinheit, der Einheitenkode ΒΆΒ Tabelle A ist 05 (oktal)

(c) X4 w X1/X2

(d) Der Befehl benötigt 800 Sanosekunden zur Ausführung.

Er bestimmt, daß das X4-Regieter den Ergebnieoperanden. und die Xi und 12-Begister die Eingangs Operanden enthalten sollen.

3* Befehl - verwende Addiereinheit -

(a) Befehl 30036 (oktal)

(b) der Befehl 30 XXX bezeichnet die Addiereinheit, der Einheitenkode aus Tabelle A ist 17 (oktal)

(c) XO » X3 + X6

(d) Der Befehl.erfordert 200 Nanosekunden zur Ausführung.

Dieser Befehl bestimmt, daß das Xo-Register den Ergebnieoperanden -oxid die X3 und X6-Eegister die Eingangeoperanden aufnehmen sollen.

4β Befehl - verwende lang-Addiereinheit -

(a) Befehl 36 504 (oktal)

(b) Befehl 36 XXX bezeichnet die Lang-Addiereinheit, der Einheitenkode aus Tabelle A 1st 16 (oktal)

(o) X5 « Xo + X4

(δ.) Der Be fehlJbrfordert 400 Ranosekunden zur Ausführung.

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Br bestimmt, daß das XS-Register denJErgebnisoperanden aufnehmen soll und daß die Xo und X4-Reg.iater die Eingangsoperanden enthalten sοIlenο

Bei der Erläuterung der Wirkungsweise des Schaltungsblockea sei Bezug genommen auf das logische Schaltbild von Figur 8, auf das Operationseteuerungsdiagramm der Figuren 9a_f 9b und 9c, auf die X-Markierer von Figur 10 und auf die Zeittabelle von Figur 11. Die Erläuterung ist auf die !ätigkeit des Schaltungsblockes., der Register und der Funktionseinheiten konzentriert unter Zugrundelegung der obigen Befehle» !Tabelle B wird dabei als grundlegende Zeittabelle der Schaltungsblookoperation beim Unterbringen der Reservierung verwendet. Eb sei ferner angenommen, daß die Daten anfänglich in die X~Register eingespeist werden und daß das Programm lediglich die Verwendung dieser Daten» der Ergebnisoperanden von andere» Funktions« einleiten oder eine Kombination daraus erfordert·

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BAD ORiQfNAL

Olahelle B Befehlezyklen für die Operationen der Zentralverarbeitungsanlage

Üb er gangs zyk3.ua

üb erganga sykltiB

Übergangs zylclus Üb organga ayiclag

1a - keine Operation Ib - keine Operation - Boolsche Einheit V*

2a - keine Operation

2b - BooXsche Einheit U2 (Ü4)

2c - Dividiereinheit ti'

Boolsciiö Ausgabe . 3a - Einotellen der BoiilBchen Einheit

Kopie XO —«- Q3 * O

Kopie X1 Qk » O

Einstellen von Pi,3?j und Ϊ1: in der Boolschen Einheit (X2, XO, XI)

3b - loilvjjg U2 (XSA)

Einstellen von X2 bei der Boolechen Einheit (04· = Boolsoher Kode)

3 ο - Addition U¹

Dividiorauagang

4a - Einstellen der Dividiereinheit

Kopie X1 —- Q3 =» 0 (0) Iieeesignal-

einstellung

X2 -— Qk « 04 (04) Boolßche Einheit abwarten

Einstellon von Pi, P3 und ?lc in Dividiereinheit (X4, 11, X2)

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BAD GKiGiNAL

4b - Addition ι U2 (U4)

Einstellen -70η X4 in Dividiereinheit

(05) Dividierkode

4c - Langaddierung U*

Addierausgabe

5a - Einstellen der Addiereinheit

(O)LeseBignaleinstellung

(O)Lesesignal<-„. stellung

₉Pj u. Pk in Addier(XO, X3, X6)

X3---Q3»Q X6 Qj=O

Einstellung von einheit

5b - Jiangaddierung-·—U2 (TJ4) Einstellen von XO in Addiereinheit (17 * Addierkoäe)

5c - keine Operation—-U¹

!»angaddierauagabe 6a - Einstellen der Langaddiereinheit

Kopie Xo 0J»17 (i7)Addierwarte-

8tellung

X4 QkteO5 (05)DiTidierwarte*

Stellung

Einstellung von Pi, Fj u. Pk in Lengaddiereinheit (XS, XO, X4)

6b - keine Operation Ü2 (U4)

Einstellung von X5 in Langaddiereinheit (16*Iengaddier-

kode)

6c - kein Be trie)»

um eine seitliche Beziehung zwisohen den Befe&leauegaben bei dem

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Beispiel herzustellen, sei angenommen, daß die Zeit zwleohen den Zyklen - etwa 1a bis 2a ζ.B. - 100 Nanosekunden beträgt.

Im folgenden Bind die figuren 9a, 9b, 9o, 10 lind 11 besprochen. Die Hauptfunktionen der OperationsBteuerung sindt (a) au bestimmen, ob die Eingangsoperanden neue Operanden oder den Ergebnieoperanden einer anderen Funktionseinheit umfaß#nj(b) eu "bestimmen, ob ein Eingangeoperand einer anderen Funktionseinheit das !-Register verwendet, welches einen Ergebnieoperanden aufnehmen soll. Sa bei dem betrachteten Beispiel lediglich die X-Regietor verwendet sind, beziehen eich die entsprechenden Stellen bei diesen Beispiel auf die X-Registergruppen, wobei natürlich klar ißt, daß Irgend* eine andere Regietergruppe» auoh verwendet werden kann.

Figur 9 aoll in dem folgenden Beispiel unterhalb von Figur 9a angeordnet sein« figur 9c soll rechts neben der Figurenkombination 9a und 9b liegen. Bei den Figuren 9a und 9b sind eine Anaahl SignalanfrageeirJieitsleittingen 700 dargestellt. Die Gruppe der Attfrageeinheitsleitungen 700 geht von awei Quellen aus, nämlich ein<r Leitung von jeder Funktioneeinheit und außerdem einer Leitung von den X-Registern, welche Daten von einer Datenquelle aufnehmen Jrönnen, etwa aus dem zentralen Speicher· Bei diesem Beispiel können lediglich die X1 bis X5~Register Daten von einer Datenquelle aufnehmen.

Die Anfrageeinheitsleitung für jede Funktionseinheit geht direkt von dsr Einheit 660 t\iv die l?rofcß auf Speicheroperanden aus (in

BAD

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*™ if. ί.. rv

Figur 4) und ist al3 Anfrageei:nheits~rieitung .654 dargestellt. Biese leitung wird verwendet zum Löschen oder Einstellen: des Ablesens dee EingangsOperanden aue dem vorher reservierten X-Register.

Bs ist jedoch auch möglich, daß das X-Rßgister, bevor-es abgelesen werden kann, auf den neuesten Stand gebracht werden muß» Es iat möglich, daß das X-Register einen Kode in den Q-BTarkierer eingibt, der eine frühere Reservierung simuliert. Wenn die neuen Daten von der Datenquelle aufgenommen sind und wenn das X-Register abgelesen werden kann, wird der Q-Markierer eingestellt, so daß er das Ablesen (Ausspeiohern) des Eingangsoperanden zulässt. Sine Anfrageeinhe it-Üeitung für die Register X1 bis X5 wird also in ähnlicher Weise verwendet wie die Anfrageeinheit-Leitung von der Punktioneeinheit.

In den l?igur©n 9a und 9b ist die Leitung 702 der Boolschen Einheit, die Leitung 704 der Dividiereinheit, die Leitung 706 der Addiereinheit, die Leitung 708 der Lang-Addiereinheit, die Leitung 710 dem X1-Register, die Leitung 712 dem X2-Register, die Leitung 714 dem X3-Register, 'die Leitung 716 dem X4-Register und die Leitung 718 dem X5~Register augeordnet«, Jede Anfrageeinheit-Leitung ist in ünd-feise verbunden mit dem Q^ und Qk-Markierer jeder 3?unktiono~ einheit. Ein typisches Beispiel ist der Qj-Markierer der Boolsohen Einheit (ilgur 9a) _f der in Cnd-Weise an dem lor 720 mit der Anfrageeinheit-Leitung von ö©m X5-Hagi8ter verbünden ist. Der Qj-Mar-

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BAD

kierer enthält tatsächlich einen Einheiten-Kode, wenn er ein<a frühere Reservierung speichert, so daß der Kode Übersetzt wird ( nicht dargestellt) _? um die Und-Sohaltung auszuwählen, die durch dio von diesem Kode bestimmte Anfrageelnheit-»Iieitung eingestellt wird« Der Ausgang jeder ünd-Schaltung der Q-Harkierer gelangt an eine Oder-Schaltung, wie etwa typischer Weise an die Schaltung 722.

V7en& der Q^-Siar&ierer keine frühere Reservierung enthält, ist der in diesem gespeicherte Einheiten-Kode gleich 00» Wenn dies der Pail ist, wird eine IJnd-Sehaltung, etwa 721, eingestellt, so daß sie einketrenntes Eingangssignal an die Oder-Schaltung gibt» z.B. an die Oder-Schaltung 722 ₀ Der Ausgang der Oder-Schaltung gelangt an eine Und-Schaltung, z.B. der Ausgang der Oder-Sohaltung 722 an die Und-Schaltung 724, und der Ausgang der Oder-Schaltung und ein Steuersignal stellen die Und-Schaltung ein.

Bei eingestellter Und-schaltung setzt diese ein Leseeignal der Funktionseinheit, welche dem Bingangsoperanden entspricht. Sie Iieseaneeige 728 ist typisch. Wenn die Lesesignalanzeige gesetat ist, wird hierdurch angezeigt, daß die Punktionseinheit den SIngangeoperanden aus dem X-Speioher, der in dem Jj-Markierer 'bestimmt ist, ausspeichern kann. Darnach stellt die Lteeslgnalanseige eine leaeoperanden-TJnd-Schaltung ein* Z.B. wird die ünd-Schaltung 734 über die leitung 730 von der Iieseslgnalanzeige 728 eingestellt. Wenn diese Und-Schaltung sowohl durch die Qj als auch durch die Qk Jueseaignalanzeige eingestellt ist und die Leitung 732 den anderen

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Zustand der Und-schaltung 734 von der Qk-Iieseeignalansseige repräsentiert, so gibt die Und-schaltung der Punktionseinheit ein Startsignal» um die Operanden zu Ie ο en, die ieeesignalanaeigen zu löschen und die Operation der Funktionseinheit zu beginnen.

An dieser Stelle des Beispiels wird die Operationssteuerfolge für die Probe auf Lese Operanden eingeleitet» Per Best der Schaltung der Figuren 9a» 9b und 9c umfaßt die logische Anordnung für die Probe auf Speicheroperanden einschließlich der Freigabe für eine Einheit, ihren Ergebnis Operanden in das gewählte X-Regieter zu übermitteln.

Die logische Operation der Probefolge für den Speioheroperanden erfordert, daß das atum Aufnehmen des Ergebnisoperenden best innate X-Register nicht verwendet wird. Ee sei an die Anfangsbedingungen erinnert, welche die Ausgabe eines Befehle bestimmen, wobei die .Funktionseinheit, welche die Beohnung ausführen soll» frei sein maB und das zum Aufnehmen des Ergebnisses bestimmte Register nicht für das Ergebnis einer anderen Funktionseinheit reserviert sein darf. Ee ist daher nöglich, daß ein X-Eegister für «inen Eingangsoperanden einer anderen Funktionseinheit reserviert ist· unter dieser Bedingung muß der Srgebnisoperand ausgespeichert werden V bevor das Ergebnis einer Funktionseinheit eingespeichert werden kann· Dies wird deutlich bei der Erläuterung des Beispiele in Einzelheiten. Wenn der obigen Bedingung genügt ist, stellt das übertragene Ergebnis die Anfrageeinheit-£eitung ein.

Es sei nun der Rest der pperetionssteuerung bei den !Figuren 9a und

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9l3 betrachtet. Wenn irgendeine Bingangsoperanden-Leeeeignalanaeige gesetzt ist und die andere Lesesignalanaeige nicht fUr eine Funktion*, sinheit geöetst ist- oo ist es möglich, daß eine andere Funktionseinheit versucht, ihr Ergebnis in dem X-Register zu. speichern, welches nun den Eingänge Operanden enthält. Die Operationasteuerung unterbindet die Übertragung des Ergebnisses, "bis beide Eingänge Operanden der Funktionseinheit, die eine frühere Reservierung ausgeführt hat, aufgespeichert sind» Pie eingestellte Lesesignalanzeige weist eine Anzahl Ausgänge auf, die in tJhd-ffeise mit den Ausgängen ihres F-Markiororo verbunden sind. Dieser enthält in Binärform das X-Register, welches den Eingang ο Operanden enthält. Jeder F-Markierer rrttrd· einen Auegang entsprechend demjenigen jedes X-Registers aufweisen· Das Aus gangs signal des F-Marfcierers ist also auf der leitung, die der X~Registerzahl entspricht, die in dem P-Markierer enthalten ist. Z.Bo, wenn der PJ-Markierer der Boolschen Einheit eine Bull enthält, ist die Leitung 739 an die Und-Schaltung 738 eingestellt* Der andere Sittgang 729 dieser Und-Schaltung führt an die lesesignalanaeige 728. Wenn die Und-Schaltung 738 durch die beiden Eingänge eingestellt ist, wird die Wählloitung B^o eingestellt. Wenn eine Wählleitung eingestellt ißt» wird hierdurch angezeigt, daß eine Puntetionsairiheit lediglich einen ihrer Eingangsoperanden enthält und auf den anderen Eingangsoperanden wartet, bevor sie weiter arbeiten kann.

Bei Figur 9c sind die Wählleitungen an eine Ansahl Register-Oder-Sciialtungen geführt. Sie Eingänge sind so angeordnet» daß die Wählleitungeii von jeder F-Iiarkierer-Iiosefsignal-Ünö-Sohaltungskoiabination, die einem der X-Registcr entspricht, einen Eingang der Oder-Schaltung

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dieser Register-Oder-Schaltung bildet· Ein Beispiel hierfür ist die .B 30-Wählleitung als Eingang fur die Xo-Oaer-Schaltung. «renn die Wählleitung Bj7 von Pigur 9a eingestellt ist, so ist damit ein Eingangssignal für ftie X7~Oder~Sohaltung gegeben. Jeder Eingangsoperand hat also acht Wählleitungen₉ wie in den Figuren. 9a und 9b dargestellt ist. Die Wählleitungs-Eingäuge an die betreffenden Regiater-Qder-Schaltungen sind in Figur 9c dargestellt. ·

Eine Begister-Oder-Sohaltung, deren Eingang eingestelltist, ist an ihren vier Ausgängen ebenfalle eingestellt. Bei der XO~Oder~Schaltung ßind ζ.B. deren Ausgänge Xoi, Xoii, Xoiii und Xoiv eingestellt. Die Ausgänge jeder Oder-Schaltung sind in Ühd-Weise mit den Ausgängen iea Ji-Markierers jeder Bnilctionseinheit verbunden. Dor Fi-Markieror Hat eine Anzahl Ausgangelsitungen,wobei Jede Auegangeleitung der Binäraahl des X-Registers entspricht, das darin enthalten ieb. In gleicher Weise wie bei den Fj und Plc-Markierern stellen die Fi-Markierer die Ausgangsleitung ein, die dem darin enthaltenen X-Kogieter entsprechen. Somit ist also jede Auogangsleitung eines Pi-Markierore in Und-Weioe mit einem Ausgang der entsprechenden Register-Oder-Schaltung verbunden. Ein Beispiel hierfür ist, daß der Fi-Markierer der Dividiereinheit XO enthielt und die XO-Iieitung 810 einstellt. Diese führt als Eingang zu einer Ünd-Schaltung 812. Der andere Eingang Xöii der Ünd-Schaltung 812 kommt von der Register XO-Odersühaltung. ffenn der Ausgang einer Regieter-Oder-Schaltung in Und-Weise mit einem Ausgang dea Pi-Markierers verbunden ist und wenn die Uad-Sohaltung eingestellt ist, gelangt der Ausgangswert der Undschaltung an eine Ergebnis-Oder-Schaltung. Wenn diese Oder-Schaltung

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eingestellt ist und dabei ihren Ausgang einstellt, gelangt der Ausgangswert der eingestellten Oder-Schaltung an einen Inverter. Dar eingestellte AusgangBwex-fa de» Inverters entspricht der Bedingung, 'lf,0 eine Übermittlung des Ergebnisses verhindert wird.

Wenn der Ergebnia-Oder-Ausgang eingestellt 1st, z.B. die Ergebnis-Oder-Schaltung 820 über die Leitung 814» 90 stellt der Ausgang 822 den Inverter 824 ein» welcher Auegang dann unterbunden wird. Sa der Inverterausgang 826 die Bedingung zur Ergebnisltbermittlung darstellL·, wird die Ergebnisiibermittlung verhindert« Venn die Ergebnis-Oder-Schaltung an keinem ihrer Eingänge eingestellt iat, stellt si· natürlich den Inverter nicht um. In diesem Pail wird die Srgebnisübermit-felung eingestellt. Hach der Beschreibung der Operationa- Buouaraas anhand der Figuren 9a« 9b und 9c ist im folgenden ein ausführliches Beispiel einer Operation angegeben unter Verwendung Befehle aus Tabelle B.

Der erste Befehl ist 10201 (oktal) in dem Aufbau f ra i j k. In einem 15 bit Binärkode würde der Befehl sein: 001000010000001. Der Befehl 10201 (ofctal) gelangt von der Befehlsstelle über die Leitung 596 zu dem U'-Register 598. Darnach leitet dieses Register den Befehl ziu dem TJ2-Register über die leitung 600jBU der Übersetzungsbefehlseinheit 608 aber die Leitung 604 und zu der übereetaungebetehlseinheit 620 über die Leitung 606. Das Ü2-Hegieter bestimmt aus dem i-Teil des Befehles, daß das X2-Register den Srgebnieoperandtn aufnehmen soll und prüft den X-Marfcierer dee X2-Registers, um fest-

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ί3ϋ

zustellen, ob dieses Register vorher für Ergebnisse anderer Funktionseinheiten reserviert worden ist· Im vorliegenden Pail ist das X2-Begister frei und wird nicht verwendet. Daher führt die Ergebniareaervierleitung 634 eine *1" und erfüllt die erste Bedingung für die Einheit 650 auf Prüfung der Ausgabe. Sas U'»Register leitet den fm-Teil des Befehls 44 über die leitung 604 an die übereetzerbefehlseinheit 608.Diese wiederum übersetzt den Kode 10 in einen Wählkode _r der die Boolsche Dividiereinheit bestimmt und zeitweilig den Wählkode über die Leitung 610 in dem U4-Eegister 612 speichert. Da die Boolscha Einheit zu dieser Zeit frei ist, erscheint der Zustand ^tt1^tt an der zu dieser Zeit freien Einheit und ebenfalls an der Einheit 2-Leitung 632 und gelangt in die Einheit 630 für die Probe auf Ausgabe.

Die dritte Auegangsleitung 606 des U-Registers 598 leitet den fm-Teil 10 an den Übersetzer 620» der den Befehl in den Einheiten-Kode 04 übersetzt und das übersetzte Ergebnis über die Leitung 622 au der »ähl-flip-flöp-Binlieit 624 leitet zwecks zeitweiliger Speicherung. Diese Einheit leitet den Sinheitenkode 04 und die gewählten X-Regieter XO und Xt über die Leitung 628 zu der Binheit 630 für die Probe auf Ausgabe.

Das Ü-Regieter leitet den Befehl gleichzeitig über pein· drei Aue gangs leitungen 600, .604 und 606« Nachdem dies ausgeführt let, kann der Befehl in Ate U-Regieter gelöscht werd·» uad ein zweiter Befehl in dieses eingespeichert werden. D«r «reitt Befehl ist 44412 und erfordert di· Terweadung der

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BAD ORlQSNAL

Λη dieser Stelle offenbart eine Betrachtung der Tabelle B, daß die Verwendung von swel Übergangs-Befehlssyklen erforderlich ist.

Der erste Übergangßsyklus ist iii dio Teile 1a, Tb und 1c unterteilt. Während der '.üeile 1a und 1b dee Übergangszyklus erfolgen koine Operationen. Der Schal tunsjsb lock boginnt nicht au arbeiten- bis der Befahl sum Placieren der Reservierungen ausgegeben ist. Der 'Deil 1c den 2ykluß ist die Seit, bei der ein erster Befehl von der Befehlasteile zu dem U-Eegistcr geleitet wird, Damit der Sohaltungsblock Informationen bekommt, wird ein Übergangssyklus verwendet. Nach ' Einspeisen von zwei Befehlen in den Schaltungsblock ergibt die Einhoit für die Probe auf Ausgabe dann eine Auegabekontrolle, die die Schaltungablockoperation beim überwachen dee Placierene der Kcaervierungen . eelbs tändig macht. Der Übergangs zyklus ist also blo* ein künstlicher Auegabebefehl _s der die Schaltungsblookoperation in iJang setzt. Der Zvreitbefehl-Übergangszyklus 2 einechliefllich der Seile 2a, 2b und 2c ateht ebenfalls unter Kontrolle des Übergangs cyklUB. Während deB Seiles 2a desselben gelangt der Booloohe Befehl in den IT-Register zu dem U2-Register und dem U4-Regieter einschließlich der Befehlsübersetsungseiaheit. Wenn im folgenden gesagt ist, daß der Befehl die Register U2 und U4 durchlaufen hat, so seil auch angenommen werden» dad der Befehl auch die Ubereetsereinheit durchlaufen hat und demzufolge an die Wähl-flip-flopa gelangt ist« AIa Vervollständigung des Seiles 2b des Übergangezyklue placiert der Teil 2c desselben den nächsten Befehl, den Dividierbefehl, in das TT-Regieter. Nach dem vollständigen Ablauf dos zweiten tJbergangszyklua hat der Schaltungsblock genügende Informationen, die eine Ausgabe dee ©raten Befehle ermöglichen.

_ _{Λ Λ A m} BAD ORIGWAL

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Die Schaltungsblockeinheit 630 ftir die Probe auf Auogabe ist richtig eingestellt, daß sie die Boolschon Befehle auegeben kann. Dieser Befehlssyklus 1st der dritte Zyklus, wie in Tabelle B gefolgt ist. »Yährend des Teiles 5a des ZylcluB der Boolochen Ausgabe atelli die Avisgabeleitung 634· den. flip-flop der Boolachen Einheit oin, dor den. ^reieinheiten-Eingang 632 unterbricht,um die Aue gäbe e folgenden Boolschen Befehle au verhüten. Bevor jedoch die il 630 fiir die Probe auf Ausgabe unterbunden iet, vorvollatiindi«! der andere Auegabeaußgang Beine Auegabefolge. Der Aungubepueganc ^¹O ermöglicht daa Kopieron dos Einheitenlrode einer in den X-KnrJtior«:·!. der XtRegißtcr gespeicherten Reeervioroinhoit in Mc Q-Uarklrrrr der Anfrageoinheit. Die paeoondon X-Kogiotor für den Kcpi β rrer*.· -in^r werden tatoUohlioh von dom Ü2-R_e/.;lntor 60.? Lontinat. I icoor :*ut't,\:ii int in Figur 8 ala Loitung 605 ran de«: llP-Htnivtcv 60Γ cu -Ina /flihlflip-flop 624 dargentollt. Boi dJonoc HufüUl hutuu dio X-h«^;ii icr kcino frühere KrßQbninmuirvierung rorllcgen. I'eide X-:>gln»nrmarkiarer kopieren einen Olqtalbei'ohl 00 in dio Qj unft Qk-KiirkiiT ·:·.

Die letate Operation, die während dou Tuiioo }& dou Boolßcbon Zykluo aUBgeführt werden muß» iot die Einstellung dor Fi, PJ unÄ Pk-Markierer. Der Ϊ-Markiorer enthalt im eingootollten Zustand in Binärform die Zahl der zugeordneten X-Regieter, die durch den i, J und fc-Anteil des Befehls feetgelegt ist. Bei dem Boolsohen Befehl 10201 iet i gleich X2, J gleich XO und k gleich X1.

Der ieil 3b flee Boolechen Zyklus läßt d$n Diviäiertefehl 44412 von

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dem Ü-Register 598 au dem U2~Eegister und stsllt den Xi-Begieter~ Harkierer mit dem Einheitenkod© der Anfrageeinheit ein. Da dieser Befehl ein Boolscher Befehl ist, gelangt der Einheitenkode 04 (oktal) in den X2 Markierer.

.»er Tail 3o des Boolsohen Zyklus eraetst den Dividiorbefehl in de» U-Eögioter durch einen dritten Befehl aus der Befehlaetelle· Dieser Befehl xDfc ein Addiörhefehl 30056 (oktal). Be seien nun die Siguren 9a, 9b und 9o betrachtet, die die placierten EeserVierongea für den Diviöierhefohl enthalten· Als Q-Markierer ist ein 4 toit-Binär-Register vorgesehen, als ?-Markierer ein 3 fcit-Binfir-Hegieter und ala IieaoGlgnalanaeige ein 1 bit-Binär-fiegister*Der X-Morkierer iat ein 4 blt-Binär-Rogiator. Qj und Qk der Boolschen Einheit enthalten don Binärerert 0000 (oktal 00) gespeichert. Ji enthält den Binärwert 010 (oktal X2), P^ enthält den Binarwert 000 (oktal 0) und Mc enthält den Binärwert 001 (oktal I)*

Wenn ein Binheitenkode in des Qj-Harkierer rorhanden üt, wird dl«e«r Kode Uboraetat und die richtige Ünd-Bohaltung wird entepr«oh*nd diesem Eiaheitonkode eingestellt. Da QJ « 0 iet» wird di· Odmr-Sohaluung 722 duroh den Qj-Markierer aber die Und-Sohaltung 721 eingea tollt. Diene ünd-Scixaltung läßt den Eingangswort 1 an di· Oder-Schaltung 722 gelangent wenn Q » 00 ist« In gleicher fei·· ist Qk-OO und deren Oder-Schaltung hat den Bingangewert 1.

Die Oder-Schaltung 722 läfit dan Wert 1 an die Und-Schaltung 726

BAD ORiGiNAL

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gelängen, welche nach ihrer Einstellung den Wert 1 an die Leseaignalanaeige 728 leitet« Bfenn diese eingestellt ist, gelangt der Wert 1 über die leitung 730 an die Und-Schalinmg 734. Der Ausgang der LsBosignalanaeige 728 gelangt an eine Anzahl Und-SchaltungezL, Tut die die TJnd-Sohaltung 738 typisch ißt* Der andere Einganga \7srt der Und-Sohalirungen rührt von den Fj-Markierern her. Diese enthalten die Zahl der 2-Hegister, das den EingangsOperanden X^ enthält. Daher wird die passende Und-Schaltung je nach der in dem P₁)-Markierer gespeicherten Zahlenwert eingestellt· Zum Beispiel, ινοαη FJ β O iet, wird die Uhd-Sohaltrang 738 attf den Wert 1 eingestellt, trenn Pj=IH ist (oktal 7) wird die Ifod-Sohaltung 802 eingestellt. Die Und-schaltung 738 ißt also eingestellt und läßt den Wert 1 an die Wöhlleitung BjO gelangen» Alle anderen Auegongsleitungen von der Und-schaltung der Leseeignalans©ige und den Fj- Auegangfikoj^aiaationen sind 0.

Gleichzeitig wird die Leaesigminnsoig* 80S» di« des Qt-Jlerlcierer zugeordnet iet, eingestellt und ISSt dta Wert 1 sa dl· DfeÄ-Scfealtrong 734 gelaä^ca· Diese wird denn üb«r di« Leitungen 730 und 732. eingestellt tint fiibt d«r Diridi«2?«in3ieit Äen Befehl si» QtRTt _t tarn. Anssp«loh*rn der Biasangsopersndea su* fiea Σ0 und X1-Begi«ter& QAd Susi ..uechen der £eseeignalansei£er 728 und 805. Aulerde» fuhrt die

mi fies Wert 1» d& » « 001 (oktel 1) let. Der t d&i SjO usd DtI ten wert 1 £&te?szL_s feer^^rt- elcfet Oparationeeteuerung, ds. beide oetst und gelBßcht

ur 10 seigt die X-KarJiierer« Wenn ein Boolscher Befehl untergebracht ißlif führen die Markierer X;},XO und X1 gewisse Operationen aue. Der Inhalt der Markierer X2 und Σ1 wird in die Markierer QJ und Qk der Boolschen Einheit kopiert· Biese Kopierfolge ißt durch C in. Figur 10 itnter dem. BoolBohen Zyklus dargestellt. Der X2-Markicrsr enthält den Boolschen Einheiten-Kode 0101 (oktal 5) geopaiohert, wie ebenfalls in Figur 10 unter dem Boolschen Zyklus dargestellt ist.

Figur 11 ist eine Zeittabelle, die die Beziehung zwischen den Funfetionseinhrsiten, die Befehlsausgabeaeiten und die Anfangs- und Endzeiten der Operation der Fonktionseinheiten zeigt. Eb sei daran erinnert, daß die Zeit zwischen den Zyklen 100 Kanosekunden betragt, wobei die Zeit 100 und 200 in der Tabelle den ersten und zweiten Übergangszyklus nach Tabelle B darstellt«. Bei dem dritten Zyklus wird der Boolsche Befehl ausgegeben. Da die Eingangsoperanden beide verfügbar sind, beginnt die Booleche Einheit unmittelbar in dem dritten (Boolschen) Zyklus zn arbeiten Da die Aueführung des Boolschen Befehls 200 Hanosekunden beansprucht, steht daa Ergebnis im fünften Zyklus bei der Zeit 500 zur Verfügung. Zwischen den Zeiten 300 und 500 Uanosekunden hat lediglich der X2~Markierer den Dividiereinheiten-JEode 0101 gespeichert.

Die Einheit für die Prob© auf Ausgabe ist bereit, den Dividierbafeh 44412 (oktal) auszugeben, veto, die Dividiereinheit frei ist und we» deren Ergebnislos*er X4 nicht fttr die Ergebnisse anderer

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einhalten, reserviert ist. Während des Teiles 3b des Boolschen Zyklue , gelangt der Dividierbeföhl an die Register U2 und TJ4-» Bie Einheit •zur Probe auf Ausgabe wird eingestellt _f so daß der Befehl durch die Fraisuetand-Einltcit und durch die Ergebnisreservierung ausgegeben wird, wie durch die U2 und tty-Eegister-Überprtifungen bestimmt ist· Ei β Edvidiereiaheit ist frei,, da d©r Tätigkeits-flip-flop nicht eingeotellt ist. Der Befehl bestimmt ferner, daß das X4-Regieter den Drgebnisoperaadon aufnehmen soll. Da dieses Register nicht-für die Ergebnisse der Boolschen Einheit reserviert ist, iet ea auch nicht reserviert für dao Ergebnis irgendeiner anderen Funktionseinheit.

Wenn die Einheit für die Probe auf Ausgabe richtig eingestellt iet, ßibt aie den Dividisibefehl 44412 (oktal) aus. Dieees ist der vierte oder Diviaiersyklua. Gfeiaäß Figur 11 wird der Dividierbefehl bei der Zeit 400 ausgegeben. Er bestimmt, daß die EingangsOperanden J und k aua den R^gieicrxi X1 bzw, iC2 abgelesen werden sollen» Der Kcde in dem Z-' -Markierer iet QOO (oktal Q) _r da dieses Register nicht für die Ergebnisse einer anderen Punktionseinheit reserviert ist«= Wenr; der Iiiiialt dea X1-Markierers in den Qj-Markierer äer Boolschen Einheit kopiert iat, weißt der Qj-Markierer den Wert OQOO auf und setzt eine Iieeeßigualanzeige. Wenn jedooii der Inhalt des X2~Markierer in den Q.k-Harkierer der Dividiere inhalt kopiert wird, enthält letzterer den Speichenvert 0100 (oktal .:) der den Bool-Einheit-Kode darstellt. Da Qiz jedoch eine frühere Reservierung gespeichert hält, wird die lesesignalanseige nicht gesetat.

Auf-,ili^jKojderfßlg^.foj.^::·- dann das Einstellen- der Ji_r Pj und

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Markierer der Dividiereiiiheit ♦ Der Fi-Markierer wird auf 100 (oktal 4) * der Ι?3-Markierer auf 001 (oktal 1) und der Pk-Markierer auf 010 (oktal 2) eingestellt.

Ia dem Teil 4b des Dividierzyklus gelangt der Addierbefehl 30036 (oktal) von den U-Regioter zu den Begistero TJ2 und Ü4 in Vorbereitung '7QD. derail Ausgabe» Es wird auch der X4-Markierer eingestellt auf den. Dividiereiahelt-Eoäe 0101 (oktal 5).

Während dee Teiles 4c des Boolechen Zyklus» des 4» Befehles, gelangt ein Lang-Addierbefehl 36504 (oktal) von der Befehlsstelle in das

Si? isoi nxin auf die Dividiereinheit in Plgur 9a Bezug genommen· QJ ent hält den Spexcherwert 0000 (oktal 00). Die QJ » 0 Leitung wird eingofjtellt durch JUalsgön des Wertes 1 an die Oder-Schaltung 900» Diese wird rilngestallt durch Anlogen des Wertes 1 an die ünd-Schaltung 502· Die andere Bedingung, die in die Und-Schaltung 902 gegeben wird, ist der Steuerwert, der 1 beträgt· Die Ünd-Schaltung 902 wird also durch beide Eingänge eingestellt und läßt den Wert 1 auftreten, der die Leseanaeige 904 einstellt» Der Ausgang 906 der Seseanzeige 904 gelangt an. die TJnd-Sohaltung 908, die durch beide Eingänge 906 und 924 eingestellt werden muß, bevor sie einen Start und die Vollendung der Operation der Funktionseinheit freigibt.

Dar Qk~Markier enthalt den Speicherwerk 0100 (oktal 4). Da dieser

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Wert der Einheitenkode für die BooIsehe Einheit darstellt» wird der Einheitenkod© übersetzt und die Ausgangs leitung 910 wird ausgewählt uml auf den t?ert 1 eingestellt. Dieser Ufert gelangt an die Und- · Schaltung 912. Der andere Eingangswert der Ünd-Sehaltung 912 rührt τοπ der Bool-Einheitsignai-Anfragesinheitleitung 702 her und läuft über die Leitung 914· Es sei daran erinnert, daß diese Anfrageleitung 702 für die Bool-Signaleinheit lediglich eingestellt wird, wenn die Boolsche Einheit ihre Ergebnisse übertragen und speichern Kann. Unter diesen Umständen läßt die Leitung 702 den Wert 0 an die Und-Schaltung 912 gelangen. Daher wird diese nicht eingestellt und über dio Leitung 916 gelangt der ffert 0 als Eingang an die Oder-Schaltung 918. Ia ähnlicher Weise ist jeder andere Eingangswort an die Oder-Schaltung 918 gleich 0_s so daß diese Oder-Sohaltung den .yert 0 an die Und-Schaltung 920 gibt. Diese Cnd-Schaltung wird duroh die Oder-Schaltung 918 unterbunden und setzt daher keine Leseanzeige 922. Die Ausgänge der Leseanzeige 922 haben den Wert Q auf der Leitung 924. Die Leitung 924 unterbindet dann öi© Und-Schaltung 908. Dieser Zustand bleibt bestehen} bis die Boolsche Einheit die Torschaltung 912 einstellt.

Der Qj-Markierer der Sividiereisheit enthält keine frühere Eeservlerung und hat die Und-Schaltung 908 ülaer die Leitung 906 eingestellt, wodurch angezeigt wird_P daß der J-Bingangsoperand von dem X4-Register entnommen werden kann. Der Qk-Markierer enthält jedoch eine frühere Beservienmg und hat die Una-ßöhaltung 908 über die Leitung 924 unterbunden* wodurch asigeseigt ist, daB der k-Bingangsoperand nicht iron dem 12-He gißt er entnommen werden kann« bis die

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Eoolsche Einheit ihr Ergebnis in diesem speichert·

tfexm die. obige Bedingung auftritt, wird eine Vriltfolge eingeleitet, hui eine Punktionseinheit daran zu hindern, ihren Ergebnisoperanden in daa X1-Register/ au Übertragen.

Diυ TäeGean?;eige 904 läßt den Wert 1 an ihren sämtlichen Aas-gangen auftreten■einschließlich der Iieitung 926. Der Fj-Markierer enthalt den Wert OQl (oktal 1) und stellt seinen Ausgang 928 auf den «icrt T eiru Die beiden Ausgänge 926 und 928 bilden Eingänge der Und-Schaltung, S3G. Diese wird dann eingestellt, so daß der Wert 1 auf äio Hrahllei-iarag BJl gelangt. Nunmehr sei die Figns³ 9c betrachtet. i)ie 'ffghlleitüng BjI bildet einen Eingang der XI-Register-Oder-Schaltung« Diese stellt ihre vier Ausgänge Xoi, Xoii, Xoiii und Xoiy auf den Aare 1 ein. E5.ne Aiiegcngsleitung führt zu einer Ünd-Sciialtung :>λ·οο'-:γ einer tJnrl-Verbiiiduug mit einer Ausgangsleitung ₉ die deren

von je dorn. i?i-Markierer entspricht.. In. dein vorliegendem. Pail glt dor EooXsche ?i~£iarkierer den Wert 0101 (oktal 2) und der Π1 den Wert 100 (oktal 4) »."Bei den anderen

ist 3?i ■* 000 (oktal C). Es iat ersichtlich, daß köiiicr, der :i1-Ee*ister bsw. deren Aizagänge ic Und-ffeise mit irgend«- eineia M-Markiererausgang verbunden sein kann, da keiner dieser liarbiorer bestiEssit- daß ein Xi-Hegister ein Ergebnis aufnehmen soll«

ΐθ seigt, daß in dem X2-Markierer der i?ert 0100 (oktal 4) ge oA-t ist. Pas Bezugsaeichen ö iseigt an, daß der Inhalt der X2 rer in siVea Qk-Iüa-vkierer kopiert wurde. Dies zeigt, daß der

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,Ergebnisoperand der Boolschen Rechnung ein Eingangsoperand für die Dividiereinheit bilden solle

Figur 11 seigt, daß der Dividierbefehl im 25eitpualct 400 ausgegeben wird ο Da Jedoch ein Eingangs operand nicht verfügbar ist, kann die Dividiereinheit nicht mit der Eechenoperation beginnen_e Da die Boolsche_Einheit- der Grund dafür ist, daß der Eingangsoperand nicht verfügbar ist, v/ird die Boolsche Einheit bis zur Zeit 500 unterbunden, wenn sie das Ergebnis berechnet und gespeichert hatο

Die Ausgabeprüf©inheit is't nun in der Lage, die Ausgabe des Addierbcäfehla 50036 in dem fünften Zyklus, dam Addierzyklus_s zu ermöglichen« Die Addierainhoit ist frei und das ssma. Aufnehmen der Ergebnisse bestimmte X-Eegitster ist aicM; für Ergebniese anderer lPuiiktioiiseinheitea reserviert.

Bevor ,iecioch die ö?ät:Lgl:Qit der Addiereinheit xm einzelnen betrachtet v/ird, oei erwähnt, daß die Boolsche Einheit ihre Rechnung beendet und daß Ergebnis zur Seit 500 speichert,. Bei Figur 9c ist das ÜbertragungsergebniE richtig-eingestellt,. so· daß die Boolsche Einheit ihr Ergebnis-speichern Izann. Di©s wird verdeutlicht durcli die 'J?atsache, daß Icoiae der ÜKd-Schaltungen, swischeji dem Fi"Register und citsr Oder-Sclialtungs-KonbinatiOÄ eingestellt sind« Ylami die Boolsche BinUeit ö.eher eivio Löschung ihres Ergebnissen beauftragt (Leitung 626 in 3?igur 8) ortiöglicht. das übertragungsei-gebnis der Boolschen MiIhGi!;,. daß der llj-^ebniEJoperand in. dem liS^i^giatGr soF.peichert wird.

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Die anderen !Punktionen, die während der Übertragung des Ergebnisses in die Register ausgeführt werden, bestehen in einem Löschen des X-Markierere, in einem Befehl an das 12-Registsr sum Speichern des Brgebnisoperanden» im Löschen der P-MarJcierer und der Q-Markierer Über die Anfrageeinheit-Leitung-r Bei figur 9a und 9b ist die Leitung 702 die Anfrageeinheit-Leitung für die Booleche Einheit. Bei Figur 9a wird di© Leitung 702 durch die Einheit 660 zur Probe auf den Speioheroperanden auf den fert 1 eingestellt. Dieser Wert ( gelangt Über die Leitung 914 zu der Und-Sehaltung 912 der Dividiereinheit. Die Und-Schaltung wird eingestellt, da die Leitung 910 vorher durch den Qk-Markierer eingestellt wurde. Ton der ünd<~ Schaltung 912 gelangt ein Wert 1 über die Leitung 916 zu der Oder-Schaltung 918 und bewirkt, daß diese den Wert als Eingangssignal an die Und-Schaltung 920 liefert» Wenu. diese durch die Steuerung eingestellt ist, wird die Leseanzeige 922 eingeschaltet, die den Wert 1 an die Und-Schaltung 908 gibt. Wie oben erwähnt, ist der andere Eingang 906 an die Und-Schaltung 908 von der Leseanzeige 904 auf den Wert 1 eingestellt. Wenn daher die Und-Sehaltung 908 durch die beiden Eingänge 906 und 924 eingestellt ist, wird dadurch angezeigt, daß beide Lessanzeigen eingeschaltet sind und daß beide Eingangs Operanden verfügbar sind und entnommen werden können. Die Uad-SchaXtimg 908 ermöglicht also den Start der Dividiereinheit, das Ablösen dar EingangsOperanden durch diese von den Xl und X2-Regiater» und löscht die beiden Leseanseigen 904 und 922. Plgur 11 zeigt, daß öle Diviäi©reinheit 8Ur Zeit 500 »it ihrer Rechenoperation beginnt und daß siö SOOEanosekuaden hierfür benötigt, so äaö der Beohenvor-

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Vorgang zur Zelt 1300 Kanosekund©a beendet ist· Zu dieser Zeit speichert die Dividiereioheit ihren Ergebnieoperanden in dem 12-Register«

Es sei wieder auf den Addierbefehl 30036 (oktal) zurückgegriffen, der gleichzeitig Mir Seit 500 Banosekunden ausgegeben wird· Dieser stellt den 5. 2yklus_s einen Addisrsyklus dar· Während des Teiles 5a des Addierzyklus wird der Aädiereinheit-flip-flop eingestellt« Der . Addierbefehl bestimmt_? d&S die Eingangs Operanden J und Ic ans den Registern X3 bsw. XB entnomsten werden e ο Ilen« Der Sode in dem X3-Karkierer ist 0000 (©letal O)₁ da iisgse Eegieter nicht früher von einer StanktionseinMeit reserviert w©rä®n ist· In gleicher Weise ist der Kode in dem X6~Iiar]&erer ^leisih 0000 (oktal 0), da dieses Eegister ebenfalls nicht dstsreß ©isi? Funktionseinheit früher reser» viert worden ist. Wenn di,® Inhalt© äer 15 und X6-Markierer in die Qi bzw. Qk-Markieser kopiert worden sind, speichern die beiden letzteren den Wert 0000 (oktal 0) waä schalten ihre Leseanzeigen ein» Darnach werden die Ei, F^ und Pk-Markierer der Addiereinheit eingestellt. Der■ Fi-Markierear aatMäXt den Wert 000 (oktal 0), der 1P3-Mga^s3ciQr©r den fert 011 (oktal 3) un& üer Be-Markierer den ffert 110 (oktal β).

In dem 57©il 5b des Aaüiieray&lns gelangt dsr lang-Addierbefehl 36504 (oktal) von äem tr-Hegis3t<?r Sß äen U2 und U4-»H©gistern in Vorbereitung von deren Ausgabe^ Auöerdea wird der ZO-Markierer eingestellt auf den Addieröinheit-Kod® 1111 (oktal 17)»

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Während des $eilo3 5c dee Addiersyklus läuft keine Operation der

Ausgabe eines Befehlß von der Befehlsstelle in das U-Register afc,

da der Prograinmvorrat bei diesem. Bei spiel auf Vier Bef enlo' begrenst war.

.9b halten die Q3 und Qk-Markierer der Addiereinheit den V/ert 0000 (oktal O) gespeichert. I^ hat den Wert 011 (oktal 3) und S: dea tferö 110 (oktal 6). Die beiden laseanzeigen 934 sind einge-Behaltet. Die Leseanzeig© 934 gibt den Wert 1 Über die Leitung cn die Und-Schaltxtng 942. Die Leaeajiaeige 938 gibt den ffert 1 über die Ii&±tv.ng 940 an die Und-Schaltung 942. Diese wird daher duroh iiire "brrlden Bingänge 936 und 940 eingestellt und gibt der Addieroin«· iiei't den Befehl zum Starten, sum Lesen der Operanden aus den Registern Xj imrM.6 \\n& löscht ö.ie Leseoignalanssige 934 und 938.

ITi;r.:.' i'O i;cigt. daß während dee Addiersyklus tier XO-Markierer den iddi.e57Ginheit-ÄO&e 1111 (oktal 17) enthält. Ber Addierzyklus und 6.QX Diridicrcvltlua können gleichssitig ahlauüen, da ^ede Einheit ihre Eingangsopcroudcn verfügbar hat.

Ib. ?i£Xir 11 ist aargeatellt, daß der Adälerbefehl sur Zeit 500 ausgegeber, wird" und beginnt» Er hat eine- Länge τοη 200 Iianosekuiuien und ir.» sv.v Zq%-':< TOO aucgcführt und der entsprechende ErgebaiBoperand goirootehert, Swißchen den JJeiten 5GO und TOO JJanoeekunden ax-beiten . die 3ividiCtⁱui!L.uoIt und die

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Die Ausgabeprüfeinheit ist befähigt zum Ausgeben des Lang-Addierbefehlö 36504 (oktal), wenn die lang-Addiereinheit frei ist und wenn

. deren Ergebnisregister nieht für die Ergebnisse einer anderen Funktionseinheit reserviert ist. Es sei nochmals daran erinnert, daß während des Seiles 5b des Addierzyklua der Lang-Addierbefehl in die Eegister U2 und U4 gegeben wurde, die zusammen mit der züge-* . ordneten logischen Schaltung feststellen* daß die Lang-Addiereinheit frei ist unü daß das X5-Registsr, welches den Ergebnisoperanden

' auf nehmen soll, nicht für das Ergebnis einer anderen 2?unktionseinheit rosorriert ist. .

Wenn die Δ-asgabeprüfeinheit richtig eingestellt ist, erfolgt die Ausgabe do« Isuig-Addier-Befehles 36504 (oktal)· Dieses stellt den 6. Zyklus (Ünag-Addierssylclus) dar» Während des Seiles 6a des Iiang~ addier sy kltis v/irn der Lang-Adclier-flip-flop eingeschaltet. Außerdem bastinsiiiT- der Iiaiijs;--Aödierbefehl, daß die Eingangsopöraiiden ό und k aus den Registern XO bsvsr. X4. entnommen werden sollen. Das XO~Register ist dusOh die Adcl.iereinheit reserviert, um deren Ergebnis Operanden aufzunehmen* In äem XO-Markierer ist daher der Kode 1111 (&tetal 17) ort. Bas Regieter X4 ist für den Ergebnis-Operanden der

hoil; reserviert und der X4-Markiö2*er enthält den Dividier-Jcoa© OtOI (oJrtal 5). 33er Inhalt 1111 des XO-Karkiererg wird daher in den Qj-liJGrfcierer der L-ang-Addiereinhoit kopiert." Da jeder Eingangsoperaad eine frühere EesoiTierung hat, wird, Izeine der leaeanaeigen οIngeschaltotr

Die Fi. S¹;] und 3?k~Iiferkierer der langadciiereinheit sind eingestellt _f

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-■? r

BAD ORiGINAL

xmä sway entnäXt der Si^töarfcierer dea Wert 101 (o&talS), dtt tj* » Markierer dea Wert? QOO {oktal Q) und der E&'Markierer dt» Werfe (ofcfeal 4h

in dem Steil 6b dea 2yfcluö wird fcei» Itf9ΪΛ toh da» -.tr«IEejBE&8tev aß t?.H$ tT4-Kegista^ gagQfee», da da» TT«ß©gisttr feei&ta

Au0erd©ia wird deas? X§*iiaylclt!r«3? auf den 1110 (ofctaX-16)

dem üteil 6o des

iltertj da das Έν^^οΰΜ auf

Ι» dem Q3-Ma3?feieye3? de? 3&a»gaddieyei3afe«it let.dvp forfe 1111 (olcisal

und dlsi bettung 944^ die ü&v Addiereinheit eats|>3?iolit» wird auf des Wart 1 oiageateX^t * Dieser Wert gelangt en di« üa 94B, Der aweitQ Biiigangawert iiir dio U»d*ScJial1n«j^ 948 komarfe die Soitxrag 946 Toa der 3igoalanfr8tg%©inhejLt-Ii0itBOsg 70$· 35a di© Aadic-ix'QiraiQit t& Betrieb ist, gibt die Signalaiafraget 706 den Wert O ab Tiad sperrt so die trad-Sclialtwif 94$ Ulier die Eeimiag 946. Es ist offoaaicktliofci daß alle Mn$&&$ß der_r Od«JP· Schaitog 952 gleich 0 sind und daß da&er ^t Wert O an die Schaltung 934 gelangt, die wiederum den Wert O an die 956 gibt, Bie Ausgänge der Jkaseanzeige sind sSrntlioÄ gleiofe 0 und sperren aämtliohe iTnd-SehaltungQn swiscner. den £3~Marfcierer&U8|g8» und d©» LeeeaiasQigeauegängen* Alle WaJfctlleitungen IjO bia ^4t fönren den Wert O*

BAD^; ORKIiNAL

Ip, de» Qfc»iiaj*i€jrer d©r :£aiig~Mdisreinheit let der ifert 0101 (05) geopoichert. Ier Inhalt dieses Mark!erara wird übersetst und die Sei-tang- 958, die der »iviaiereinheit; eatpprioht* führt de» Wert t.

Pisa© £eit\mg gifet den i?srt 1 ©a dir Ead~Sehaltiusg 962 weiter. Bin sweito Eingajögewar-i; für die iMil-So&altiLag 062 komnt aber did leitung 960 von d©r SipiiilaMfyageiiisheit^loitttAi 704« Bs *i»d also samt* der Qö@^0ehaXtmigi 966 · 6_t to da9 d«J? Iert 0 an die

6Θ gei^t Sud dsn gSfttlcto» fiwrt a& Si©

Bie toglngs 4es» !»eeaaasff» sind sämtlioji

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bleibt te 4ieee» ^ixstaiulf biß einer der avrei eiatni Q^Sfertelerer eijigeatellt wird. Die lang« wsM iieioeÄ wm^m* Mm hnlfa iieeeaaaeigea eingeschaltet

©o dai Öit f«B»niQes©infetit feeide lisgacgeoperandea entnehme»

10 8ti.^t_f dai Aer Msheit-Iodd im i®m X^Marlderer gespeichert^ tat, Qeaäflt fig«r 1t artotittn ««ν Seit €00 die DiYidiereinheit, die

eiiaksit n»i di^ üimg-Addiersinhei^ ^!«iolwiQitig (siehe auch to) lad hsfc^si If^t^i^ruBgen uBtergtferaoht, um die Ergebnisse 't»eidtexi Amfeftioiiaeialieiteik sie Sis^&ngjeuiyerandett su verwenden.

ist für die Sfrgefonigee der Äddier©ii3heit reserviert ittp fti# l3»g@feß,isse dta? Dividiereiaheit. öeiaäß

11 tat dag JU-Sdgieter ffi«¹ ^eit 700 for die Irgelmiase

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Dividier einheit reserviert und ferner für. die Verwendung als Eingangs-· operand der Lang-Addiereinheit. leraer beendet die Addiereinheit Ihre Rechenoperation zur Zeit 700, speichert ihren Ergebnieoperanden in dem Register 20 und stellt den QJ-Markierer der Lang-Addiereinheit ein*

Außer den übrigen Operationen wie s.B. der Übertragung des Ergebnisses; der Löschung des X~3iarlcierers uew. wird die Signalanfrageeinheit-Leitung 706 von 3?igur 9b auf den Wert 1 eingestellt, so daß der Q3~Markierer eingeetellt wird. Der Wert 1 wird Über die leitung au die Und-Schaltung 948 geleitet. Wie oben erwähnt, ist der Eingang 944· gleich 1.Ua die beiden Eingänge 944· und 946 den Wert 1 fahren, wird die Uiid-Sclialtung 948 eingestellt und gibt den Wert 1 an die Leitung 950, v/elehe wiederum diegen Wert als Eingang an die Oder-Schaltmig 952 leitet, wodurch wiederum die t ale Biagangswert an die ünd-Sclialtuag 954 gelangt« Ton hier aus gelangt der Wert an die Leseaiiseige 956 xmä. schaltet diese ein. Biese isseangieige gibt den Wert 1 an ihre seuitliciien Ausgänge einschließlich der leitungen ϊισι& 978* I>er ^-Markierer enthält den Speieherwert 000 (oktal 0) und gibt ücsn Wert 1 auf die Auagangßlsitung 974 ₁ wae der ßegisterzähl entaprioht_f die in dem P^-MaritiLerör gespeichort 1st· Die Ausgangsleitnsg 974 bildet einen Eingang äor tJad-Schaltung 976» während der IjS{3ea2?.nieige~Aussaiig 972 den anderen Eingang der tfnd~8chaltung 976 bildot. 2)a böic!o Bingilnge 972 und S74 die TJad-Schaltung 976 einc&ellen Grscheini; der Wert 1 an der Wählleitxmg I$0« Der Auegang bildet eineß, Eingang der Und-Schaltuttg 980, welche die Tätigkeit der BltJhsit steuert· Da der anders Eingang 982 Jedoch den Wert 0

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f - ■ '

füfirt, wird die Und-schaltung 980 gesperrt, so daß keine Rechenoparation ausgeführt werden kann, da der Eingangaoperand k. nicht verfügbar ist. Gemäß Pigur 9c bildet die Wählleitung ItfO einen 'Eingang für die XO-Register-Oder-Schaltung· Da dieser Eingang LjO ««.·«. Wert 1 hat, sind die Ausgänge Xdi* XÖii, Xolii und Xoiv der XO-Oder-Schaltung gleich 1. Jeder der Ausgänge der Register-Oder-Schaltungen bildet Eingang© der ffnd~SclialtungtUta die Regioter-Oder-Schaltungsausgänge in lind-Weiße mit den Ausgängen des Fi-Markierers au verbinden, der den XO-Registorn entspricht. Da keiner der Fi-Markierer erfordert, daß das,XO-Regißter ein Ergebnis aufnehmen soll, wird keine der ühd«ßchaltungen eingestellt· Dar obige Rechenvorgang wird zur Zeit 700 ausgeführt, zu der die Addiereinheit das XO-Register freigegeben hat.

Die Langaddiereinheit nruß nun so lange warten, bis die Dividiereinheit ihre RechenoperatäLon yollendet hat, um ihren Eingangsoperanden k aus dem X4-Eegister zu entnehmen. Gemäß Figur 11 hat die Dividiereinheit ihre Operation zur Zeit 1300 beendet. Die Lang-Addiereinheit maß also von der Zeit 700 bis au 1300 ffanosekunden warten, bis der Qk-Markierer durch die Dividiereinheit eingeetellt ist und das X4~Regißter freigegeben ist.

Wenn die Dividiereinheit ihr© Rechenoperation zur Zeit 1300 Hanosekunden beendet hat, stellt die Dividiereinheit neben anderen-Tätigkeiten die Anfrageeinheit-Iieitung 704 von Figur 9b auf den Wert 1 ein. Die Leitung 704 stellt über die !.situng 916 wiederum die Uiiül-Sehaltung 962 auf j ein_o Wie oben bereite erwähnt, wird die

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Iisitung 958 von dem Qk-lSar&ierer auf 1 eingestellt. Da nun beide Eingänge 958 und 960 gleich i sind, wird die Und-schaltung 962 eingestellt und gibt den Werfe 1 an die Leitung 964 · Diese gibt den V/ert 1 als ÜSiiigang an die Oder-Schaltung 966, so daß wiederum ein Wert 1 als Eingang an die Und-Schaltung 968 gelangt. Ton hier aus gelangt ein Wert 1 an die IiSöeanzelge 970 und schaltet diese ein. Aa sämtlichen Ausgängen dieser Leseanseige einschließlich der Leitung 982, die einen Eingang der Und-Schaltung 980 bildet, liegt nun dor Wert 1. Dar andere Eingang 978 der Endschaltung 980 hat den Wert 1, wie oben bereits erwähnt. Da beide Eingänge 978 und 982 an die Ühd-Schaltung 980 gleich 1 sind» wird hierdurch angezeigt, daß die beiden Eingangsoperanden ä und k in dem XO bzw« dem X4-Register verfügbar sind, worauf die Lang-Addiereinheit startet, die Operanden abliest und die leseanzeigen löscht.

Gemäß Figur 11 beginnt die iang-Addiereinhöit zur Zeit 1300 Banoaekunden, d.h. au der 3sit, wo die Dividiereinheit ihre Eingänge-Operanden freigibt und ihr Ergebnis speichert·. Die lang-Addiereiniieit benötigt 400 Ifanosekunden für ihre Operation, die demnach zur 2eit 1700 Sanosekunden beendet ist. Zu dieser Zeit wird der Ergebnisoperand der Iiang-Addiereinhßit in dem X5-Register gespeichert und der Programmvorrat vervollständigt»

nunmehr sei Tabelle A besprochen. Die Lesegedächtniekanäle X1 bis X5 sind zugewiesene Kodezahlen· Die Gedächtniskanäle sind zugewiesene Kodezahlon, die in einen Q-Markierer einer Funktionseinheit placiert sein können» um eine Reservierung unterzubringen, daß ein

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Operand von dem Speicher kommen soll. Bei der obigen Erläuterung wurde angenommen, daß die Baten ursprünglich in die X-Begister gegeben werden und daß die Eingangs Operanden die ursprünglichen Daten, die Ergebnisoperanden anderer Funktionseinheiten oder eine Kombination daraus enthalten sollen«· Wenn. Jedoch der Eingangs operand aus neuen Daten bestehen SoIl₁I wird der Kode für einen Speicherkanal in den Q-Markierer als Reservierung gegeben.» Wenn die Daten in das passende Register X1 bis 15 eingebracht sind, stellt die Anfrageeinheit~Ieitung zn den Funktionseinheiten Ton dem X-Register einen Q-Markierer ein oder löscht diesen, so daß die passende Leseanzeige eingeschaltet wird.

Nachdem nunmehr die logische Operation der Digitalrechner-Datenverarbeitungazentralanlage in Einzelheiten beschrieben i st» sollen die grundlegenden elektronischen Schaltungen besprochen werden einschließlich der elektronischen Schaltbilder einer typischen Ausführungoform der P-Einstell, Q-Einstell und X, B, A~Sinstell~Begi8te£

Die elektronischen Schaltungen der Zentralanlage umfassen mehrere grundlegende Transistorschaltungen. Dieses sind die in Figur 12 dargestellten Schaltungen, die Und-schaltung naon Figur 13, die Oder-Schaltung nach Figur T4, der flip-flop nach Figur 15 und die 3?abelle für den flip-flop nach Figur 16.

Die Traneis torschaltung nach Figur 12 umfaßt eiUmn einsigen npn-Tranaietor 920 mit einem Kollektor 922$ $ia»r Baele 924 und einem Emitter 926. Der transistor 92Q ist ala

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ge«ehaltet, wobei dor Emitter 926 mit der Erde 927 verbunden ist« Οίο Baals 924 ist mit eines Ende an einon Basiswiderstanä. 930 aatet« ils. dan andere Ende dieses Widerstandes ist eine Einleitung. 928 angeschlossen« Der Kollektor 922 ist mit einem ifo&e an einem Eollefctorwiderstand 934-angeschaltet". Das andere Ende desselben ist ca dea positive». Pol 932 einer Spannungsquelle tUTsööchlossen. Mit dea Kollektor 922 ist ferner an der Stelle 936 sin Ausgang 938 verbunden

•Fin typischer 'Transistor zur Verwendung für die Grundschaltung hat ähnliche Eigenschaften wie in !Tabelle C angeführt ist· Die Speisespannung trägt 6 YoIt, die bei Kombination mit einem passenden Eollektorwiderstand 934 eine Grenzspannung von +0,8 ToIt ergibt· Dies ißt die geringste Spannung» die an die Basis 924 gelegt werden muß, vm den Transistor 920 in leitendem Zustand zu halten. Wenn eine niedrigere Spannung an die Basis gelegt ist, leitet der transistor 920 nichte Um die Wirkungsweise der Schaltung zu erläutciTt* seien zwei Eingangspegel angenomment Eine Spannung von -:-0_f 2 ¥olt am Eingang 928 würde den Transistor in den Sperraustand EteiT.errsf so daß dieser nicht leitet. Eine Spannung von +1,2 Volt am Eingang 928 steuert den Transistor in den Sättigungszustand und ergibt eine maximale Iisitfähigkeit äesselben. Ein praktischer Grund fur die Wahl dieser Spannungspegel ist darin zu sehen, daß die Schaltung Störsignale bis zu +0,5 Volt unterdrücken kann*

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Tabelle C
Typische Betriebseigenschaften des Transistors

Zustand V« ^n ^r 3L mittlere Senaltzeit:

Sperrung 0,2 V 1,2V 0 0

5 Sanosekunden

Sättigung 0,8 V 0,2V IM 1OmA

Die Wirkungsweise des Transistorverstärkers läßt sich verstehen, wenn man annimmt, daß eine Eingangs spannung von +1,2 V an den Eingang 928 gelegt ist« Der Eingang 928 läßt Über den Basiswiderstand 930 die positive Spannung an die Basis 924 gelangen. Bei der Eingangs spannung von +1,2V wird der Transistor 920 in den Sättigungsaust and gesteuert und leitet dann gut«, Die am Kollektorwiderstand 922 gegen den Emitter 926 auftretende Spannung beträgt dann +0,2 Volt» welche Spannung die Restspannung des Transistors istο Da der Ausgang 938 mit dem Kollektor 922 an der Stelle 936 verbunden ist, beträgt der Ausgangsspanxmngspegel +0,2 Voltο

Wenn anschließend eine Eingangs spannung von +0,2 Volt an den Eingang 928 gelegt wird, steuert diese Spannung die Basis 926 von dem Wert +1,2 Volt nach +0,2 Volt und Behaltetden Transistor 920 dabei ab«, Die erforderliche Sehaltzelt des Transistors zum Umschalten vom Sättigungszustand in &en Sperrzustand beträgt etwa 5 HanoSekunden_o Da der Transistor 920 nicht mehr leitet, nähert sich die Spannung des Kollektors 922 der Speisespannung von 6 Volt, so daß der Pegel des Ausgangs 938 auf eben diese Spannung ansteigen

2 09817/0999 BAD

■- 73 ■-

wUrde.

Dar Ausgang 938 und folglich der Kollektor 922 werden jedoch durch -weitere Sransistoryerstarkerstufeii, ait denen der Ausgang 938 verfctmden ist» auf +1,2 YoIt gehalten, Man Irann Sttoa einen einziger. Koll6i:torwiäerstand für bis ztx sechs Kollektoren Vorsehen·

Die durch den Translator bewirkte Phasendrehung von 180° stellt eine Eigenschaft dar, die eine logische Bedeutung haben kann.

0.3. der Eingang der S ο hai tu ng Mit A bezeichnet wird, würde Ausgang der Schaltung J sei». Der Transistor bewirkt alao eine Inversion oder Meht-lhanktioau

i)is gnmdlegenden Transistorsene&tttngea können m Und- oder Oder-Schal tttngen kombiniert werden. Mgur 13 zeigt eine Diese umfaßt drei npa-iransistoren 940, 960 tisid 930. Der 940 tüafaßt einen Kollektor 942, eine Basis 944 und «inen Saitter 946 tmd ist mit einem Emittarverstärker Trer^undea, dessen Emitter 946 an der Stelle 947 geerdet ist« Die Basis ist alt dem einen. Ende eines Basiswiderstandes 950 yerbunden. Das andere Ende desselben ist ail einen Eingang 948 gelegt» Der Kollektor 942 ist mit einem Ende eines Eollefctorwiderstandes 952 verbunden. Das andere Ende desselben ist an dom positiven Pol 954 der

angeschaltet· Der iranaistor 960 uafaßt einen Eolliktor 962, eine Basis 964 und ©inen Siaitter 9$S. s&L ist als stärker geschaltet, dessen Sfcittar 966 an der Stelle SNS? ist» Die Basis 964 ist mit dfem einea En&ö ς£ϋ*β~

BADORfGlNAL

970 Yerbundeno Das andere Bade desselben ist mit einem Eingang 968 verbunden. Der Kollektor 962 dee Transistors 960 ist an der Stelle 972 mit einer gemeinsamen Kollektorleitung 956 verbunden. Diese ist wiederum sit dem Kollektor 942 fies Transistors 940 rer« feund©n. Die gemeinsame Yerbindungsleitung 956 verbindet die Kollektorea 942 "onö. 962 mit einem gemeinsamen Kollektorwiderstand 952» Der Ausgang der gemeinsames Eollektorleitung 956 ist mit einem weiteren GrraarerstSrker "reröBnäen, der den Transistor txmfaSt. Dieser weist einen. Kollektor 982, eise Basis 984 und eisen Emitter 9B6 auf und ist als Smitterverstärker geschaltet, wobei der Bmitter 986 an der Stalle 987 geerdet ist. Die Basis 984 ist mit dem einen End© siaee B&sißrriäerstandes 974 verbundene Bas andere Ende'"desselben ist an der Stelle 972 mit der gemein^ seines Ec-llektorleitusg 95S rerbusäe-iu Der- Kollektor 982 ist mit dsm eisen. Ende fines Kollektorwxasrstandes 992 verbunäen« Das anders Ende dee^s.Ifeen ist an mn position Pol 994 der Speis©-

angesohsltete

8Ga&3;ttmg ■ saoJs Ei gar 15"1st der&rt gstroffen,, daß bei einer gangs spannung tos. 0_c£ Vol'c der Aiisgeag dea? Üad-Schaltung ebenfalls Of £ 7%ü.% fülirte Das !KirsgangBeigEal tos 0_f2 YoIt vslrd. an den MügsBg 940. See fTaneistore 9|0 und an dssi Eingang 968 'des Sransi-.,stors 960 gelsgte £s-s Sigii^l d@s Bisgaisges 948 gelangt über den Basiöwidöretfönä S5-J an die Basis 944» Bb steuert den Sransistor in -i@n Sper^u;jtana r.nä bwirirfety äa£ der Äcilefctor 942 rersucht, die SpansiiBg· a©r Speiseapasmingsqueile anzimehmea- Di® snSgUltige eib£'^; iSee 'Collektorfö 942 hängt ebenfalls ab tob. der

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Aus gange spannung des Kollektore 962, wie noch weiter unten beschrieben "ist. Das an den Eingang 968 des ffiransistorß 960 gelegte Eingangssignal von +0,2 ToIt gelangt über den Baßiswiderstand 970 an die Basis 964. Dieses Signal steuert den Transistor 960 in den Spsrrzustand, wobei der Kollektor 962 versucht, die positive Spannung der Speisespannungsquelle anzunehmen· Da beide an die gemeinsame Kollektorleitung 956 angeschlossenen Kollektoren versuchen, die Spannung der Speissspannungsquelle anzunehmen, folgt auch die Leitung 956 diesem Spannungsanstieg· Die Kollektorausgangsspannung wird jedoch duroh den Transistor 980 auf +1 _f2 Volt stabilisiert. Betrachtet man insbesondere die Stelle 972 _f so ergibt sich» daß die Spannung der Leitung 956 über den Basiswiderstan4 974 an die Basis 984 des Transistors SSO gelangt. Die an der Stelle 972 vorhandene Spannung _s die etwa +1,2 YoIt beträgt, steuert dsn Transistor 980 in den Säitigungeg&stsnd und bewirkt damity daß der Kollektor 982 auf einem Potential von +0,2 YoIt gehalten wird_o Der mit dem Kollektor 982 an der Stelle 996 verbundene Ausgang 998 nimmt daher ebenfalls die Spannung von +0,2 YoIt an_e

Diesen ßrunäsehaltungen können wiederum logische Bedeutungen beigelegtwerdeno Es sei angenommen, daß die Eingangssignale der üsd-Schaltung A bzw· "B sind· Diese Signale werden durch die ent sprechenden Transistoren invertiert und erscheinen als Ausgangssignale X und Β"· ^iese Ausgangssignale werden kombiniert zu den Wert X +S_a (AB), wobei die kombinierten Ausgangssigiiale den Ausgang des ersten TraDBistorpaares bilaen_c Darnach wird das kombinierte Signal an einen einzigen Transistor geleitet, der den Wert (AB), das gewünschte

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BAD

AußgangßDignal ergibt. Das Kombinieren von X + Έ » £5b) ist als Hickt-Oder-Logik an eich bekanntο

mm bei der Und-schaltung der Eingang 948 den Pegel +1,2 Volt und der Eingang 968 den Pegel +0,2 Volt führt, so werden die Kollektoren 942 und 962 beide auf eiher Spannung von +0,2 Volt gehalten, da der Transistor 960 leitet. Die Stelle 962 hat daher auch eine Spannung von 0,2 Volt, welche über den Basiswideretand 974 an die Basis 984 gelangt. Auf Grund dieser Basisspannung wird der !Transistor 980 in den Sperrzustand geeteuert, so deß dementsprechend an dem Auegang 998 eine Spannung von. +1?2 Volt auftritt .Cn gleicher ffeiss wäre der Ausgang 998 aiif dem Pegel +1 _f 2 Volt •ÄiT andere Kombinationen; etvva wenn der Eingang 948 eine Spannung -•-on +0_f2 ¹OXt führt und der Eingang S68 +0,2.Volt und wenn beide Eingänge 94-8 imä. 968 +1,2 ToIt führen*

14 is β igt das Schaltbild einer Oder-Schaltung, welche «/ier TrfineiBtorgrandschaltungen umfaßt. Sie Öirkungsweiee dieoer Schaltung läßt sich Verfolgs» unter Verwendung der Ausführungenbei der Griindschaltung aowi· der Ühd-Schaltung 2ie Wirkungsweise der Oder-SchaXtune IHSt stc*: besser durch logisohg Operationen sie durch elektroniech* Vorgäsigpi !beschreiben. Die Trane ist orgrund-Bchaltuneen sind TH5, TIS, TWf waA TR8. Ee sei angenommen, daß der Eingangswert für 7R5 gl«idä A let, und der Eingengewert fUr TR6 gleich B. Me beiden 9rnjaiech*l-fcOÄien sind unabhängig Yömeinander und getrennt und erEötsg·« lediglich die Inversion der 3?inggngeirerte.

2 098 1 ?y 099^ ^ BAD ORH3WAL

Daa Ausgangs signal von ί£!15 ist X und das Ans gangs signal von TB6 ist TT. iJieso Ausgangasignale bilden die Eingangssignale der Transistoren ^ΓΜΊ bBvr* ΪΒ8, Sie Kollektoren der Transistoren ¹EKf und TE8 sind miteinander verbunden und haben einen gemeinsamen Eolleirborvrldar-Btaad. Der Ausgangswert der kombinierten Kellektoren ist also A +B, Die eöBamt-Oder-Schalinang entspricht also logisch der Operation A + B und dio der Transistoren TB7 und ΈΒΒ saaesmengpist HS « X + Έ « A + 3.

15 2 eigt da3 Schaltbild eines !Pranaifltor. -f lip-f lope · Der Singang dieses Vlip-flope umfaßt zwei Iransistorgrondsohaltungen zum Kombinieren von Eingangssignalen. Der Rest des FLip-f lopa uaf.ißt vier ^fanniatorg^uDuaohaltungen, die so Jidteinander verbunden gind, daS sich ein Betrieb für zwei Pegel ergibt, (bistabiler Betrieb). Dar Flip-flop weist sv7oi SinBtelleing&nge 1000 und 1002 auf, einen Einstölla-Gijgang 1006 und einen üösoheingang 1008 sowie einen Lösenausgang 1010» -Die !Dabeile in Figur 16 aeigt die mit dem flip-flop möglieher« Spannungskonibinationenp Allgemein mttasen beide Binstell* eingängig 100Q und 1002 einen Pegel von +0,2 Volt führen, um den flip-flop öinzusteilen* Alle anderan Kombinationen stallen das

aicht ein, aondsra halten ihn gelöscht. Wenn der KLip^flop a«teilt ist, beträgt der Ausgangspegel des Ausganges 1006 +Cjg»2 TT, der ^Ggel Οαά IfäschaingaiigisiOOt beträgt +0,2 ?olt und der Pegel

1010+1,2 TaXt« Ulli den S'lip'-flop m löSQhen, wird %aiü3.mig ifon +!»tfqXt sä dan Söacneingang 1008 ftltgt?« Bjti -fliJwt 4§r llsgittllsafiigang 10ΘΙ

BAD0RK3INAL

Ton'+0,2 Volt. .

Die logische funktion das flip-flopa sei erläutert unter der Annahme, daß die beiden Sinetelleingangasignale gleich A und B sind. Der JSinstellauagang iat dann AB und der Sdsoiiauagaag AB".

Bei der folgenden Srläufcerung werden die in Figur 17a verwendeten . Symbole der logischen Schaltung verwendet. Diese Symbole dienen die oben beschriebenen ^rundaehsltungen darzustellen»

TransistorgrundTerstärker nach Figur 12 fcana entweder als Kombination von Pfeil und Quadrat nach Figur 17b oder von Pfeil und Kreis nach Figur 17ö dargestellt werden· In beiden Fällen ergibt ein Eingangswert Ä am Eisgang ©in Aosgaagesignai X. Elektrisch ßoaahen stellen der Kreis und das Quadrat einen Kollektorariderötand dar»

Die Und-schaltung, nach Figur 13 iat durch Figur I7d symbolisiert. Der Ausgaag des Quadrates ist X + 1* oder (WS) gleich AB=,

Qder^Schaltung-nach Figur 14 iat durch Figur 17e symbolisiert. 3»*' Ausgang des Qeadrates igt A + If m A Ψ Β.

f§ ift duroh Figur 17 t synbqlisifrt. Der

%m% gXeifh ΑΪ QdQV felSscni?* Der LSsehausgang iit

mm fa.fMft.itn,

schaltungen Bind in swei gleichzeitig eingereicht en Anmeldungen der Anmelderin beschrieben, mit den Titels ^HBifHarea Übertragunge-

-übertragungssystem"«

Nachdem mimaehr der 5!ransiBtorgr!indYerstärker_e die tJnd-Schaltung, die Oder-Schaltung und der Plip-flo£ aowie die isugeordneten logischen Sy-Lbole !beschrieben. aind_f sollen im folgenden typiaehe IPolgen für die 7:'-Einsteil~Markiorer_f Q-Binstell-Markierer "und X₁ B _t A-Einstell-Markierer iintor Ter»7endwng der oben "beschrieibigaea !©gisohen Symbol© ^ werden.

Fi.'jur 18 iet ein logisches Schaltbild einer typischen 'hmateili·-'^arlrf.erei'folge des Sclialtungsblockee. Allgemein wird dör Befehl ix dosi ü¹-Register von der Befehlsstelle aus (nicht dargestellt) Q?.wgfl3racM-v Dar fn-2eil des Befehles gelani^t zu der Übe rest Bereinhe it; sra de:=· ■ffr.d-SehaltunSi die durch die Ausgabeeinheit eingestellt 7/lrd, und su. dem Ü4—Eegiater. Der Ausgang desselben iet in Tind-feiae mit der !tl^IiSeilf-Einaeit und der Ansgabeeinheit verbunden^ Hierdurch wird der Einfceiteat&ti(gfceit8-:fflip-flop einge»teilt, w«on die Einheit nicht tätig ist. Das Ü'-Hegieter verbindet auoh 4·η f & 1: J k Befehl mit der Ausgab· in Und-feiae, wobei der Befehl i» 4ae U2~B|gi«ter gelazxgt. Von hier sind die Seile i, j und k den Befehle in Und-feie· ndt den Ausgang öee Einheitentätiglreita-f lip-flop· verbunden^ UK die Tl_f Ϊ3 b«w. Fk-Markierer einsuetellon.

yi^ur 19 seifig in Einceliiaiten die BiHOtell^-Karkiererfolge in

logischer Blockform unter Vervveadung der logischen Symbole der Grunde ohaltungen» Has in Fignr 18 dargestellte AuBführungebeiepiel ist für ©inen Addierbefehl angeführt. 2.B. zeigt die Übersetaereinheit die richtige kombination für einen Aädierbefehl, wenn der fm-Teil gleich 30 XXX bis 35 TKX ist. In dem U2~Kegister ist lediglich der Teil j des Befehls dargestellt. Dieser Seil läuft Über ein© Anzahl TJad-Schaltungen sowie Od©r«Schaltm>.gen_r bia die passenden P-lferlcieror der Addiereinheit gewählt und eingestellt sind. Die Seoamttätigkeit der- Sinstoll-F-Einheit oteht xmter der Kontrolle der Ausgabeeinheit* wie dargestellt iet»

Figur 20 ist ein logisches Sohaltfbilä einer typischen Einstell-Q-Markiererfolge des Schalttmgsblookee · Der Inhalt des X» 3_f A-Markiorors gelangt Über eine Ond-Schaltung direlrl; in den Q-ßiarkierer und stellt diesen ein.

21 zeigt in Einzelheiten di© Binstell-Q-SEarkierarfolge in logischer BlooJcform» Das dargestellte AusführuQigs"beiispiel gilt ffiedercsa for einen Befehl, in den der fm-Kode gleich 50 ZXX bis 35 XXX ist« Wie dargestellt? wählt der Wähl-flip-flop eine passende Hegistergruppe a-cis, s.B, die Gruppe X, und das Hßgister wählt das j-Register, z.B. 5 « 4» welohee in 0nd~Weise mit dem Wählregister von der Gruppe verbunden ist, z.B_e SJ « X4·· Darnach gelangt der Inhalt des Wählrogister-Markierers ale ein 4 bit Einheiten-Kode ßu dem Q-Marlcierer der richtigen Einheit, -st,B. der Addiereinheit, und wird hier gespeichert» Bi@ Ausgabeeinheit überwacht verschiedene Operationen» s.B* die Überführung dee ür-Esgisterinhalts in die

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Register U2, U4 12nd an dem Einetell-Xj-Mar&leror»

Fignr 22 ist ©in logisches Schal tbild einer typischen Einstell-X, B₅, A-Eogisteiraarlsiererfolge des Schaltungsblockesv Das Register Ü4 leitet seinen Inhalt au dom Wähleinheitenkode, der den passende» Binheitoakods auswählt, der in den X _f B, A~Markierern gespeichert werden

3?igu2? 23 zeigt im einseinen die X, B, Ä -Registermarfcierer in
logiocnor Blockdarateilung. Die dargeetellt© Ausfünrungsiorm gilt fllr eine Addiereinneit und für den Teil j des Äddierbefehls ♦ Der S4-Karkierer des X4-Eegiatera ist auf den Mdiereinkeitenkode 1111 (oictal 17) eingestellt.

24 zeigt in Blockdarstellung die Operationssteuenang mm Ausführen der placierten Eeservierungan. Wie oben erwähnt, hängt die Operations steuerung der Funktionseinheiten ab τοη der Probe auf den Spoicheroporanden und der Probe auf den leeeoperanden, welche Proben auf der Und-Yerbindung der Iieseanzeigen, der U-Markierer und der ^-Markierer basieren. Die Register stehen mit Jeder ffunirtionseinheit in ähnlicher Weise in Verbindung vie bei der dargestellten Punktionseinheit.

Bei der Anordnung naoh der Erfindung lassen sich natürlich irgendwelche passende Punktioneeinheiten, Register und elektronische
Schaltungen verwenden.

BADORiGINAL 209817/009»

Die Erfindung läßt eich is Hakanen des allgemeinen dankens noch in anderer xmü. abgeänderter Weise ausführen.

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Claims (1)

1. - S3 ~

   Patentaasp ruche

   1, BateiiverarbeitmigBsysteja» gekennzeichnet durch

   a) eine Ansah! iunktionseinheiten_f die ^eweile die Rechnungen mit numerischen Baten jsurn Erzeugen voa Ergebnissen ausrühren könnenj durch

   b) eine Anzahl Register, die mit den lunfefcionseinheiten gekuppelt sind und numerische Baten und Ergebnisse aufnehmen ]töimen_f mit denen die funktiensoinheiten R©chnmg©s ausführen! durctt

   c) eine mit den Foriktionseinheiten wo& den Registern gekuppelte Steuereinrichtung mit

   (1) einer Einrichtung mm Aufaehmea von Befehlen in bestimmter Eolge und

   (2) einer EinrieMimg Sum Eeaerrieren einer gewählten Funktionseinheit,

   (3) einer Eiagip&luiisg zum Reserriares- bestimmter Be- _ gißter für die AiafnaJisie nume^Isoher Daten und Ergebnisse, wobei die gewählte 3?unkuionsei2üieit--EeserTisreimⁱiohta2Xg waä die Esser- \'iereinrichtung fitr das "besondere Register auf ©in©» von der Befehlsempfangseinrichtizng empfangenen Befehl ansprechen,

   (4) eine Einrichtung, die den gleichseitigen. Betrieb der Funktionseinheiten im Zus@szasnwirken mit der Beserviereinrichtung der gewählten Puiifetioaseinheit und der Reserriereinrichtun, des besonderen Registers ermdglioht einschließlich .

   Ci) einer Einrichtung zum Feststellen, ob Konflikte bei der Verwendung besonderer Register verband en sind,

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   (ii) einer Einrichtung zum Vereögern des Rechenvorganges der gewählten Funktionseinheit, bis eine Markiereinrichtung anseigt» daß entweder die numerischen Daten oder dio Ergebnisse einer anderen Funktionseinheit verfügbar sind, und

   (iii) einer Einrichtung,. die der gewählten

   Funktionseinheit die Berechnung ermöglicht sowie das Zurückhalten ihres Ergebnisses? bis die Markiereinrichtung angibt» daß das besondere Register zum Aufnehmen des Ergebnisses frei ist·

   2o !Datenverarbeitungssystem nach Anspruch 1, dadurch ixaköniiseichnet, daß die Steuereinrichtung eine Einrichtung ssurn Programmieren der Ergebnisse nacheinander in Bezug auf die ursprüngliche Folge der von der Befehlaempfangseinrichtung empfangenen Befehle aufweist·

   3« DatenTorarbeitungssyßteiß nach Anspruch 1 ööor 2_r ge« kennzeichnet durch einen Speichor, der sowohl numerische Baten als auch Befehle speichern kann und mit den Registern und der Stoaeroinriohtung durch ^erbindungen swischen diesen Baugruppen gekuppelt ist·

   4. Patenrerarböitungsßystem nach Anspruch 1 biß 3, gekennzeichnet durch eine Quelle für numerische Daten» die mit den Hegißtern gekuppelt ist durch eine Einrichtung sum Überführen der Daten zwischen der Datsnquelle und den Registern, undtereh eine Befehlsquelle» welche mit der Steuereinrichtung gekuppelt ist und eine Einrichtung zum aufeinanderfolgenden Abheben von Befehlen

   an diese umfaßt, wobei jeder Befehl eine gewählte Funktionseinheit

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   die auge ordneten Register bestimmt

   5. Datenverarhßitungs system naoh Anspruch T "bis 4-, dadurch gekexmaeichnet, daß swei l^imktionseinheiten vorgesehen sind.

   6_O DatenTorarbeitnngsBysteia nach Ansprueii 1 bie 5» dadurch gekennzeichnet, daß eine einstellbare TSitigkeitsaaiaeigeeinrtolittBttg (■fousy means) vorgesehen, ist, um anauzeigen, o"b eine Funktionseinheit gerade verwendet wird,

   7» Datemrerarbeitungseyatem nach Anapruoh 1 bis 6, dadurch gekeiinseiebnet, daß eine Ansah! Registenoarkisrer Torgesehen sind mm. Bestimuien besonderer Register, die die numerischen Daten und Ergebnisse aufnehmen sollen, welche des gewählten Fiinttionfleinheiten sttgeordnet sind,

   8p Datenverarbeitungssystem nach Anspruch. 6 oder 7» dadurch gekennzeichnet, daß eine Anzahl Eeaerviermarkierer vorgesehen sind iiura Reservieren beaondererkegister für das Ergebnis, wobei die Sätiglceitseiarichtimg und die Registermarkierung auf einen Befehl der Befehlsempfangseinrichtung ansprechen»

   9. Datenverarbeitungssystem naoh Anspruch 6 bie 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum gleichseitigen Betrieb der Ponktionseinheiten Im Zusammenwirken mit der gewählten Punktione- ■ heit in Verbindung mit der Tätigkeitseinrichtung folgende Bin- . richtungen tanfaßt: ·

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   ein© Anzahl Eeilienaarkioror (queue designators) zum Bestimmen τοπ Konflikten bei der Verv/entiung der besonderen Register,

   eine einstellbare Starteinrichtung- zum Starten des Hechnungsvorganges der Punktipnaeinheit _r wobei diese Starteinrichtung von dem Beihenmarkierer beeinflußt wird und feststellt, daß entweder die numerischen Daten oder die Ergebnisse einer anderen Punktionseinheit verfügbar sind,

   und sine Ergöbnisübertragungseinrichtung, die es der gewählten !Funktionseinheit ermöglicht, ihre Bechnung auszuführen und ihr Ergebnis zurttcksubehalten, bis die Markiereinrichtung feststellt» daß das besondere Register zum Aufnehmen des Ergebnisses frei ist.

   PATBITANWXLTE

   DJL-ING. H. FINCKE DIPI.-1NG. H. BQHK

   iHS-& STAHGEIl

   SAD ORfCIWAL

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