DE1774191C2 - Datenverarbeitungsanlage - Google Patents

Description

Die Anordnung eines zweiten Adressenregisters

zum Adressieren des weiteren Steuerinformationen

speichernden Speicherbereichs ermöglicht eine verbesserte Arbeitsweise, wenn die Steuerinformationen 65 Speicheradressen von Operanden und/oder Befehlen

Die Erfindung betrifft eine Datenverarbeiiungs- enthalten, da diese Adressen direkt von dem Steueranlage, die in Benutzer- oder Überwachungsfunktion informationsbereich in das erste Adressenregister arbeiten kann, mit einem Arbeitsspeicher mit wahl- eingegeben werden können, ohne daß eine Zwischen-

speicherung in einem Datenspeicherregister erforderlich ist.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden an Hand der Zeichnungen beschrieben. In diesen zeigt

Fig. 1 ein Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen elektronischen Datenverarbeitungsanlage für allgemeine Zwecke,

F i g. 2 ein Blockdiagramm des in der Anlage nach F i g. 1 verwendeten Speichers,

F i g. 3 ein Blockschaltbild, das Einzelheiten der Baueinheiten der Datenverarbeitungsanlage nach F i g. 1 zeigt, und

F i g. 4 Zeitsignale von der Schaltung gemäß Fig. 1.

Die hier zu beschreibende bevorzugte Datenverarbeitungsanlage ist eine synchron arbeitende Maschine, in der die Grundzeitgabeeinheit ein periodisch aufretender Grundzyklus mit einer Dauer von 800 Nanosekunden ist. Wie in dem in Fig. 1 gezeigten Blockdiagramm der Datenverarbeitungsanlage veranschaulicht, enthält die Datenverarbeitungsanlage eine Rechen- und Verknüpfungseinheit 5 (im folgenden ALU 5 genannt), die durch eine Programmsteuerung 15 gesteuert wird und mit einem Speicher 12 und einem Bedienungspult 20 zusammenarbeitet. Die Rechen- und Verknüpfungseinheit ALU 5 enthält einen Eingabe-Ausgabe-Verknüpfungsteil 201, der mit zwei Gruppen von peripheren Einheiten X_x bis X_n und Y_x bis ^_n zusammenwirkt. Die Zeitgabe für die Datenverarbeitungsanlage wird durch einen Zeitgabeimpulsgenerator 10 gesteuert.

Der Speicher 12 ist ein schnell arbeitender Speicher mit wahlfreiem Zugriff, der z. B. aus magnetischen Dünnschichtspeicherstäben besteht und eine Speicherkapazität von 16 000 einzeln adressierbaren Zeichen hat, die jeweils acht Informationsbits und ein Paritätsbit enthalten.

Wie in F i g. 2 gezeigt, besitzt der Speicher 12 außer einem Operandenbereich 202 und einem Befehlsbereich 203 für die Speicherung von Daten und Befehlen einen Registerbereich 204, um die Informationen von Arbeitsregistern, Steuerregistern, Indexregistern, Markierregistern und Eingabe-Ausgabe-Registern zu speichern. Hierdurch wird die Anzahl der in der Rechen- und Verknüpfungseinheit ALU 5 erforderlichen Register beträchtlich verringert. Der Deutlichkeit halber werden in der Beschreibung alle Symbole für im Speicher 12 untergebrachte Register mit einem ⁺ versehen.

Wie aus F i g. 2 ersichtlich, enthält der Registerbereich des Speichers 12 Uberwachungsregister 205, und zwar die Register Q/?⁺, FR\_CR⁺, TR ⁺ , TcR+, R_AR⁺, R_nR⁺, AR⁺ und BR⁺, Benutzerregister 206, und zwar die Register QR⁺, FR⁺, CR⁺, TR⁺, T₁R⁺, R_AR ⁺ , R_nR⁺, AR⁺ und BR ⁺ , Indexregister 207, und zwar die Register /R₁ ⁺ bis IR_aA ⁺, ein Wiederholungszählregister 208(ZR⁺) sowie Einiabe-Ausgabe-Register 209, und zwar die Register ¹AF₁+ViSPAF_n ⁺UnUCW₁ ⁺ bis CW_n'. Wie ersichtlich, ist für jedes Benutzerregister ein entsprechendes Uberwachungsregister mit dem gleichen Symbol vcvfesehen, wobei jedoch die Symbole für die Überwachungsregister mit einem Querstrich überstrichen lind. Jedes der Uberwachungsregister befindet sich an einer Adresse im Registerbereich des Speichers 12, die um den gleichen Betrag größer (oder kleiner) als die Adresse seines entsprechenden Benutzerregisters ist. Beispielsweise kann ein Uberwachungsregister an einer Adresse liegen, die um 16 größer als die Adresse seines entsprechenden Benutzerregisters ist.

Im Speicher 12 sind zwei einander entsprechende Sätze von Uberwachungsregistern 205 und Benutzerregistern 206 mit konstanter Adressendifferenzheziehung zueinander vorgesehen, wodurch bedeutende Vorteile bei der Durchführung von Überwachungs-

IQ operationen (z. B. Fehlerprüfung oder -untersuchung) während oder zwischen Befehlen erzielt werden. In bekannten Datenverarbeitungsanlagen werden solche Überwachungsoperationen meist durch spezielle Vorrichtungen und/oder Verfahren ausgeführt. Hierdurch werden die Arbeitsregister, die normalerweise nicht in der Speicherein'heit untergebracht sind, gelöscht und die darin gespeicherten Benutzerdaten werden durch Übertragung auf andere Speichervorrichtungen festgehalten, so daß diese Arbeitsregister dann zur Durchführung der erforderlichen Uberwachungsoperationen zur Verfügung stehen. Nach Beendigung der Überwachungsoperationen werden die festgehaltenen (oder korrigierten) Daten in die Arbeitsregister zurückübertragen, so daß die Benutzeroperationen

weitergehen können. Da der Speicher 12 der erfindungsgemäßen Datenverarbeitungsanlage entsprechende Gruppen von Überwachungsregistern und Benutzerregistern mit konstanter Adressendifferenzbeziehung enthält, brauchen die Benutzerregister für Uberwachungsoperationen nicht gelöscht, zu werden. Hierfür ist es lediglich erforderlich, die Benutzerregisteradressen um die konstante Adressendifferenz zwischen den Benutzerregistern und den Uberwachungsregistern entsprechend zu erhöhen. Es er-

folgt dann automatisch ein Zugriff zu den Überwachungsregistern und nicht zu den. Benutzerregistern. Die Benutzerdaten verbleiben somit in den Benutzerregistern, so daß sie niöht nur zu Vergleichen und/oder Korrekturen während Uberwachungsoperationen zur Verfügung stehen, sondern die Datenverarbeitungsanlage schnell wieder Benutzeroperationen durchführen kann, wenn die Überwachungsoperationen beendet sind.

Ferner ist der Speicher 12 aus Gründen der Wirt-Schädlichkeit und Einfachheit so aufgebaut, daß er in bezug auf einen seiner Bereiche und auf ein darin befindliches Zeichen jeweils nur entweder einen Lese-Rückschreib-Zyklus (Lesen) oder einen Lösch-Schreib-Zyklus (Schreiben) durchführen kann, wodurch ein Zugriff zu Zeichen in den gleichen oder anderen Bereichen des Speichers seriell erfolgt. Eingabe und Ausgabe erfolgen beim Speicher 12 mittels des Speicherregisters M. Trotz beschränkter Geschwindigkeit und anderer Einschränkungen, die normalerweise zu erwarten sind, wenn Operanden-Befehls- und Registerbereiche in der gleichen Speichereinheit mit seriellem Zugriff vorgesehen sind, wie vorstehend beschrieben, wird mit der erfindungsgemäßen Datenverarbeitungsanlage auf Grund ihrer neuartigen Konzeption eine relativ hohe Gesamtarbeitsgeschwindigkeit, mehrfach simultanes Arbeiten und beträchiliche Vielfältigkeit und Flexibilität bei relativ niedrigen Kosten erzielt.

Im folgenden v/ird die Struktur der in der erfindungsgemäßen Datenverarbeitungsanlage zur Durchführung kommenden Befehle betrachtet. Es ist eine Gruppe von Befehlen vorgesehen, von denen bestimmte in einem im Speicher 12 vorgesehenen Be-

fehlsbereich eingespeichert und dann von der Daten- B₁R₁ hat die gleiche Bedeutung wie A.,A_U mit Verarbeitungsanlage automatisch aufgerufen werden Ausnahme, daß es zum Operanden B gehört.
können, so daß eine Vielzahl von Datenverarbei- T bezeichnet normalerweise die Zeichenlänge der tungsfällep. möglich ist. Die erfindungsgemäße An- Operanden A und ß in einem Befehl,
lage eignet sich besonders für die Gruppenverarbei- 5 Die die in Fig. 3 in Blockform gezeigten Bautung von Daten, die ohne hohen Kosteraufwand zur einhcitcn bildenden Schaltungen können die verVerfügung stehen müsen, und für einfache Realzeit- schiedensten herkömmlichen Formen haben. Da aufgaben, z. B. Datensammelsysteme. Beispiele für durch Normierung eine größere Wirtschaftlichkeit in der Befehlsgruppe vorkommende Befehle sind erzielbar ist, sind sämtliche Register, Schaltglieder PACKEN, ENTPACKEN, EIN—AUS, RECHNEN, io und andere Schaltelemente der Anlage vorzugsweise SCHIEBEN, VERGLEICHEN, ABZWEIGEN, so gewählt, daß sie aus Kombinationen einer ein-WARTEN, WIEDERHOLEN usw. zigen NAND-Grundschaltung aufgebaut werden kön-

Das hier beschriebene Ausführungsbeispiel zeich- nen.

net sich durch eine »Direktprogrammierarbeit« aus, Der Deutlichkeit halber sind in F i g. 3 von der wobei eine Befehlsstruktur in ZweiadreSform mit 15 gleichen Baueinheit ausgehende gemeinsame Leivariabler Zeichenlänge verwendet wird. Die meisten tungsgruppen zu einer einzigen Leitung mit der glei-Befehle behandeln zwei Operanden, einige jedoch chen Bezeichnung wie die Verknüpfungsschaltung erfordern nur einen Operanden. Ein einen Operan- zusammengefaßt, z. B. die vom Programmzähler P den enthaltender Befehl wird in Einadreßform ausgehenden Leitungen P_0n bis P₁₀ in Fig. 3, die zu codiert. Ein zwei Operanden enthaltender Befehl »° der einzigen Leitung P zusammengefaßt sind. Wird kann entweder in Einadreßform oder in Zweiadreß- eine solche Leitung an eine Baueinheit angelegt, dann form codiert werden. Diese beiden Formen sind im zeigt dies normalerweise an, daß sämtliche (in jedem Bereich äquivalent, da die Datenverarbeitungsanlage Falle zumindest jedoch eine) der hierdurch dargeso konstruiert ist, daß ein Einadreßbefehl die Adresse stellten Leitungen an die Baueinheit angelegt sind, und Operandenlänge eines zweiten Operanden von »5 Zur Vereinfachung der Bezugszeichen erhalten Leieinem vorher ausgeführten Befehl erhält. Dies ist tungen die gleichen Bezeichnungen wie die Signale, sehr vorteilhaft, da jedesmal, wenn ein Operand die sie darstellen. Diese Bezeichnungen sind an die während einer fortlaufenden Serie von Befehlen Baueinheit angepaßt, von der sie ausgehen. So benacheinander mehrmals benötigt wird, was häufig der ziehen sich beispielsweise die Bezeichnungen P_0n bis Fall ist, die Operandenlänge und Adresse des zweiten 3° P_1n in F i g. 3 sowohl auf die vom Programmzähler P Operanden nur einmal in der ganzen Befehlsserie ausgehenden Signale als auch auf die von dort ausvorgesehen werden muß. Somit werden nicht nur gehenden Leitungen.

beträchtliche Einsparungen an Programmraum er- Der Zeitgabeimpulsgenerator 10, der Speicher 12,

zielt, da einanderfolgende Einadreßbefehle in einer die Programmsteuerung 15, der Eingabe-Ausgabe-Kette aneinandergereiht werden können, sondern es 35 Verknüpfungsteil 201 sowie die peripheren Einheiten

ergibt sich auch eine bedeutende Zeitersparnis, da X₁ bis X_n und 1', bis Y_n der F i g. 3 entsprechen den

ein Einadreßbefehl eine kürzere Einstellzeit als ein mit den gleichen Bezugszeichen versehenen Bauein-

Zweiadreßbefehl benötigt. heiten in F i g. 1. Die Rechen- und Verknüpfungs-

Das Grundformat eines acht Zeichen umfassenden einheit ALU 5 der Fig. 1 wird in Fig. 3 durch die Zweiadreßbefehls und eines vier Zeichen enthalten- 40 Adressenregister LA-X, LA-I und LB, die Datenden Einadreßbefehls ist im folgenden veranschau- register MA und MB, den Addierer J, den Steuerlicht, verknüpfungsteil K, den Adressenverknüpfungsteil H 7 · H Rh f hl rm A a tr Ft ^{und den} Eingabe-Ausgabe-Verknüpfungsteil 201 ge-ZAveiadreUDeteni QK^A₂A₁ 1 KbU₂H₁ , bildet. Wie aus Fig. 3 ersichtlich, besitzt der Zeit-Einadreßbefehl QR_AA₂A_X. 45 gabeimpulsgcnerator 10 vorzugsweise eine aus diskreten Bauteilen aufgebaute oder stetige Verzöge-

Die die beiden Befehle bildenden Zeichen dar- rungsleitung 22, an die ein Oszillator 20 periodisch

stellenden Symbole bedeuten folgendes: Impuls« anlegt und bei der an entsprechenden Stellen

Q ist der Befehlscode und bezeichnet die durch- entlang derselben Verstärker-Impulsformerschaltunzuführende Befehlsart. Ferner zeigt Q an, ob der 5° gen 23 vorgesehen sind, wobei Zeitgabeimpulsaus-Befehl in Einadreßform oder in Zweiadreßform gänge t„, und t durch Verzögerungsleitungsabgrifte codiert ist. geliefert werden, die mit entsprechenden Impuls-

R_A zeigt an, ob eine Modifikation mittels eines formerschaltungen 24 verbunden sind. Wie bereit;

Indexregisters (im folgenden als »Indizieren« be- erwähnt, ist der Speicher 12 ein mit hoher Geschwin zeichnet) durchzuführen ist. Ist dies der Fall, dann 55 digkeit arbeitender Dünnschichtstäbchenspeicher,

bezeichnet es die Adresse eines Indexregisters IR⁺ Aus Fig. 3 ist ersichtlich, daß der Oszillator 2(

(Fig. 2), dessen Inhalt zum Modifizieren der durch des Zeitgabeimpulsgenerators 10 in bezug auf di<

die Zeichen A_tA_t dargestellten Teiladresse zu ver- Verzögerungsleitung 22 und deren Abgriffe so ge

wenden ist, um die effektive Adresse des ersten Ope- wählt ist, daß sich für die Datenverarbeitungsanlagi randen A zu erhalten. R_A zeigt ferner an, ob »indi- 60 ein synchron auftretender 800-Nanosekunden-Grund

ziert« werden muß und, wenn dies der Fall ist, ob operationszyklus ergibt, währenddem Zeitgabe

Zusätzlich inkremental zu indizieren ist. impulse t_m zur Steuerung der Zeitgabe des Speicher

A₂A₁ bezeichnet die Teiladresse des Operanden A. 12 erzeugt werden, um während jedes Grundzyklu

Zeigt das Ä^-Zeichen kein Indizieren an, dann ist eine Lese-Rückschreib- bzw. eine Lösch-Schreib A₁Af die effektive Adresse des Operanden A. ⁶5 Operation im Speicher durchzuführen, und es wet

R_B ist identisch mit R_A, mit Ausnahme, daß es den Zeitgabeimpulse r„, r, und /₂ zur Steuerung de

zu einem zweiten Operanden gehört, der mit ß bc- Zeitgabe von während jedes Grundzyklus erfolger

7p.ichnet ist. den Vcrkniipfungsoperationcn erzeugt. Da jeder 80C

Nanosekunden-Grundzyklus audh ein Speicherzyklus ist, kann der Impulsgenerator 10 sehr einfach gestaltet werden, da, wie in F i g. 3 gezeigt, eine einzige Verzögerungsleitung 22 sowohl Speicherzeitgabeimpulse als auch Verknüpfungszeitgabeimpulse liefert.

Zur Bildung der einzelnen Mikrobefehle N_0n bis N₁, wird eine unterschiedliche Anzahl dieser 800-Nanosekunden-Grundzyklen verwendet. Die jeweiligen, während der einzelnen Grundzyklen durchzuführenden Speicher- und Verknüpfungsoperationen werden durch die Programmsteuerung 15 (Fig. 1 und 3) bestimmt, die zur Anzeige des betreffenden Mikrobefehls eines von vierzehn Mikrobefehlssteuersignalen N₀₀ bis N₁₃ und zur Anzeige einer bestimmten Zählung des ausgewählten Mikrobefehls eines von elf nacheinander auftretenden Programmzählersignalen P₀₀ bis P₁₀ liefert. Ein bestimmtes sowohl der N-Signale als auch der P-Signale wird durch die Programmsteuerung 15 während des Zeitgabeimpulses f₀ ru Beginn jedes Zyklus ausgewählt. Diese Signale werden an die Steuerverknüpfungseinheit K (Fig. 3) angelegt, die daraufhin Ausgangssignale K erzeugt, die an die einzelnen Baueinheiten zur Steuerung ihres Betriebes angelegt werden, wodurch die erforderlichen Operationen während jedes Grundzyklus durchgeführt werden. Da der Programmzähler P während jedes Grundzyklus eines von vierzehn Mikrobefehlssignalen und eines von elf Programmzählersignalen P₀₀ bis P₁₀ auswählen kann, kann jede beliebige von 14 ■ 11 = 154 Kombinationen während jedes Grundzyklus vorhanden sein, um die während dieses Zyklus durchzuführenden Operationen zu bestimmen. Wählt beispielsweise die Programmsteuerung 15 ein Mikrobefehlssignal N₀₅ und ein Programmsteuersignal P₀₂ während des Zeitgabeimpulses i₀ zu Beginn eines Grundzyklus, dann würde dies anzeigen, daß die Anlage während dieses Grundzyklus auf die Durchführung der für die Zählung P₀₂ des Mikrobefehls N₀₅ erforderlichen Speicher- und Verknüpfungsoperationen eingestellt ist.

Wie aus F i g. 3 ersichtlich, enthält die Programmsteuerung 15 zwei Mikrobefehlsregister NA und NB, einen Programmzähler P und Decodierer 16 und 18 zum Decodieren der Ausgänge der Register NA und NB bzw. des Programmzählers P zur Lieferung entsprechender Programmsteuerausgangssignale P₀₀ bis P₁₀ und N₀₀ bis N₁₃.

Die Register NA und NB in F i g. 3 können während der Zeitgabeimpulse i, bzw. f₀ gemäß entsprechender Programmentscheidungssignale K_nA und K_NB eingestellt werden, die von der Steuerverknüpfungseinheit K an sie angelegt werden. Ein + in F i g. 4 zeigt eine Periode an, während der eine Einstellung oder Änderung erfolgen kann, oder im Falle der Ausgangssignale der Steuerverknüpfungseinheit K die Periode, während der diese Signale verfügbar werden. Die Programmentscheidungssignale K_NA und K_NB können wie andere von der Steuerverknüpfungseinheit K kommende Signale jeweils aus einem oder mehreren Signalen bestehen, je nachdem, was nötig ist, um die Eingangsdaten zu liefern, die die entsprechende Baueinheit braucht.

An Hand der F i g. 3 und 4 wird im folgenden beschrieben, wie die Register NA und NB infolge von Programmentscheidungssignalen K_NA und K_NB arbeiten, um die Mikrobefehlsfolge einschließlich der Einsetzung eines Eingabe-Ausgabe-Mikrobefehls zu steuern. Die Programmentscheidungssignale K_NA arbeiten mit dem Register NA zusammen, wobei sich zwei mögliche Operationsarten ergeben:

1. Zeigt K_nA an, daß der gerade durchgeführte Zyklus der letzte Zyklus eines Mikrobefehls ist, dann bewirkt K_NA, daß der Zeitgabeimpuls T₁ das Register NA auf den nächsten durch K_nA angezeigten Mikrobefehl einstellt.

2. Zeigt K_NA an, daß der gerade durchgeführte Zyklus nicht der letzte Zyklus des Mikrobefehls ist, oder zeigt K_NA an, daß der Zyklus der letzte eines Eingabe-Ausgabe-Mikrobefehls N_1S ist, dann bewirkt K_NA, daß die Einstellung des Registers NA unverändert bleibt.

Die Programmentscheidungssignale K_NB arbeiten mit dem Register NB zusammen, wodurch sich drei mögliche Operationsarten ergeben:

1. Zeigt K_NB an, daß der gerade durchgeführte ao Zyklus der erste Zyklus eines Mikrobefehls ist, und ist der betreffende Mikrobefehl nicht der Eingabe-Ausgabe-Mikrobefehl N₁₃, dann bewirkt K_NB, daß das Register NB während des Zeitgabeimpulses i₀ das Register NA kopiert.
»5 2. Zeigt K_NB an, daß der gerade durchgeführte Zyklus nicht der erste Zyklus eines Mikrobefehls ist, dann bewirkt es, daß die Einstellung von _ NB unverändert bleibt.

37 Zeigt K_NB an, daß der gerade durchgeführte Zyklus der erste Zyklus eines Eingabe-Ausgabe-Mikrobefehls ist, dann veranlaßt es das Register nicht, das Register NA bei f₀ zu kopieren, sondern es bewirkt die Einstellung von NB auf den Eingabe-Ausgabe-Mikrobefehl N₁₃.
35

Aus der vorangegangenen Beschreibung der Arbeitsweise der Programmsteuerregister NA und NB ist ersichtlich, wie infolge von Programmentscheidungssignalen K_NA, K_NB und Kp bestimmte N- und P-Werte während des Zeitgabeimpulses f₀ zu Beginn jedes Zyklus (Signalformen NB und P in F i g. 4) gewählt werden, wie Mikrobefehle aneinandergereiht werden und wie der Eingabe-Ausgabe-Mikrobefehl am Ende eines Mikrobefehls eingesetzt werden kann. Es geht ferner daraus hervor, wie die Mikrobefehlsfolge nach der Unterbrechung bei Beendigung eines Eingabe-Ausgabe-Mikrobefehls weiterlaufen kann, da im Register NA der nächste Mikrobefehl vorhanden ist, der beim Zeitgabeimpuls f„ des dem letzten Zyklus des Eingabe-Ausgabe-Mikrobefehls folgenden Zyklus in das Register NB eingebracht wird.

Als nächstes wird der Programmzähler P (Fig. 3] betrachtet, der infolge des Zeitgabeimpulses f₀ und des Programmentscheidungssignals K_P von der Steuerverknüpfungseinheit K sowie in Zusammenarbeii mit dem Decodierer 18 eines der Programmzähler signale P₀₀ bis P₁₀ aufruft, um während jedes Zyklu: die bestimmte Zählung des gewählten Mikrobefehl· im Mikrobefehlsregister NB anzuzeigen, der wahrem dieses Zyklus auszuführen ist. Um den Aufbau de Programmzählers P möglichst einfach zu halten, kam dieser auf Grund eines Zeitgabeimpulses f₀ (F i g. 4 jeweils nur nacheinander zählen (d. h. P₀₀, P₀₁, P₀₅ P₀₁ usw.) und hat die zusätzliche, verhältnismäßi einfach zu erreichende Eigenschaft, daß er bei Beer digung jeder beliebigen anderen Zählung auf sein Anfangszählung P₀₀ rückstellbar ist, wenn eine solch Rückstellung durch das an ihn angelegte Programrr

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11 12

denbereiche des Speichers 12 und das Adressen- die Eingabe-Ausgabe-Verknüpfungseinheit 201 beregister LB zum Aufrufen des Registerspeicher- wirkt wird, daß die Adressensteuersignale K_LB anzeibereichs. Auf Grund der im vorangegangenen für das gen, daß der nächste Mikrobefehl ein Eingabe-Aus-Adressenregister LB beschriebenen Arbeitsweise ist gabe-Mikrobefehl N_n sein soll. In einem solchen Fall die für LA vorgesehene Löschoperation für LB nicht 5 enthält K_LB die entsprechende, in der Eingabe-Ausvorgesehen, und ein Wechsel von einer Einstellung gabe-Verknüpfurgseinheit erforderliche Speichervon LB zu einer anderen Einstellung erfolgt nur wäh- adresse, und die Datenausgabe von MB erfolgt zur rend der Verknüpfungsperiode 230. Durch die an das Eingabe-Ausgabe-Verknüpfungseinheit und zu einem Register LP. angelegten Steuersignale K_ut wird dieses Eingang des Addierers /, wobei durch von der in die Lage versetzt, in Abhängigkeit von dem Zu- io Steuerverknüpfungseinheit K gelieferte Steuersignale stand der Überwachungshalteschaltung KL₅ entweder K_MB eine Steuerung erfolgt.

die Überwachungsregister 205 oder die Benutzungs- Im folgenden werden noch die Eingabe-Ausgaberegister 206 im Speicher 12 (Fig. 2) aufzurufen. Verknüpfungseinheit 201 und die mit dieser zusam-

Das Datenregister MA (F i g. 3) ist ein Einzeichen- menarbeitenden peripheren Einheiten durch X₁ bis

register und erfordert wie LA während i, eine Lö- 15 X_n und Y₁ bis Y_n gemäß Fig. 3 betrachtet. Die

schung. Das Daten register MA dient zur temporären Übertragung von Daten und Steuersignalen zwischen

Datenspeicherung und ferner zum Festhalten des Be- der Eingabe-Ausgabe-Verknüpfungseinheit und den

fehlscodes Q während des Decodierens. peripheren Einheiten X und Y erfolgt mittels eines

Das Datenregister MB ist wie MA ein Einzeichen- gemeinsamen Kabels, das mit den peripheren Einregister und erfordert ebenfalls eine Löschung wäh- 20 heiten X und Y zusammenarbeitende Daten- und rend Z₁. Außer zur Datenspeicherung dient das Re- Steuerleitungen 30 sowie Wählleitungen 40 enthält, gister MB auch zum Festhalten eines neuen Zeichens die während des EIN-AUS-Mikrobefehls /V₁₂ zur zum Weitergeben an das Speicherregister M zum Ein- Auswahl und anfänglichen Steuerung einer peripheschreiben in den Speicher 12 während eines Lösch- ren Einheit dienen. Der Vorteil der Trennung der Schreib-Zyklus, und es kann ferner als Eingabe-Aus- as Wählleitungen 4ΙΪ von den Daten- und Steuerleitungabe-Pufferregister zwischen der Eingabe-Ausgabe- gen 30 besteht darin, daß, wie im Zusammenhang mit Verknüpfungseinheit 201 und Jem Speicher 12 und der Beschreibung des EIN-AUS-Befehls erläutert, als Eingaberegister vom Bedienungspult 20 dienen. mehrere verschiedene periphere Einheiten mittels Ferner hat das Register MB die Fähigkeit, einzelne mehrerer EIN-AUS-Befehle so aufgerufen und zum Bits eines darin gespeicherten Zeichens während der 30 Arbeiten gebracht werden können, daß die Suchzeit Verknüpfungsperiode infolge von Steuersignalen K_MB zwischen den peripheren Einheiten aufgeteilt wird,
zum Zwecke der Einstellung von Markierungen zu Die Daten- und Steuerleitungen 30 sind in zwei verändern. Wie aus Fig. 3 ersichtlich, erfolgt die Zweige 30a und 30b aufgeteilt. Die peripheren Ein-Dateneir .abe zum Register MB vom Addierer / und heiten X haben den Zweig 30a und die peripheren dem Bedienungspult 20, und das Adressenregisler LB 35 Einheiten Y den Zweig 30 b gemeinsam, wobei einem dient zum Aufrufen des Registerbereichs des Spei- der beiden Zweige in bezug auf die Eingabe-Ausgabechers 12, wobei das jeweilige, während eines Grund- Verknüpfungseinheit der Vorrang gegeben wird. Die Zyklus zu verwendende Adressenregister durch die Datenübertragung zu oder von der Eingabe-Ausgabe-Einstellung der Verknüpfungsschaltung H bestimmt Verknüpfungseinheit und einer aufgerufenen periphewird. Das^\dressenregister LA ist in zwei Teile LA-I 40 ren Einheit erfolgt während des Eingabe-Ausgabe- und LA-2 unterteilt, da zwei Zeichen zum Adressie- Mikrobefehls /V₁₅. Wie in Fig. 3 angezeigt, dient das ren sämtlicher Zeichen in den Befehls- und Operan- Register MB für diesen Zweck als Puffer. An eine denbereichen des Speichers erforderlich sind, wobei aufgerufene periphere Einheit zu übertragende Dain LA Λ das eine Zeichen der Adresse und in LA-2 ten werden im Datenregister MB eingestellt, von wo das andere Zeichen der Adresse eingespeichert ist. 45 sie über den Eingabe-Ausgabe-Verknüpfungsteil an Sowohl beim Adressenregisterteil LA-X als auch bei entsprechende Leitungen 30a oder 30ft übertragen LA-2 ist während J₁ eine Löschung erforderlich, werden, die sie der gewünschten peripheren Einheit wenn während der Verknüpfungsperiode neue Infor- zuführen. Aus einer aufgerufenen peripheren Einheit mationen in ihnen eingestellt werden sollen. zu übertragende Daten werden an die Eingabe-Aus-

Da sämtliche Zeichen im Registerbereich des Spei- 50 gabe-Verknüpfungseinheit in den entsprechenden

chers 12 durch ein einziges Zeichen adressierbar sind, Leitungen 30 a oder 30 b übertragen, wonach die Ein-

braucht das Adiesscr.rcgister LB, das zum Aufrufen gabe-Ausgabe-Verknüpfungseinheit die Daten im Re-

des Registerbereichs des Speichers 12 dient, nur ein gister MB einstellt.

Eänzeichenregister zu sein. Ferner arbeitet das Bei Betrachtung der Zusammenarbeit der Eingabe-Adressenregister LB so, daß, wenn Adressensteuer- 55 Ausgabe-Verknüpfungseinheit 201 mit der Steuerversignale K_1B anzeigen, daß der in Durchführung be- knüpfungseinheit K ist aus F i g. 3 ersichtlich, daß die findliche Zyklus der letzte des laufenden Mikro- Einheit 201 Steuersignale K_;/o von der Steuerver befehls sein soll, K_LB bewirkt, daß das Adressen- knüpfungseinheit K empfängt und diese mit HO-register LB die richtige Speicherregisteradresse zur Signalen beliefert. Während der P-Zählungen dei Verwendung in der ersten Zählung P₀₀ des nächst- 60 EIN-AUS-Mikrobefehls /V₁₂ und des //0-Mikro folgenden Mikrobefehls durch Decodieren des Aus- befehls /V₁₃ stellt die Steuerverknüpfungseinheit h gangs des Mikrobefehlsregister NA erhält, die, wie ihre /C-Ausgangssignale so ein, daß sie die Bauein im vorausgegangenen beschrieben, entsprechend dem heiten der Datenverarbeitungsanlage in einer Art um nächsten Mikrobefehl während des unmittelbar vor- Weise steuern, daß die einer aufgerufenen peripherei hergehenden Zeitgabeimpulses t_x (Fig. 4) eingestellt 65 Einheit entsprechenden Daten und Registerstellen in worden ist. Die einzige Ausnahme tritt dann auf, Speicher 12 aufgerufen und ausgelesen werden. Hier wenn infolge der Übermittlung einer Unterbrechungs- durch können die einzelnen peripheren Einheitei bedingung an die Steuerverknüpfungseinheit K durch während des EIN-AUS-Mikrobefehls N₁₂ aufgerufei

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und in Betrieb gesetzt v,«rden, und es kann eine Übertragung von Daten zwischen den entsprechenden Speicherstellen im Speicher 12 und der aufgerufenen peripheren Einheit während des 170-Mikrobefenls N₁, erfolgen.

Tiber den Mikrobefehl N₁₃ wurde bereits gesagt, daß er nach jedem beliebigen anderen Mikrobefehl eingesetzt werden kann, wenn eine Unterbrechungsbedingung in der Eingabe-Ausgabe-Verknüpfungseinheit 201 während der letzten Zählung eines Mikrobefehls festgestellt wird. Dies wird in F i g. 3 wie folgt realisiert: Existiert in der Eingabe-Ausgabe-Verknüpfungseinheit 201 eine Unterbrechungsbedingung, weil eine aufgerufene periphere Einheit Zugriff zum Speicher verlangt, dann werden die //0-Ausgangssignale der Eingabe-Ausgabe-Verknüpfungseinheit entsprechend eingestellt und an die Steuerverknüpfungseinheit K angelegt. Ist die letzte P-Zählung

des laufenden Mikrobefehls erreicht, dann erzeugt die Steuerverknüpfungseinheit K Programmentscheidungssignale K_wfl, die bewirken, daß das Register NB während /„ des nächsten Zyklus auf dem Eingabe-Ausgabe-Mikrobefehl /V₁₃ eingestellt wird und nicht den nächsten Mikrobefehl aus dem Register NA kopiert, der dort zum Einleiten des nächsten Mikrobefehls nach Beendigung des Eingabe-Ausgabe-Mikrobefehls W₁, festgehalten wird.

ίο Die hier beschriebene Arbeitsweise der Eingabe-Ausgabe-Verknüpfungseinheit 201 versetzt die erfindungsgemäße Datenverarbeitungsanlage nicht nur in die Lage, gleichzeitig eine Reihe von Operationen ausführen zu können, sondern bietet auch den bedeutenden Vorteil, daß die Eingabe-Ausgabe-Verknüpfungseinheit sich in der Benutzung verschiedener Teile der Rechen- und Verknüpfungseinheit ALU 5 (Fig. 1) und in der Benutzung des Speichers 12 teilt.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

freiem Zugriff, der durch ein erstes Adressenregister Patentansprüche: aufrufbare Speicherbereiche für Operanden und Be fehle aufweist.

1. Datenverarbeitungsanlage, die in Benutzer- Bei bekannten Datenverarbeitungsanlagen dieser oder Überwachungsfunktion arbeiten kann, mit 5 Art werden gewöhnlich Register zur Speicherung von einem Arbeitsspeicher mit wahlfreiem Zugriff, der Steuerinformationen, z. B. des laufenden Befehls und durch ein erstes Adressenregister aufrufbare Spei- der Adresse des nächsten Befehls, verwendet. Wenn cherbereiche für Operanden und Befehle auf- es in diesen Datenverarbeitungsanlagen, z. B. bei weist, dadurch gekennzeichnet, daß der Feststellung eines Fehlers oder Beendigung einer Speicher (12) einen weiteren Speicherbereich io Eingabe-Ausgabe-Übertragungsoperation, notwendig (204) mit Registern (205, 206, 207, 208, 209) wird, Überwachungsoperationen durchzuführen, so zur Speicherung von Steuerinformationen besitzt, muß die laufende Steuerinformation in einen Hilfsdaß ein zweites Adressenregister (LB) für die speicher übertragen werden und durch eine Über-Ansteuerung des weiteren Speicherbereichs (204) wachungssteuerinformation ersetzt werden. Dadurch sowie eine Adressenregister-Steuervorrichtung (H) 15 entsteht ein erheblicher Zeitverlust, und außerdem ist vorgesehen ist, die entweder das erste (LA) oder zur Durchführung der vorgenannten Operation ein das zweite Adressenregister (LB) zur Ansteue- erheblicher Schaltungsaufwand notwendig.

rung des Speichers (12) wirksam macht, daß in Aus der Druckschrift »Spectra 70«, von Radio

dem weiteren Speicherbereich (204) einander ent- Corporation of America, Ausgabe März 1966, S. 1

sprechende Register (CA, UR) für die Benutzer- 20 bis 23, ist eine Rechnerfamilie bekannt, bei der ver-

steuerinformationen und für die Überwachungs- schiedene Steuerinformationen, z. B. für Eingabe/

Steuerinformationen vorgesehen sind und daß die Ausgabt, Unterbrechungen usw., in zu einem sepa-

die Steuerinformationen für die Benutzerfunktion raten Speicher zusammengefaßten Registern gespei-

der Datenverarbeitungsanlage speichernden Re- chert werden. Aus der vorgenannten Druckschrift

gister (CR) von den entsprechenden, die Steuer- »5 »Spectra 70« ist ein Speicher bekannt, in dem einige

informationen für die Überwachungsfunktion von ein ^r Vielzahl von Registern eine konstante

speichernden Registern (CT?) durch eine kon- Adressendifferenz aufweisen. Eine Nutzung bezüglich

stante Adressendifferenz getrennt sind, so daß der der Registersteuerung ist jedoch nicht beschrieben.

Übergang vom Arbeiten der Anlage in Benutzer- Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine Datenver-

funktion zum Arbeiten in Überwachungsfunktion 3° arbeitungsanlage aufzuzeigen, in der ohne aufwendige

dadurch erfolgen kann, daß der Inhalt des zwei- Schaltungen und mit geringen Zeitverlusten die

ten Adressenregisters (LB) um die konstante Datenverarbeitungsanlage sowohl unter Steuerung

Adressendifferenz erhöht oder vermindert wird. von normalen Programmbefehlen in xBenutzerfunk-

2. Datenverarbeitungsanlage nach Anspruch 1 tion<' als auch z. B. beim Auftreten eines Fehlers mit mehreren peripheren Einheiten, dadurch ge- 35 oder nach Beendigung einer Eingabe/Ausgabe-Überkennzeichnet, daß der weitere Speicherbereich tragungscperation in »Überwachungsfunktion« arbei-(204) Steuerwortspeicherregister (CW₁ bis CW₄) ten kann und auf einfache Weise zwischen diesen für die peripher. Einheiten (AT₁ bis X_n; Y, bis beiden Arbeitsweisen umgeschaltet werden kann.

Y_n) enthält. Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß der

3. Datenverarbeitungsanlage nach den An- 4° Speicher einen weiteren Speicherbereich mit Regisprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß stern zur Speicherung von Steuerinformationen beder weitere Speicherbereich (204) des Speichers sitzt, daß ein zweites Adressenregister für die An-(12) Register (FR) zum Anzeigen der Anzahl der steuerung des weiteren Speicherbereichs sowie eine in einer Datenübertragungsoperation einer peri- Adressenregister-Steuervorrichtung vorgesehen ibt, pheren Einheit (X, bis X_n; Y, bis Y_n) übertrage- 45 die entweder das erste oder das zweite Adressennen Zeichen sowie eine Vorrichtung (IS) enthält, register zur Ansteuerung des Speichers wirksam die die Anlage auf Arbeiten in Überwachungs- macht, daß in dem weiteren Speicherbereich einander funktion umschaltet, wenn eine bestimmte Anzahl entsprechende Register für die Benutzersteuerinfor-Zeichen übertragen worden ist. mation und für die Überwachungssteuerinformation

4. Datenverarbeitungsanlage nach den An- 50 vorgesehen sind und daß die die Steuerinformationen Sprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß für die Benutzerfunktion der Datenverarbcitungsaußer einem üblichen Register (T_CR) für die anlage speichernden Register von den enlsprechen-Operandenwortlänge ein zweites derartiges Regi- den, die Stellerinformationen für die Überwachungsster (TR) in dem weiteren Speicherbereich (204) funktion speichernden Registern durch eine konvorgesehen ist, in dem die Angabe der Operan- 55 stante Adressendifferenz getrennt sind, so daß der denwortlänge für folgende Befehle unverändert Übergang vom Arbeiten der Anlage in Benuizerbleibt, während die Angabe in dem anderen funktion zum Arbeiten in Überwachungsfunktion Register (T _CR) schrittweise verändert werden dadurch erfolgen kann, daß der Inhalt des zweiten kann. Adressenregisters um die konstante Adressendifferenz

60 erhöht oder vermindert wird.