DE1524090C - Einrichtung zur Modifizierung eines Be fehls im Befehlsregister einer elektroni sehen Datenverarbeitungsanlage - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Modifizierung eines Befehls im Befehlsregister einer elektronischen Datenverarbeitungsanlage vor seiner Ausführung.

Die bekannten, in den deutschen Auslegeschriften 1197 650 und 1 206 181 beschriebenen elektronischen Datenverarbeitungsanlagen verfügen über ein oder mehrere Indexregister, um Befehle vor ihrer Ausführung im Befehlsregister mit dem Inhalt eines dieser Indexregister zu modifizieren. Vorteilhaft ist es dabei, mehrere Indexregister zur Verfügung zu haben, um möglichst beweglich zu sein. Dies hat jedoch einen erheblichen schaltungstechnischen Aufwand zur Folge. Außerdem ist im allgemeinen am Befehlswort selbst eine zusätzliche Stelle zur Angabe des Indexregisters erforderlich, was weiteren Aufwand bedingt.

Ferner ist es nicht mehr neu, bestimmte Kernspeicherzellen einer elektronischen Datenverarbeitungsanlage zur Adressenmodifikation als Indexregister zu verwenden oder die gleiche Anlage je nach Kernspeicherstellenkapazität für den gleichen Zweck mit zusätzlichen Indexregistern auszurüsten (vgl. hierzu das Handbuch Datenverarbeitungssystem IBM 1440, Ausgabe November 1964).

Nachteilig ist bei dieser Anlage, daß echte arithmetische Operationen nur bei Anlagen mit 2000 oder 4000 Kernspeicherstellen zur Adreßmodifikation verwendet werden können, bei Anlagen mit mehr als 4000 Kernspeicherstellen hingegen können keine arithmetischen — weder echte noch komplementäre — Operationen zur Adreßmodifikation durchgeführt werden. - .

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, Befehle oder Instruktionen bzw. Teile derselben, die bereits in das Befehlsregister eingeschrieben sind, vor der Ausführung mit möglichst geringem schaltungstechnischem Aufwand und größtmöglicher Flexibilität beliebig zu modifizieren.

Erfindungsgemäß wird von einer Schaltungsanordnung zur Modifizierung eines Befehls in einem Register einer programmgesteuerten elektronischen Datenverarbeitungsanlage, bei der jede im Kernspeicher eingeschriebene Information bzw. Konstante als Modifikationssummand in das arithmetische Register eingeführt werden kann und die parallelen Ausgänge des arithmetischen Registers über Addierschaltungen mittels zugeordneter programmgesteuerter Schaltglieder zur Durchführung von Rechenoperationen mit den entsprechenden Stufen des Akkumulators verbunden sind, ausgegangen, die dadurch gekennzeichnet ist, daß wahlweise zur Durchführung von Modifizieroperationen die parallelen Ausgänge des arithmetischen Registers auch mit den zur Aufnahme des zu verarbeitenden Befehls vorgesehenen Stufen des. Befehlsregisters zusammengeschaltet werden.

Durch die vorgeschlagene Schaltungsanordnung erübrigt sich eine besondere Kennzeichnung des zu modifizierenden Befehls bei der Programmniederschrift, wodurch die Programmiervorgänge wesentlich vereinfacht, die Wortlängen der Befehle gekürzt und binäre Wertstellen in den Registern eingespart werden.

Ein wesentlicher Vorzug der Schaltungsanordnung besteht auch darin, daß durch eine geeignete Ausbildung aller Wertstellen des Befehlsregisters zur Aufnahme des Modifikationssummanden, jede beliebige Wertstelle eines Befehls und beliebig viele Wertstellen eines Befehls modifiziert werden können.

Die Erfindung ist an einem Ausführungsbeispiel nachstehend beschrieben und zeichnerisch dargestellt. Es zeigt .

Fig. 1 die Datenverarbeitungsanlage im Block-Schaltbild,

F i g. 2 eine achtstellige Rechen- und Befehlsschaltung in vereinfachter Darstellung,

F i g. 3 die Zusatzschaltung zur Modifizierung von Befehlen.

ίο Die elektronische Datenverarbeitungsanlage (F i g. 1) besteht aus einem Steuerpult 1, einer Zentraleinheit 2

• mit Operationssteuerwerk, Rechenwerk und Zentralspeicher, einem Druckwerkspeicher3, einer Kontokarteneihheit 4 mit Druckwerk, einem Belegleser 5, einem Lochstreifenleser 6 sowie einem Magnetbandleser?. Das Operationssteuerwerk der Zentraleinheit 2 (F i g. 2) umfaßt unter anderem ein im Ausführungsbeispiel aus acht Zählstufen 8 bestehendes Befehlsregister BR, das einen Operanden-Adressenteil 9 so-

ao wie einen Operanden-Befehlsteil 10 aufweist, ein aus acht Zählstufen 11 bestehendes Rechenregister RR_x den damit verbundenen Addierschaltungen AS sowie - den aus acht Zählstufen 12 bestehenden Akkumulator RX. Die Zählstufen 11 des Rechenregisters RR

as sind an den Rechenimpulse· führerI3err Leiter 13 angeschlossen, und ihre Ausgänge 14 sind 'mit den Rechenschaliungen A/l bis A/H verbunden, die mittels der Leiter 15 an die Eingänge der Zählstufen 12 des Akkumulators RX angeschlossen sind. Die zur Zehnerübertragung zur Vorzeichenrechnung und für die Verschiebeimpulse vorgesehenen Verbindungen zwischen dem Rechenregister RR und dem Akkumulator RX sind nicht eingezeichnet. Die Zählstufen 8, 11 und 12 bestehen aus je vier bistabilen Kippstufen α bis d, in denen die Ziffern 0 bis 9 in dualer Form (Wertigkeit 1, 2, 4, 2) gespeichert werden können. Ihr Zähleingang ist jeweils mit dem Buchstaben E gekennzeichnet. Der normale Rechenvorgang verläuft so, daß eine Zahl aus einer Speicherzelle.des zentralen Speichers in das Rechenregister RR eingeschrieben und von hier mittels eines Addierbefehls über die Rechenschaltungen A/l biß A/S zu . dem Inhalt der Zählstufen 12 des Akkumulators RX addiert wird.

Die bisher beschriebene^ Einrichtungen und ihre Wirkungsweise sind hinreichend bekannt. Die Impulse an den Ausgängen 15/1 bis 15/4 (F i g. 3) der Rechenschaltungen All bis A/4 werden durch eine zusätzliche bistabile Kippschaltung FF in Kombination mit »UND«-Schaltungen 16 bis 19 bei Bedarf — nämlich zum Modifizieren — nicht zum Akkumulator RX geleitet, sondern zu den Eingängen der entsprechenden Stufen des Befehlsregisters BR.
In F i g. 3 sind die entsprechenden Steuerschaltungen zur Beschreibung der Modifizierung am Beispiel einer Operandenadresse eingezeichnet. Bei einer Normaladdition steht die bistabile Kippschaltung FF in der in Fig. 3 eingestellten Lage, und die »UND«- Gatterl6/2 bis 19/2 zum Akkumulator RX sind für die aus den Rechenschaltungen A/l bis A/4 ankommenden Impulse zum Akkumulator RX hin durchlässig, weil der rechte Ausgang 17 der bistabilen Kippschaltung FF negatives »Ein«-Potential liefert. Die »UND«-Gatter 16/1 bis 19/1 hingegen, deren Ausgänge 20/1 bis 20/4 mit den Zählstufen 8/1 bis 8/4 des Befehlsregisters BR verbunden sind, bekommen von der linken Seite der bistabilen Kippschaltung FF über den Leiter 23 Sperrspannung

(0 Volt) und unterdrücken damit die Impulse zur Modifizierung im Befehlsregister BR.

Soll jedoch modifiziert werden, wird das Rechenregister RR durch den Befehl »Laden des Rechenregisters RR zur Modifizierung« mit der Information bzw. der ausgewählten Konstanten geladen, mit der im Beispiel die Operandenadresse modifiziert werden soll. Nach Ausführung dieses Befehls wird die bistabile Kippschaltung FF durch ein von der Programmsteuerung über den Eingang 21 eingegebenes Signal umgeschaltet. Dieser Schaltvorgang wird durch den mittels der Programmsteuerung wirksam werdenden Befehl »Setzen nach Ausführung des Befehls Rechenregister RR laden für Modifikation im Befehlsregister Bi? « ausgelöst. Als nächster Vorgang wird das Befehlswort, das modifiziert werden soll, in den Operandenadressenteil 9 des Befehlsregisters BR übertragen. Die gesetzte bistabile Kippschaltung FF sperrt in dieser Stellung die Ausführung des eingelaufenen Befehls und leitet den Addi- ao tionsvorgang zur Modifizierung ein. Das heißt, die aus den Rechenschaltungen All bis A/4 kommenden Impulse werden zum Befehlsregister BR durch die »UND«-Gatter 16/1 bjs 19/1 freigegeben und zum Akkumulator RX gesperrt.

Sobald der Modifizierungsvorgang beendet ist, wird durch den von der Programmsteuerung ausgehenden Befehl »Rückstellung nach durchgeführter Modifikation« über den Leiter 22 die bistabile Kippschaltung FF in die Ausgangslage zurückgekippt und die Ausführung des Befehls im Befehlsregister BR mit der geänderten Operandenadresse freigegeben.

Die im Beispiel benutzte Operanden-Adresse kann sowohl erhöht als auch vermindert werden, jedoch muß zur Verminderung das Rechenregister RR mit entsprechenden Komplementwerten geladen werden. Zur Ladung des Rechenregisters RR zwecks Modifizierung eines Befehls kann jede beliebige Speicherzelle des zentralen Speichers benutzt werden. Damit ist eine recht variable Modifizierung von Befehlen vor ihrer Ausführung im Befehlsregister BR auch ohne zusätzliche Indexregister gewährleistet.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Schaltungsanordnung zur Modifizierung eines Befehls in einem Register einer programmgesteuerten elektronischen Datenverarbeitungsanlage, bei der eine im Kernspeicher eingeschriebene Information bzw. Konstante als Modifikationssummand in das arithmetische Register eingeführt werden kann und die parallelen Ausgänge des arithmetischen Registers über Addierschaltungen mittels zugeordneter programmgesteuerter Schaltglieder zur Durchführung von Rechenoperationen mit den entsprechenden Stufen des Akkumulators verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß wahlweise zur Durchführung von Modifizieroperationen die parallelen Ausgänge (15/1 bis 15/4) des arithmetischen Registers (RR) auch mit den zur Aufnahme des zu verarbeitenden Befehls vorgesehenen Stufen (8/1 bis 8/4) des Befehlsregisters (BR) zusammengeschaltet werden..

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, da-^% durch gekennzeichnet, daß die -für Rechen- und Modifiziervorgänge vorgesehenen über die Addierschaltungen (A 1 bis A 4) geführten parallelen Ausgänge (15/1 bis 15/4) des arithmetischen Registers (RR) über Abzweigleiter (17,23) mit pro Wertstelle paarweise angeordneten »Und«-Schaltungen (16/1; 16/2 bis 19/1, 19/2) verbunden sind, von denen die zweiten Eingänge einer ersten Gruppe von »Und«-Schaltungen (16/1 bis 19/1) mit einer Schaltstufe der vom Programmwerk steuerbaren bistabilen Kippschaltung (FF) und eine zweite Gruppe von »Und«-Schaltungen (16/2 bis 19/2) mit der anderen Schaltstufe der bistabilen Kippschaltung (FF) verbunden sind, und die Ausgänge (20/1 bis 20/4) der ersten Gruppe von »Und«-Schaltungen (16/1 bis 19/1) mit den Zählstufen (8/1 bis 8/4) des Befehlsregisters (BR) und die Ausgänge der zweiten <3ruppe von »Und«-Schaltungen (16/2 bis 19/2) mit den entsprechenden Zählstufen des Akkumulators (RX) verbunden sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen