DE1774296B2 - Restruktuierbare Steuereinheit für elektronische Digitalrechner - Google Patents

Restruktuierbare Steuereinheit für elektronische Digitalrechner

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Description

Die Erfindung betrifft eine restrukturierbare Steuereinheit für elektronische Digitalrechner nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Die Steuereinheiten bekannter Digitalrechner steuern die Rechenanlage nach einem allgemein festgelegten Schema, d. h. sie steuern den Rechner immer in genau der gleichen Weise, wenn ein Rechnerprogramm für die Lösung einer bestimmten Aufgabe in der Anlage abgewickelt wird. Diese bekannten Steuereinheiten haben sich in bestimmten Stufen weiterentwickelt. Ursprünglich bestand eine Steuereinheit aus verschiedenen aktiven und passiven Bauelementen, die in vielfach beliebiger Weise in der Maschine verteilt waren. Nachdem dann später der Festwertspeicher als Steuerspeicher bekanntgeworden war, wurde die Steuerung vieler digitaler Rechenanlagen
ίο in die Zentraleinheit der Maschine verlegt.
Bei den bekannten Rechenanlagen besteht ein Instruktionssatz aus einer festen Folge sog. primitiver Instruktionen (sog. Maschineninstruktionen), die in dem Speicher der Anlage enthalten sind. Die Ausf ührung einer Maschineninstruktion erfordert eine Anzahl sog. Mikroinstruktionen, die in dem Festwertspeicher der Rechenanlage gespeichert sind. Eine sog. Makroinstruktion, eine Instruktion, die in einer höheren Programmsprache, wie beispielsweise Fortran, definiert werden kann, erfordert eine Reihe der bereits erwähnten Maschineninstruktionen, die zusammengefaßt in den Hauptspeicher der Anlage eingegeben werden. Jede Maschineninstruktion wird vom Steuerspeicher der Reihe nach ausgeführt, indem die Mikroinstruktionen ausgeführt werden, die für jede einzelne Maschineninstruktion benötigt werden.
Hieraus ergibt sich ein entscheidender Nachteil für die bekannten Rechenanlagen, da für Myriaden von verschiedenen Makrofunktionen, deren Ausführung von dem Rechnersystem erwartet wird, nur ein begrenzter Instruktionssatz zur Verfügung steht. Deshalb stellen sogar optimale Instruktionsfolgen eine nicht besonders wirkungsvolle Methode zur Durchführung von Makrofunktionen dar, im Vergleich zu
j5 Methoden, die einen freien Zugang zu den Mikroinstruktionen selbst gewähren.
Ein derartiger Rechner mit unveränderlichem Mikroprogramm ist beispielsweise durch die deutsche Auslegeschrift 1195074 bekannt. Die Mikroprogramme sind dort durch eine fest verdrahtete Schaltung dargestellt. In dem Buch »Electronic Digital Systems« von R. K. Richards, John Wiley & Sons, Inc., 1966, wird auf Seite 200 ff. der Einsatz von Schreib/ Lesespeichern zur Aufnahme der Mikroprogramme erwähnt. Die Mikroprogramme können dabei vor ihrer Ausführung in diese Speicher eingegeben werden. Eine Änderung der Mikroprogramme ohne Eingriffe von außen oder während ihrer Ausführung ist mit einer derartigen Einrichtung nicht möglich.
-,o Die Erfindung stellt sich daher die Aufgabe, diesen Nachteil bekannter Digitalrechner dadurch zu vermeiden, daß eine Steuereinheit angegeben wird, die auch während der Programmausführung restrukturiert werden kann und dadurch eine höhere Flexibilitat sowie eine bessere Anpassung des Digitalrechners an die zu lösenden Probleme gestattet.
Diese Aufgbe wird dui ch die im Hauptanspruch gekennzeichnete Erfindung gelöst; Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeich-
Die Steuereinheit nach der Erfindung gestattet der Maschine die eigene Anpassung an jede neue Instruktion, die ausgeführt werden soll. Von wesentlicher Bedeutung ist hierbei, daß das Programm zur Steuerung
b5 der Maschine vor und/oder während des Programmablaufes geändert werden kann, so daß sich der Rechner selbst restrukturieren und bei der Ausführung des Programmes mit höherem Wirkungsgrad arbeiten
Die Steuereinheit nach der Erfindung bietet darüber hinaus den Vorteil, daß für die Rechenanlage nicht mehr ein fest vorgeschriebenes Instruktionsrepertoire erforderlich ist, vielmehr genügt ein univer- seller Instruktionssatz.
Es ist für die Erfindung wesentlich, daß durch die Steuereinheit die Rechenanlage nun in der Lage ist, sich selbst ihre eigenen Muster von Torsteuersignalen zu erzeugen und dynamisch zu verändern. Sie ist daher ι ο in der Lage, Algorithmen, den Informationsfluß und die Bandbreite des Datenkanals optimal zu wählen. Dieses trifft besonders für eine Betriebsart zu, bei welcher das Programm beispielsweise als Makroprogramm in einer symbolischen oder funktionellen Sprache geschrieben ist. Die funktioneile Programmiersprache enthält symbolische Befehle, für die jeweils Mikroinstruktionen in einem externen Steuerprogrammspeicher vorher gespeichert werden. Das Makroprogramm wird hierbei in den Hauptspeicher der Rechenanlage in üblicher Weise geladen. Jedoch anstatt das Programm zu kompilieren, wie es bei den bekannten Rechenanlagen geschieht, werden die Mikroinstruktionen, die den Instruktionen in der symbolischen Programmmiersprache entsprechen, in den externen Steuerprogrammspeicher geladen, aus diesem in einen Lese-Schreib-Steuerspeicher eingelesen und zur Steuerung der Maschinenfunktion ausgeführt.
So kann eine Makroinstruktion in einen Steuerspeicher decodiert und teilweise ausgeführt werden, während gleichzeitig ein weiterer Lese-/Schreib-Steuerspeicher mit Mikroinstruktionen für die spätere Ausführung der Makroinstruktion geladen wird. Dem Programmierer der Makrosprache bleibt dieser Vorgang dabei verborgen: Das Laden des zweiten Steuer- ss Speichers wird z. B. durch die Befehle im ersten gesteuert.
Die Verbindungen zwischen den einzelnen Elementen der Steuereinheit sind so vielfältig steuerbar, daß Mikroprogramme entweder im Hauptspeicher 4u oder in externen Geräten vorbereitet gespeichert oder mit Hilfe der arithmetischen und logischen Einheit aufbereitet werden können.
Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Figuren beschrieben. Es zeigt
Fig. IA die Darstellung eines Digitalrechners, welcher die Steuereinheit gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung enthält,
Fig. IB eiise Darstellung des Datenflusses der Zentraleinheit, und w
Fig. IC eine Darstellung der in Fig. IA enthaltenen Steuerspeicherauswahlschaltung.
Die Steuereinheit der im folgenden beschriebenen digitalen Rechenanlage enthält Lese-/Schreibspeicher für Steuerzwecke, deren Inhalt elektronisch veränderbar ist. Im Zusammenhang mit dieser Rechenanlage kann eine beliebige Zahl dieser Speicher verwendet werden. Die folgende Beschreibung wird jedoch, um die Darstellung übersichtlich zu halten, eine Anlage beschrieben, die nur zwei derartige Steuerspei- t>o eher enthält.
Wie die Fig. IA zeigt, besteht die Steuereinheit nach dem Ausführungsbeispiel der Erfindung aus den Lese-/Schreibspeichern 1 und 2 sowie aus dem Festwertspeicher 3. Ferner gehören zu diesem System die b5 Steuerspeicher-Auswahlschaltung 4, die Eingabe-/ Ausgabe-Kanalschaltung 5 für die Lese-/Schreibspeicher 1 und 2 und den externen Steuerprogramm speicher 7. Die Lese-ASchrcibspeicher 1 und 2 für die Steuerung sind Speichereinrichtungen, deren Aufbau bekannt ist und deren Lese-/Schreibgeschwindigkeit an die Zeitsteuerung der digitalen Rechenanlage angepaßt ist. So können diese Speicher beispielsweise in dei Art der bekannten Magnetkern-Speichermatrizen aufgebaut sein oder einen anderen geeigneten Aufbau für Lese-/Schreibspeicher besitzen. Der Festwert-Steuerspeicher 3 kann beispielsweise nach Art des bekannten Transformator- oder Kondensator-Festwertspeichers ausgebildet sein. Die Steuereinheit ist ferner mit einer geeigneten Folgesteurung, beispielsweise einem Adressengenerator 8 ausgestattet, welcher für die Zuordnung, das Auslesen und Ausführung von Mikroinstruktionen verwendet wird.
Die erwähnten Steuerspeicher 1, 2 und 3 besitzen jeweils ein Datenregister 9,10 und IL Der Ausgang irgendwelcher Daten der Register 9,10 und 11 kann mit den Steuerkreisen 20 über die Auswahlschaltung 22 erfolgen. Die Auswahlschaltung 22 besteht beispielsweise aus UND-Toren, die Ober eine Ausgangsdaten-Auswahlleitung 220 gesteuert werden. Wahlweise kann auch der Ausgang eines der Datenregister 9,10 und 11 über die Auswahlschaltung 21 mit dem Eingabe-/Ausgabekanal 5 für die Steuerspeicher 1 und 2 verbunden werden. Die Auswahlschaltung 21 ist der Auswahlschaltung 22 ähnlich und wird wie diese über die Steuerleitung 220 betätigt.
Die aus den Steuerspeichern 1,2 und 3 ausgelesene Information gelangt in die Datenregister 9, 10 oder 11, von wo aus sie dann dazu dienen kann, eine neue Adresse in dem Adressengenerator 8 zu erzeugen. Sie kann andererseits auch dazu verwendet werden, um Steuerinformationen an die Steuerspeicherauswahlschaltung 4 oder den Steuerspeicher-EüWAusgabekanal S zu liefern. Die Torsteuerinformatkm wird als sog. Signalmuster von den Mikroinstruktionen abgeleitet und von den Datenregistern 9,10 oder 11 über die Auswahlschaltung 22 zu den Steuerkreisen 20 übertragen, wo Pfade für den Informationsfluß erstellt, Folgeoperationen in anderen Teilen der Anlage ermöglicht und zukünftige Ereignisse in dem Steuerschema bestimmt werden.
Der Hauptseicher 36 der digitalen Rechenanlage, welcher ebenfalls in Fig. IA dargestellt ist, kann irr gendein geeigneter Speicher sein, beispielsweise ein Magnetkernspeicher. Die Makroinstruktionen können in speziellen Zellen oder Gruppen von Zellen des Hauptspeichers enthalten sein.
Die Fig. IB zeigt ausführlicher den in Fig. 1A unter der Bezugsziffer 46 dargestellten Datenfluß der Zentraleinheit. Hierzu dienen die allgemeinen Register 108,110,112..., 128,130 und die arithmetische und logische Einheit ALU, die unter der Bezugsziffer 140 dargestellt ist. Der Zugang der Daten zu der ALU 140 erfolgt über die A-Sammelleitung 144 oder die B-Sammelleitung 146 über die zugeordneten Register 132 oder 134. Die B-Sammelleitung ist außerdem mit einer T/C-Schaltung 136 versehen, die der Übertragung wahrer oder komplementärer Werte dient. Die Sammelleitung 142 ist für die Ausgangsdaten der ALU vorgesehen und verbindet diese Einheit mit den allgemeinen Registern. Die Verbindung wird durch M'kroinstruktionen gesteuert, die aus den Steuerspeichern 1, 2 oder 3 gelesen werden. Jedes dieser allgemeinen Register kann den Eingang zu der ALU über die A-Sammelleitung 144 erreichen. Außerdem können die Register 108 und 128 die ALU auch über
die B-Sammelleitung 146 erreichen. Die Ausgangsdaten können auch zu externen Einheiten 42 über den Eingabe-/Ausgabekanal 6 des Rechners übertragen werden. Das Register 108 besitzt ferner noch einen Zugang zu dem Adressengenerator 8, der Steuerspeicher-Auswahlschaltung 4 und den Steuerspeichern 1 und 2 über die Leitungen 148.
Der Steuerspeicher-Eingabe-/Ausgabekanal 5 dient zur Übertragung vor Daten zwischen dem externen Steuerprogrammspeicher 7 und einem der beiden Steuerspeicher 1 oder 2. Die Steuerspeicher-Auswahlschaltung 4 empfängt Betriebsart-Information über die Leitungen 148 oder 12 und steuert die Durchschaltung der angeforderten Steuerspeicherzyklen, um dadurch den Steuerspeicher-Eingabe-/ Ausgabekanal 5 durchzuschalten, damit die Information in den gewünschten Steuerspeicher gelangt. Der Steuerspeicher-Eingabe-/Ausgabekanal 5 dient der Übertragung von Information zu den Steuerspeichern 1 oder 2, die als Mikroinstruktionen dient. Die Steuerung erfolgt hierbei durch die Auswahlleitungen 224 und 226, die in Fig. IC dargestellt sind, wobei die Leitung 16 (Fig. 1 A) die Daten und die Leitung 17 Adressen überträgt. Der Steuerspeicher-Eingabe-/Ausgabekanal 5 kann die verschiedenen externen Steuerprogrammspeicher 7 miteinander verbinden und kann ebenso eine Verbindung mit dem Hauptspeicher 36 über die Kanalanpassungseinheit 40 und den Rechner-Ein-/Ausgabekanal 6 herstellen. Ferner besteht auch eine Datenverbindung zwischen dem Hauptspeicher 36 und den Steuerspeichern 1 oder 2.
Während der Ausführung des Programms kann es wünschenswert sein, Information, die sich in dem ZE-Datenfluß 46 befindet, zu den Steuerspeichern 1 oder 2 über die Leitungen 148 zu übertragen, wobei die Steuerung über die Auswahlleitungen 224 und 226, die in Fig. IC dargestellt sind, erfolgt.
Dadurch ist es möglich, daß die Steuerspeicher 1 oder 2 von drei Quellen (Instruktionsquellen) her geladen werden können:
1. vom Hauptspeicher 36 über den Rechner-Ein-/ Ausgabekanal 6, die Kanalanpassungsschaltung 40 und den Steuerspeicher-Eingabe-/Ausgabekanal 5 oder über andere bekannte und geeignete Schaltungsanordnungen, die zur Errichtung eines solchen Datenpfades dienen können,
2. von dem DR-Register 108 über die Leitungen 148 und
3. vom externen Steuerprogrammspeicher 7 über den Steuerspeicher-Eingabe-/Ausgabekanal 5.
Die Fig. 1C zeigt die Struktur der Steuerspeicherauswahlschaltung, die in Fig. IA mit der Bezugsziffer 4 bezeichnet ist Die Steuerspeicher-Auswahlschaltung enthält diejenigen Register und Steuerungen, die notwendig sind, die Betriebsart der laufenden Operationen zu speichern, den korrekten Datenfluß zu und von den Steuerspeichern 1 und 2 durch Betätigung der Register und Torsteuerungen zu errichten und geeignete Steuerspeicherzyklen in Abhängigkeit von dem Steuerspeicher-Eingabe-/Ausgabekanal 5 and der Maschinenzeitsteuerung zuzuteilen.
Wie Fig. IC weiter zeigt, enthält die Steuerspeicher-Auswahlschaltung ein Steuerbetriebsregister 200, ein Steuerspeicher-Statusregister 202, eine Zykluszuteüungssteuerung 204 und einen Steuerdecoder 206.
Das Steuerbetriebsregister 200 empfängt seine Da
ten über die Torschaltung 210. Die Daten können entweder vom DR-Register 108 über die Sammelleitung 148 oder von dem Inhalt eines bestimmten Mikroinstruktionsfeldes, welches für Betriebsartin- formation reserviert ist, über die Sammelleitung 214 übertragen werden. Die betreffende Sammelleitung 148 oder 214, die gewählt worden ist, wird für die Steuerspeicher-Betriebsauswahl durch ein Steuersignal auf der Steuerleitung 208 angezeigt. Diese Lei- tung überträgt ein Torsteuersignal von einem bestimmten Feld einer Mikroinstruktion, welches bewirkt, daß der Inhalt beider Sammelleitungen 148 oder 214 in das Steuerbetriebsregister 200 übertragen wird.
Die Steuereinheit für die Zykluszuteilung 204 besitzt die Eingangsieitungen 216 Und 30 für die Maschinenzyklusanforderung und für die Zyklusanforderung des Steuerspeicher-Eingabe-/Ausgabekanals. Die Leitung 216 überträgt hierbei ein Signal von der Ma-
:o schinenzeitsteuerung, welches eine neue Mikroinstruktion anfordert. Die Leitung 30 dagegen überträgt eine Anforderung von dem Steuerspeicher-Eingabe-/Ausgabekanal 5 zu der Steuereinrichtung 204 für die Zykluszuteilung für einen Eingabezyklus. Ein Signal auf der Leitung 218 zeigt der internen Maschinensteuerung oder dem Steuerspeicher-Ein-/Ausgabekanal an, daß eine Maschinenzyklusanforderung zugeteilt wurde und daß der angeforderte Zyklus eingeleitet wird. Das gleiche gilt für ein Signal auf der
jo Leitung 32, welches angibt, daß eine Zykluszuteilung für den Steuerspeicher-Eingabe-/Ausgabekanal erfolgt ist und dessen angeforderter Zyklus eingeleitet worden ist.
Die Information über die Zykluszuteilung von der
j5 Steuerschaltung für die Zykluszuteilung 204 wird auch zum Steuerdecoder 206 über die Leitungen 230, 232 bis 240 übertragen. Der Steuerdecoder 206 selbst ist beispielsweise als Matrixdecoder aufgebaut und decodiert die Information über die Zykluszuteilung und
4M erzeugt Torsteuersignale auf den Leitungen 220,222, 224 und 226. Die Leitung 222 wird als Zyklussteuerung für den Steuerspeicher bezeichnet und dient dazu, entweder Lese- oder Schreibzyklen, je nachdem, was die im Augenblick tätigen Steuerspeicher benötigen, einzuleiten. Die Leitung 220 ist mit Auswahl-Ausgabedaten bezeichnet und dient zur Steuerung der Durchschaltung von Information von dem betreffenden Steuerspeicher über die Auswahlschaltungen 21 oder 22 auf die Leitung 12 oder zu den
,ο Steuerkreisen 20 der Anlage. Die Leitung 224 für Auswahl-Eingabeadressen steuert die Durchschaltung des Adressengenerators 8 und der Adressen des Steuerspeicher-Eingabe-/Ausgabekanals zu dem betreffenden Steuerspeicher über die Leitungen 30 oder
17. Die Leitung 226 für Auswahl-Eingabedaten schaltet die Sammelleitung 17 für die Steuerspeicher-Eingabe-/Ausgabedaten auf den entsprechenden Steuerspeicher 1 oder 2.
Zusätzlich zu den vorstehend beschriebenen haupt-
sächlichen Steuerungen in der Steuerspeicher-Auswahlschaltung können bereits bekannte. Steuerschaltungen, die für die Herstellung von Synchronbedingungen oder zur Überwachung des Zustandes verchiedener Gruppen des Systems, auch für Aus nahmebedingungen, notwendig sind, hinzugefügt werden.
Während des Betriebes bestimmt das Steuerbetriebsregister 200 die laufende Betriebsart. Das Steu-
erspeicher-Statusregister 202 speichert den laufenden Zustand jedes Speichers und zeigt solche Bedingungen an, die eine Aussage darüber liefern, ob ein Zyklus läuft, ob die gewünschte Steuerspeichereinheit verfügbar oder ob sie besetzt ist. Die Steuerung 204 für die Zykluszuteilung spricht auf Zyklusanforderungen an, analysiert die Einstellung der laufenden Betriebsart und den Zustand und erzeugt geeignete Zyklusinformation, die zu dem Steuerdecoder 206 übertragen wird. Dieser erzeugt ansprechende Informationssignale auf den Leitungen 220, 222, 224 und 226.
Die Arbeitsweise der Steuereinheit wird im folgenden am Beispiel einiger möglicher Betriebsarten beschrieben.
In der Steuerspeicher-3-Betriebsart wird der Steuerspeicher 3. welcher als Festwertspeicher ausgebildet ist, für die Steuerung verwendet. Makroinstruktionen können vom Hauptspeicher 36 ausgelesen und mit Hilfe von Mikroinstruktionen, die als Festdaten in dem Festwert-Steuerspeicher 3 enthalten sind, ausgeführt werden. Zusätzlich ist dann entweder Steuerspeicher 1 oder 2 für die Blockübertragung von vorher gespeicherten Mikroinstruktionen verfügbar. Diese Mikroinstruktionen stammen von dem Hauptspeicher 36 oder dem externen Steuerprogrammspeicher 7 und werden über die Eingabe-/Ausgabekanäle 5 und 6 übertragen. Diese Mikroinstruktionen werden für die darauffolgende Programmausführung der Makroinstruktionen verwendet. Darüber hinaus kann entweder der Steuerspeicher 1 oder 2 mit Mikroinstruktionen aus dem DR-Register 108 über die Leitungen 148 geladen werden. Die Mikroinstruktionen werden von einer dieser drei genannten Quellen in parallelen Zyklen mit der Festwertspeicheroperation (Steuerspeicher 3) geladen. Während daher die Instruktionen durch den Festwert-Steuerspeicher 3 ausgeführt werden, können beide Steuerspeicher 1 oder 2 für nachfolgende Instruktionsausführungen vorbereitet werden.
In einer anderen Betriebsart wird einer der beiden Steuerspeicher 3 oder 1 für die Steuerung benutzt. Die Mikroinstruktionen werden entweder von dem einen Steuerspeicher oder von beiden ausgelesen, um die Ausführung des Programms zu ermöglichen. Während dieser Zeit kann der Steuerspeicher 2 entweder von
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Register 108 oder dem Hauptspeicher 36 geladen werden, um auf diese Weise die Mikroinstruktionen für die spätere Ausführung bereitzustellen.
Beispielsweise kann während der Zeit, während welcher die Programmausführung von den Steuerspeichern 1 oder 3 durchgeführt wird, eine Instruktion, die ein neues Steuerprogramm in den Steuerspeicher 2 abruft, aus dem Hauptspeicher gelesen werden. Dann empfängt der Steuerspeicher-Eingäbe-/Ausgabekanal 5 Instruktionen zur Durchführung einer Leseoperation von dem betreffenden Bereich des externen Steuerprogrammspeichers 7, wodurch der Steuerspeicher 2 mit den betreffenden Mikroinstruktionen geladen wird. Hierbei dienen die Signale auf den Leitungen 222, 224 und 226 zur Steuerung. Die Mikroinstruktionen werden nachein
ander aus dem erwähnten Steuerspeicher 2 ausgelesen und als Steuerinformation für die Makroinstruktionsanweisung, die später ausgeführt werden soll, verwendet. Auf diese Weise können sich beispielsweise Steuerspeicher 1 und 2 im Empfang von Mikroinstruktionen abwechseln, die für jedes andere später auszuführende Steuerprogramm benötigt werden.
Bei einem weiteren Beispiel für die Betriebsart kann es wünschenswert sein, die Information direkt vom Hauptspeicher 36 in den Steuerspeicher 2 zu laden, während Steuerspeicher 1 oder 3 die Instruktion ausführt, so daß die erwähnte Information als Mikroinstruktionen für die nachfolgende Programmausführung dienen kann. Auf diese Weise wird das Wort oder werden die Wörter vom Hauptspeicher zu dem Eingabe-/Ausgabekanal 6 des Rechners übertragen, wobei sie über die Kanalanpassung 40 zu dem Steuerspeicher-Eingabe-/Ausgabekanal 5 und von dort in den Steuerspeicher 2 für die nachfolgende Programmausführung geleitet werden.
In einem weiteren Beispiel einer möglichen Betriebsart kann es wünschenswert sein, Mikroinstruktionen aus Informationen, die im Hauptspeichersystem 36, Steuerspeicher 1, Steuerspeicher 2 oder Steuerspeicher 3 enthalten sind, zu erzeugen und die Mikroinstruktionen in den Steuerspeicher 2 für die spätere Ausführung zu laden. Hierbei wird die Information aus dem Hauptspeicher 36 über die Sammelleitung 102 in den ZE-Datenfluß 46 gelesen. Die Information kann auch von Steuerspeicher 3, Steuerspeicher 1 oder Steuerspeicher 2 über die Datenregister 9,10 oder 11 und die Sammelleitung 12 zu der Sammelleitung 146 und von dort in die arithmetische und logische Einheit 140 übertragen werden, welche diese Information so verarbeitet, daß daraus die gewünschten Mikroinstruktionen erzeugt werden. Nach der Erzeugung wird jede Mikroinstruktion in das DR-Register 108 geladen, von dem aus sie dann über die Leitung 148 zu dem Steuerspeicher 2 für die nachfolgende Ausführung übertragen wird.
Bei einer weiteren Betriebsart können Steuerspeicher 32 und 2 zur Ausführung der Mikroinstruktionen für die Steuerung verwendet werden. Während dieser Zeit steht Steuerspeicher 1 für die Ladung mit den Mikroinstruktionen von dem externen Steuerprograrnmspeicher 7, dein Hauptspeicher 36 oder dem DR-Register 108 zur Verfügung. Diese erfolgt in einer Weise, die derjenigen ähnlich ist, die bereits vorcher 3 und 2 zur Ausführung der Mikroinstruktionen läutert wurde.
Bei einer erweiterten Betriebsart können die Steuerspeicher 1 bis 3 in jeder gewünschten Reihenfolge benutzt werden, um Mikroinstruktionen für die Steuerung auszuführen. In parallelen Zyklen, während welchen der eine oder andere der Steuerspeicher 1 oder 2 die Mikroinstruktionen für die Steuerung ausführt, kann der andere Steuerspeicher 2 oder 1 für die Ladung mit Mikroinstruktionen zur Verfügung stehen, wobei die Art und Weise der Ladung derjenigen ähnlich ist, die bereits im Zusammenhang mit dem Steuerspeicher 1 oder 2 beschrieben wurde.
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:
1. Restrukturierbare Steuereinheit für elektronische Digitalrechner mit einem Festwert-Steuerspeicher zur Aufnahme des Mikroprogramms, d adurch gekennzeichnet, daß für die Modifizierung des Mikroprogrammablaufs vor und/odler während der Programmausführung mindestens noch ein Lese-/Schreibspeicher (1 oder 2; Fig. IA) als zweiter Steuerspeicher vorgesehen ist, der Mikroinstruktionen von mindestens einer Instruktionsquelle (z. B. 7, 36 oder 108) empfängt, daß zur Auswahl einer dieser Instruktionsquellen sowie des zweiten Steuerspeichers eine Auswahlsteuerung (4, 21, 22, 8, 5') vorgesehen ist, die den Betriebsablauf derart steuert, daß, während der Digitalrechner vom Festweit-Steuenpeicher (3; Fig. 1 A) gesteuert wird, der zweite Steuerspeicher (z.B. 1) von einer der verschiedenen Instruktionsquellen für eine spätere Steuerung geladen wird und daß die Auswahlsteuerung ihrerseits durch Befehle der Steuerspeicher gesteuert wird.
2. Steuereinheit nach Anspruch I1 dadurch gekennzeichnet, daß als Instruktionsquellen der Hauptspeicher (36) und/oder externe Speicher (z. B. 7) dienen.
3. Steuereinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Instruktionsquelle ein mit der arithmetischen und logischen Einheit (ALU, 140) verbundenes Datenregister (108, Fig. IB) dient.
4. Steuereinheit nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswahlsteuerung aus einer Steuerspeicher-Auswahlschaltung (4, 21, 22), einem Adressengenerator (8) und einem Steuerspeicher-Ein-/Ausgabekanal (5) besteht.
5. Steuereinheit nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerspeicher-Auswahlschaltung (4, Fig. IA, Fig. IC) aus einem Steuerbetriebsregister (200), einem Steuerspeicher-Statusregister (202) und einer Steuerschaltung (204) für die Zyklussteuerung besteht, die mit einem Steuerdecoder (206) verbunden sind, welcher die Auswahlsignale erzeugt und zu den Steuerspeichern (2, 3) und zu Auswahlschaltungen (21, 22) überträgt.
6. Steuereinrichtung nach Anspruch 4 oder .5, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerspeicher-Auswahlschaltung (4) bei Anforderung eines neuen Maschinenzyklus (Leitung 216) Steuersignale (220, 222, 224, 226) in Abhängigkeit von Betriebsdateninformation (Leitung 214), von Statusinformation (202, 148) und von der Maschinenzeitsteuerung erzeugt.
DE1774296A 1967-05-23 1968-05-18 Restruktuierbare Steuereinheit für elektronische Digitalrechner Expired DE1774296C2 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US64065267A 1967-05-23 1967-05-23

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DE1774296A1 DE1774296A1 (de) 1971-08-19
DE1774296B2 true DE1774296B2 (de) 1979-08-02
DE1774296C2 DE1774296C2 (de) 1986-11-13

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Application Number Title Priority Date Filing Date
DE1774296A Expired DE1774296C2 (de) 1967-05-23 1968-05-18 Restruktuierbare Steuereinheit für elektronische Digitalrechner

Country Status (6)

Country Link
US (1) US3478322A (de)
DE (1) DE1774296C2 (de)
FR (1) FR1558879A (de)
GB (1) GB1154299A (de)
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