DE2806452A1

DE2806452A1 - Verarbeitungseinheit fuer daten veraenderlicher laenge

Info

Publication number: DE2806452A1
Application number: DE19782806452
Authority: DE
Inventors: Valerij Fedorovitsch Gusev
Original assignee: IVANOV GENNADIJ NIKOLAEVITSCH; JARMUCHAMETOV AZAT USMANOVITSCH; KONTAREV VLADIMIR YAKOVLEVITSCH; KREMLEV VJATSCHESLAV JAKOVLEVITSCH; KRENGEL GENRICH ISAEVITSCH; POLIVODA EVGENIJ OLEGOVITSCH; SCHAGIVALEEV MANSUR ZAKIROVITSCH; SCHTSCHETININ JURIJ IVANOVITSCH; SKVORCOV ALEKSANDR NIKOLAEVITSCH
Current assignee: IVANOV GENNADIJ NIKOLAEVITSCH; JARMUCHAMETOV AZAT USMANOVITSCH; KONTAREV VLADIMIR YAKOVLEVITSCH; KREMLEV VJATSCHESLAV JAKOVLEVITSCH; KRENGEL GENRICH ISAEVITSCH; POLIVODA EVGENIJ OLEGOVITSCH; SCHAGIVALEEV MANSUR ZAKIROVITSCH; SCHTSCHETININ JURIJ IVANOVITSCH; SKVORCOV ALEKSANDR NIKOLAEVITSCH
Priority date: 1978-02-15
Filing date: 1978-02-15
Publication date: 1979-08-23
Also published as: DE2806452C3; DE2806452B2

Description

B e s c h r e i b u n g
Die vorliegende Erfindung betrifft die Rechentechnik und bezieht sich insbesondere auf Verarbeitungseinheiten für Daten veränderlicher Länge.
Die Erfindung kann beim Aufbau von Prozessoren für Ziffernrechenmaschinen mit Erfolg eingesetzt werden Zur Zeit besteht eine Tendenz zur Schaffung von universeilen Rechenmaschinen. Derartige Maschinen müssen eine eine hohe Herstellungstechnologie gewährleistende regelmäßige Struktur und eine hohe Operationsgeschwindigkeit auSweisen0 In die durch diese Maschinen auszuführende Befehlsliste gehen Befehle zur logischen Datenverarbeitung und Befehle für dezimale Arithmetik ein, deren Ausführungsspezialität einer byteweisen Operandenverarbeitung bedarf. Die Entwicklung der modernen Maschinen ist aber auf die Datenverarbeitung in itoll wörtern ausgerichtete Deshalb sind in derartigen Rechenmaschinen Verarbe itungs einheiten für Daten veränderlicher Länge einzusetzen, die mit Vollwörtern arbeiten.
Es ist eine Verarbeitungseinheit für Daten veränderliche: Länge (5. S.A. Flores "Organisation von Rechenmaschinen", Verlag 11Mir, 19?2, 5. 391, Fig. 10.5.1) bekannt, die eine Steuereinheit, eine mit ihr verbundene Speichereinheit zur Informationsspeicherung, zwei Informationsaustauschleitungen, deren jede an einen entsprechenden Informationsein- und -ausgang der Speichereinheit zur Informationsspeicherung angeschlossen ist, zwei mit der Steuereinheit gekoppelte Umschalter, deren jeder an eine entsprechende Informationsaustausch~ leitung angeschlossen ist, und eine mit den beiden Umschaltern, der Steuereinheit und der Speichereinheit zur Informationsspe icherung verbundene arithestisch-logische Einheit aufweist. Darüber hinaus enthält die betreffende Einheit zwei Bytewählschalter und einen Schalter zur Unterbringung des Ergebnisbytes, die mit der Speichereinheit zur Informationsspeicherung gekoppelt sind.
Die Schalter sind notwendig, weil bei der bekannten Einheit ein Halbwortformat für Ubertragungen üblich ist, während die Operandenverarbeitung byteweise erfolgt.
Die byteweise Operandenverarbeitung gliedert aber den bearbeitungsvorgang in eine große Zahl von nacheinander auszuführenden Zyklen nach der Byte zahl in den Operanden, was die Operationsgeschwindigkeit der Einheit verringert.
Darüber hinaus zwingt das Halbwortformat für tbertra gungen bei der bekannten Einheit diese'die Information aus dem Operativspeicher abzuwarten, weil der Zugriffzyklus für einen Operanden im Operativspeicher cas viermal größer als der Innenzyklus für die Einheit ist, was deren Schnelligkeit ebenfalls herabsetzt.
Zweck der Erfindung ist es auch, die Regelmäßigkeit der Struktur des Prozessors der Rechenmaschine zu erhöhen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Verarbeitungseinheit für Daten veränderlicher Länge zu schaffen, die derartige Zusatzeinheiten aufweist, die es gestatten, die Informationsverarbeitung und die Binschreibung des Ergebnisses mit Vollwörtern zu realisieren.
Dies wird dadurch erreicht, daß die Verarbeitungsein heit für Daten veränderlicher Länge, die eine Steuereinheit, eine mit ihr verbundene Speichereinheit zur Informationsspeicherung, Zwei Informationsaustauschleitungen, deren jede an einen entsprechenden Informationsein- und -ausgang der Speichereinheit zur Informationsspeioherung angeschlossen ist, zwei mit der Speichereinheit gekoppelte Umschalter, deren Jeder an eine entsprechende Informationsaustauschleitung angeschlossen ist, und eine mit den beiden Umschaltern, der Steuereinheit und der Speichereinheit zur Informationsspeicherung verbundene arithmetisch-logische Einheit aufweist, gemäß der Erfindung zusätzlich über eine Informationsverschiebungseinheit und eine Informationsmaskeneinheit verfügt, die an die beiden Informationsaustauschleitungen und an die Steuereinheit angeschlossen sind, wobei die Informationsmaskeneinheit ihrerseits mit den beiden Umschaltern verbunden ist.
Zweckmäßig enthält die Informationsverschiebungseinheit eine Reihenschaltung aus einer Formierungseinrichtung für Informationsverschiebungsparameter, deren Steuereingang an die Steuereinheit und deren zwei Informationseingänge je an eine entsprechende Informationsaustauschleitung angeschlossen ist, einer Steuereinrichtung zur Informationsverschiebung, deren Steuereingang an die Steuereinheit angeschlossen ist, und einem Informationsverschiebungsregister, dessen Informationseingänge und jedem Informationseingang entsprechender Informationsausgang an eine entsprechende Informationsaustauschleitung angeschlossen sind.
Es ist sinnvoll, daß die Formierungseinrichtung für Informationsverschiebungsparameter ein Koderegister zur Informationsverschiebung, einen an dieses angeschlossenen Dechiffrator, mindestens zwei Koinzidenzschaltungen zur Erarbeitung des Informationsverschiebungswertes und eine Koinzidenzschaltung zur Erarbeitung der Informationsverschiebungsrichtung enthält, deren Eingänge an entsprechende Ausgänge des Dechiffrators angeschlossen sind und Ausgänge einen Mehrkanalausgang der Formierungseinrichtung für Informationsverschiebungsparameter bilden.
Es ist auch sinnvoll,daß die Steuereinrichtung zur Informationsverschiebung ein Flip-Flop für die Informationsverschiebungsrichtung, dessen Eingang an die Koinzidenzschaltung zur Erarbeitung der Informationsverschiebungsrichtung der Formierungseinrichtung für Informationsverschiebunsparameter angeschlossen ist, Flip-Flops für Informationsverschiebungswerte, deren Zahl durch die Zahl der Informationsverschiebungswerte bestimmt wird und an deren einen Eingang je eine UND-Schaltung und deren anderer Eingang an den Ausgang der jeweiligen Koinzidenzschaltung zur Erarbeitung des Informationsverschiebungswertes angeschlossen ist, eine mit den FlipFlops für Informationsverschiebungswerte gekoppelte Prioritätsschaltung und einen Dechiffrator enthält, dessen Informationseingänge an die Prioritätsschaltung und an das Flip-Flop für die Informationsverschiebungsrichtung, dessen Steuereingang an die Steuereinheit und an dessen entsprechenden Ausgang ein weiterer Eingang von jeder UND-Schaltung angeschlossen sind.
Vorzugsweise enthalt die Infornationsmaskeneinheit ein Maskenkoderegister, einen an dieses angeschlossenen De chiffrator und Koinzidenzschaltungen nach der Informationsbyte zahl, auf die eine Nullmaske aufgelegt wird, deren bin gänge an entsprechende Ausgänge des Dechiffrators und Ausgänge an einen jeden der Umschalter angeschlossen sind.
Die vorliegende Erfindung gestattet es, die Operanden aufzurufen und zu verarbeiten und die Ergebnisse mit -follwörter einzuschreiben, was die Zugriffszahl für den Operativspeicher reduziert Darüber hinaus gestattet es die vorliegende Erfindung, das laufende Operandc-nwort auf die Verarbeitung vor dem Hintergrund des Aufrufs des fälligen Operandenwortes vorzubereiten, was gleichfalls die Operationsgeschwindigkeit der Einheit erhöht.
Die Erfindung wird anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsheispiels näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 das Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Verarbeitungseinheit fir Daten veränderlicher Länge; Fig.2 das Funktionsschaltbild einer erfindungsgemäßen Formierungseinrichtung für Informationsverschiebungsparameter; ds 3 das Funktionsschaltbild einer erfindungsgemäßen Steuereinrichtung zur Info rmationsvers chiebung; Fig.4 das Funktionsschaltbild einer erfindungsgemäßen Maskeneinheit; die 5 die gegenseitige Anordnung zweier Operanden und Fig.6a, einen erfindungsgemäßen Ausgleichsprozeß für den b, c, d, zweiten Operanden nach er linken Grenze des e, f ersten Operanden.
Die Verarbeitungseinheit für Daten veränderlicher Länge enthält eine Speichereinheit 1 (Fig. 1) zur Informationsspeicherung, an denen Informationseingang 2 und Informationsausgang 3 eine Informationsaustauschleitung 4 und an deren Informationseingang 5 und Informationsausgang 6 eine Informationsaustauschleitung 7 angeschlossen sind. An die Leitung 4 ist der Eingang 8 eines Umschalters 9 und an die Leitung 7 der Eingang 10 eines Umschalters 11 angeschlossen. An den Mehrkanaleingang 12 und an den Eingang 13 des Umschalters 9 und an den Mehrkanaleingang 14 und an den Eingang 15 des Umschalters 11 sind eine Maskeneinheit 16 bzw. eine Stuereinheit 17 angeschlossen. Die Eingänge 18, 19 einer arithmetisch-logischen Einheit 20 sind an die Umschalter 9 bzw. 11, der Eingang 21 an die Einheit 17 und der Ausgang an den Eingang 22 der Einheit 1 angeschlossen.
Die Eingänge 23 und 24 der Einheit 16 sind an die Leitungen 4 bzw. 7 und der Steuereingang 25 an die Einheit 17 gekoppelt. Die Einheit weist auch eine Informationsverschiebungseinheit 26 auf, die eine Reihenschaltung aus einer Formierungseinrichtung 27 für Informationsverschiebungsparameter, einer Steuereinrichtung 28 zur Informationsverschiebung und einem Register 29 zur Informationsverschiebung enthält. Der Steuereingang 30 und die Informationseingänge 31 und 32 der Einrichtung 27' sind an die Einheit 17 und an die Leitungen 4 bzw. 7 angeschlossen. Der Mehrkanalsteuereingang 33 der Einrichtung 28 ist an die Einheitl7angeschlossen.Die Informationsein gänge 34 und 35 und die Informationseingänge36 und 37 des Registers 29 sind an die Leitungen 4 bzw. 7 angeschlossen Der Steuereingang 28 der Einheit 1 ist mit der Einheit 17 verbunden, Die Einheit weist auch Eingänge 39 und 40 und Ausgänge 41 und 42 uf, die an die Leitungen 4 bzw. 7 angeschlossen sind.
Die Formierungseinrichtung 27 (Fig .2) für Informationsverschiebungsparameter enthält ein KodWregister 43 zur Informationsverschiebung, an das ein Dechiffrator 44 angeschlossen ist. Die Eingänge 45 und 46 und der Steuereingang 47 des kegisters 43 bilden die Eingänge 31, 32 bzw. 30 der Einrichtung 27. An die Ausgänge des Dechiffrators 44 sind Eingänge 48 einer Koinzidenzschaltung 49 zur Erarbeitung der Informationsverschiebungsrichtung und Eingänge 50 und 51 von Koinzidenzschaltungen 52 und 53 zur Erarbeitung des Informationsverschiebungswertes angeschlossen. Die Ausgänge 54, 559 56 der jeweiligen Schaltungen 49, 52 bzw.53 bilden einen Mehrkanalausgang der Einrichtung27 (Fig. 1).
Die Steuereinrichtung 28 (Fig.3) zur Informationsverschiebung enthält Flip-Flops 57 für Informationsverschiebungs werte nach der Zahl der Informationsverschiebungswerte, deren Eingänge 58 mit den Ausgängen 55, 56 der Schaltungen 52 bzw.
53 der Einrichtung 27 gekoppelt sind. An die Eingänge 59 der Flip-Flops 57 sind UND-Schaltungen 60 angeschlossen. Die Eingänge 61 von uND-Schaltungen 60 sind an die Einheit 17 angeschlossen. Mit den Flip-Flops 57 (Fig 7) ist eine Prioritätsschaltung 62 über ihre Eingänge 63 verbunden. Die Einrichtung 28 enthält weiter einen Dechiffrator 64, dessen Eingänge G5 an die Prioritätsschaltung 62, dessen Steuereingang 66 an die Einheit 17 und an dessen Eingang 67 ein Flip-Flop 68 für die Informationsverschiebungsrichtung angeschlossen ist, dessen Eingang 69 mit dem Ausgang 54 der Schaltung 49 der Einrichtung 27 gekoppelt ist. Die Eingänge 70 der Schaltung 60 sind an die Ausgänge 71 des Dechiffrators 64 angeschlossen, dessen Ausgänge 72 tinen Mehrkanalausgang der Einrichtung 28 bilden.
Die Informationsmaskeneinheit 16 (Fig. 4) enthält ein Maskenkoderegister 73, an das ein Dechlffrator 74 angschlossen ist.
Die Eingänge 75, 76 und der Steuereingang 77 des Registers 73 stellen die jeweiligen Eingänge 23, 24, 25 der Einheit 16 dar. An die Ausgänge des Dechiffrators 74 sind die Eingänge 78, 79, 80 und 81 von Koinzidenzschaltungen 82, 83, 84 bzw. 85 angeschlossen. Die Ausgänge 86, 87, 88, 89 der Schaltungen 82, 83, 84 bzw. 85 sind an die Nehrkanaleingange 12 und 14 (Fig. 1) der Schalter 9 bzw. 11 angeschlossen.
Fig. 5 zeigt die gegenseitige Anordnung eines ersten Operanden 90 und eines zweiten Operanden 91, die in der Speicher einheit 1 zur Informationsspeicherung gespeichert werden. Das erste Wort des zweiten Operanden 91 (Fig. 5) enthält Bytes 92, 93, 94, 95, wobei die Bytes 92, 93, 94nicht zu dem zu verarbeitenden Operanden 91 gehören; das Byte 95 gehört zu diesem Operanden 91. Das zweite Wort des zweiten Operanden 91 enthält Bytes 96, 97, 98, 99. Die drei letzten Wörter des zweiten Operanden enthalten Bytes 100, 101, 102, 103, 104, 105, 106, 107, 108, 109, 110, 111. Das vorletzte ort dieses Operanden 91 enthält Bytes 104, 105, 106, 107 und dessen letzten Wort enthält Bytes 108, 109, 110, 111. Hierbei gehört das Byte 108 zu dem zu verarbeitenden Operanden 91 und die Bytes 109, 110, 111 gehören nicht zu diesem Operanden.
Das restliche brt enthält Bytes 100, 101, 102, 103. Das erste \ort des ersten Operanden 90 enthält Bytes 112, 113, 114, 115, wobei das Byte 112 nicht zu dem zu verarbeitenden Operanden 90 gehört, während die Bytes 113, 114, 115 zu diesem Operanden 90 gehören. Das zweite Wort des ersten Uperanden 9° enthält Bytes 116, 117, 118 und 119, während das vorletzte und das letzte ort dieses Operanden 90 Bytes 120, 121, 122 und 1-) bzw. 124, 125, 126 und 127 enthalten. Hierbei gehören die Bytes 124, 125 und 126 im letzten Wort zum ersten Operanden 90 und Qas Byte 127 nicht.
Das Datenfeld des zweiten Operanden 91 enthält Bytes, beginnend mit dem ersten den Bytekode 11 aufweisenden Feldbyte 95 bis zum letzten Feldbyte 108 den Bytekode "00" einschließlich. Das Datenfeld des ersten Operanden 90 enthält Bytes, beginnend mit dem ersten den Byte 113 aufweisenden Bytekode "01" bis zum letzten Byte 126, den Bytekode "0" einschließlich.
Die erarbeitungseinheit für Daten veränderlicher Länge arbeitet erfindungsgemäß wie folgt.
Bekanntlich tritt als adressierbare Informationseinheit im Operativspeicher einer Ziffernrechenmaschine ein Byte -eine Bitgruppe mit einem Prüfbit - auf, Ein Wort des Operativspeichers enthält vier Bytes, wobei das Datenfeld bei einem beliebigen Byte an den \iortgrenzen beginnen und enden kann. Beim Zugriff zu den Operanden kann die Information aus dem Operativspeicher mit ganzen Wörtern geholt werden, und, falls der Operand innerhalb eines Wortes beginnt oder endet, gelangen in die Verarbeitungseinheit sowohl die in den zu verarbeitenden Operanden eingehenden Bytes als auch die dem zu verarbeitenden Operanden nicht gehörenden Bytes.
Das Datenfeld wLrd durch die Adresse des ersten Bytes des Feldes und dessen Länge (Byteanzahl im Feld) oder durch die Adresse des ersten und des letzten Bytes des Feldes bestimmt. Bei einer beliebigen Adressiermethode ist der Be griff Byteädresse" unumgänglich. Die Byteadresse setzt sich aus der Adresse des Wortes des Operativspeichers und aus der Byteposition innerhalb des Wortes (Bytekode) zusammen und wird durch den Ausdruck: A=3+ C bestimmt, wobei A- Byteadresse B- Wortadresse C- Bytekode bedeuten.
Beim Zugriff zum Operativspeicher für ein Wort wird der Bytekode normalerweise nicht beachtet.
Der Bytekode kann einen Zahlenwert "00", 01", "10" und "11" (im Binärsystem) annehmen, wodurch jeweils das erste, zweite, dritte und vierte Byte im Wort definiert wird.
Vor der rarbeitung von Operanden variabler Länge in Vollwörtern müssen die Operanden derart angeordnet werden, daß die entsprechenden Bytes gleichnamige Positionen im Wort einnehmen, d.h, die Operanden müssen ausgeglichen werden.
Die meisten Befehle der modernen Ziffernrechenmaschinen geben nur die Adressen der Ausgangsoperanden an, wodurch die Schreibadresse des Ergebnisses indirekt bestimmt wird.
In der Regel muß das Ergebnis nach der Adresse des ersten Operanden eingeschrieben werden, nämlich nach der rarbeitung seinen Platz im Operativspeicher einnehmen. Deshalb wird üblicherweise der zweite Operand nach dem ersten ausgerichtet, damit sich das Resultat automatisch in der Position befindet, in der es in den Operativspeicher eingeschrieben werden muß, Der Ausgleich kann durch Rechtsverschiebung sämtlicher Bytes des zweiten Operanden erfolgen, bis die Position des äußeren rechten Bytes des zweiten Operanden mit der Position des äußeren rechten Bytes des ersten Operanden zusammengefallen ist Der Verschiebungswert wird durch die Differenz der Bytekodes und die Verschiebungsrichtung durch deren gegenseitige Anordnung bestimmt Zur Bestimmung der Verschiebungsgröße und -richtung werden die Adressen der rechten Bytes 108 und 126 (Fig. 5) der Operanden 90 bzw. 91 aus der Speichereinheit 1 (Fig. 1) zur Informationsspeicherung auf die Informationsaustauschleitungen 4, 7 aufgerufen. Die Eingänge 31, 32 der Formierungseinrichtung 27 für Verschiebungsparameter der Informationsverschiebungseinheit 26 sind an die Drähte der Austauschleitungen 4, 7 angeschlossen, wohin die Kodes der Bytes 126 und 108 (Fig. 5) bei der Übertragung der Adressen der Operanden 90 bzw 91 über die Austauschleitungen 4 und 7 (Fig. 1) kommen. Auf ein von der Steuereinheit 17 am Steuereingang 30 eintreffendes Signal formiert die Einrichtung 27 und überträgt in die Steuereinrichtung 28 zur Informationsverschiebung Informationsverschiebungswerte, die die Verschiebungsgröße und -richtung gemäß Tabelle 1 bestimmen.
Tabelle 1 Verschiebungskode Informationsverschiebungsparameter Bytekode auf der Bytekode auf der Verschiebungs- Verschle-Austauschleitung 7 Austauschleitung 4 größe bungsrich tung 1 2 3 4 00 oo 0 90 ol 8 nach rechts 00 10 16 nach rechts 00 11 24 nach rechts 01 00 8 nach links ol 01 0 ol 10 8 nach rechts 01 11 16 nach rechts 10 00 16 nach links 10 Ol 8 nach links 10 10 0 10 11 8 nach rechts 11 00 24 nach links 11 ol 16 nach links 11 10 8 nach links 11 11 0 Zum ausgleich des zweiten Operanden 91 (Fig. 5) nach der rechten Grenze des ersten Operanden 90 ist es erforderlich, den zweiten Operanden 91 um sechzehn Bits (um zwei Bytes) nach rechts zu verschieben. Zu diesem Zweck werden nacH dem Kode "00" des Bytes 108 und nach dem Kode "10" des Bytes 126 ein Verschiebungskode "0010" und gemäß Tabelle 1 entsprechende Informationsverschiebungsparameter formiert.
Beim Ausgleich werden die Wörter des zweiten Operanden 91 nacheinander aus dem Operativspeicher aufgerufen und über einen der Eingänge 39, 40 (Fig. 1) der Einheit und über die Austauschleitungen 4, 7 in die Speichereinheit 1 eingeschrieben. Das aus dem Operativspeicher erhaltene fällige Wort wird samt dem im vorhergehenden Takt erhaltenen und in der Speichereinheit 1 aufbewahrten ort auf die Austauschleitungen 4 und 7 aufgerufen. Auf ein von der Steuereinheit 17 am Steuereingang 38 der Speichereinheit 1 ankommendes Signal erfolgen die Einschreibung und der Aufruf der Information auf die Austauschleitungen 4 7 über die Eingangs 2, 5 bzw.
die Ausgänge 3, 6.
Das letzte ort (Bytes 108, 109, 110, 111 (Fig. 5)) des zweiten Operanden 91 wird aus der Speichereinheit 1 tFig. 1) auf die Austauschleitung 7, das vorletzte ort (By tes 104, 105, 106, 107 (Fig. 5))desselben Operanden 91 aus dem Operativspeicher auf die Austauschleitung 4 (Fig. 1) aufgerufen. Die gemeinsame Anordnung dieser Wörter auf den Austauschleitungen 4, 7 ist in Fig. 6a dargestellt. Von den Leitungen 4, 7 (Fig. 1) gelangen diese zwei Wörter in das Register 29.
Entsprechend den Verschiebungsparametern erarbeitet die Einrichtung 28 (Fig.1)auf ein von der Einheit 17 an dessen Steuereingang 33 eintreffendes Signal Steuersignale, die für die Arbeit des Registers 29 zur Informationsverschiebung erforderlich sind. Die zwei die Bytes 104, 105, 106, 107, 108, 109, 110, 111 (Fig. 6a) enthaltenden Wörter des zweiten Operanden 91 werden um IG Stellen nach links verschoben, wobei die Bytes 110, 111 über die Grenzen des Stellengitters des Registers 29 (Fig. 1) hinaustreten. Infolgedessen bleiber im Register 29 die Bytes 104, 105, 106, 107, 108, 109, und von links werden zwei (in Fig. 6b dargestellte) Nullen enthaltende Bytes 128, 129 eingeschoben. Das letzte verschobene Wort (die in Fig. 6c dargestellten bytes 106, 107, 108, 109) wird über den Ausgang 37 (Fig. 1) des Registers 29 und über die Austauschleitung 7 in die Speichereinheit 1 eingeschrieben. analog kann das zweite verschobene Wort (Bytes 104, 105, 128, 129) (Fig. 6b), falls erforderlich, über den Ausgang 36 (Fig. 1) und die Austauschleitung 4 in die Speichereinheit 1 eingtschrieben werden.
Nun befinden sich die zu verarbeitenden Bytes 106, 107, 108 (Fig. 6c) des letzten Wortes des zweiten Operanden 91 (Fig. 5) in der gleichnamigen Position mit den entsprechenden Bytes 124 125, 126 des letzten Wortes des ersten Operan den 90. Gleichzeitig erfolgt ein Zugriff zum nächstfolgenden dritten Wort (Bytes 100, 101, 102 103) des zweiten Operanden das zusammen mit dem vorletzten Wort (Bytes 104, 105, 106, 107) auf die Austauschleitungen 4, 7 (Fig. 1) aufgerufen und in der Weise angeordnet wird, wie dies in Fig. 6d wiedergegeben ist. Die beiden Wörter werden auf dem Register 29 (Fig. 1) derart verschoben, daß die in Fig. 6e dargestellten Bytes 102, 1037 104, 105 (die in Fig. 6e dargestellten Bytes 130 und 131 werden nicht in Betracht gezogen) des zweiten wortes des zweiten Operanden 91 (Fig. 5) in die gleichnamigen Positionen mit den entsprechenden Bytes 120, 121, 122, 123 des vorletzten Wortes des ersten Operanden 90 gestellt werden, worauf das vorletzte verschobene Wort (die in Fig. 6f dargestellten Bytes 102, 103, 104, 105) in die Speichereinheit 1 (Fig. 1) eingeschrieben wird.
Dieser Prozeß wird so lange fortgesetzt, bis das gesamte Feld des zweiten Operanden 91 (Fig. 5) aus dem Operativspeicher geholt, nach dem ersten Operanden 90 ausgerichtet und in der Speichereinheit 1 (lig. 1) untergebracht worden ist. Paßt der Operand 91 (Fig. 5) nicht in die Speichereinheit 1 (Fig.1) hinein, so kann er teilweise ausgeglichen werden. Nach dem ausgleich des zweiten Operanden 91 (Fig. 5) beginnt ein wortweiser Auszug des ersten Operanden 90 aus dem Operativspeicher der Ziffernrechenmaschine. Aus dem Operativspeicher wird das erste ort (Bytes 124, 125, 126, 127) (Fig. 5) des ersten Operanden 90 über einen der Singänge 39, 40 (S . 1) der Einheit auf eine der Austauschleitungen 4, 7 (Fig. 1), beispielsweise auf die Leitung 4, aufgerufen. Dann wird auf die Austauschleitung 7 aus der Einheit 1 ein ihm entsprechendes ort (Bytes 106, 107, 108, 109 (Fig. 6c))des zeiten Operanden 91 (Fig. 5) aufgerufen0 Durch die Steuereinheit 17 (fig. 1) wird über den Eingang 21 für die aritbmetisch-logische Einheit 20 die Funktionsart für die Illformtionverarbeitung vorgegeben. Die Wörter (bytes 124, 125, 126, 127 (Fig. 5) und Bytes 106, 107, 108, 109 (Fig. 6c)) der Operanden 90 bzw. 91 (Fig. 5) gelangen von den Austauschleitungen 4 und 7 (kig. 1) über die Umschalter 9 und 11 auf die Eingänge 18 und 19 der eine entsprechende Informationsverarbeitung übernehmenden Einheit 20. Das Rechenergebnis wird über den Eingang 22 in die Einheit 1 eingeschrieben.
Damit an den Umformungen keine zu den vorliegenden Operanden 90 und 91 (Fig. 5) nicht gehörende Information (Bytes 112 und 127 bzw. Bytes 94 (Fig. 5, 6c) und 109 (Fig.
5, 6))teilnimmt, die aus dem Operativspeicher zusammen mit der zu den vorliegenden Operanden 90 und 91 gehörenden Information (Bytes 113, 114, 115 und 124, 125, 126 bzw. Bytes 95, 96, 97 (Fig. 5, 6c) und 108 (Fig. 5))ausgezogen worden ist, wird auf die von den Leitungen 4 und 7 (Fig. 1) an den Umschaltern 9 bzw. 11 über deren Eingänge 12 und 14 eintreffende Information durch die Informationsmaskeneinheit 16 eine Bytemaskeaufgelegt. Die Erzeugung der Bytemaske wird durch die Einheit 16 in Abhängigkeit von den von den Austauschleitungen 4 und 7 an den Eingängen 23 und 24 der Einheit 16 auf ein Signal der Steuereinheit 17 ankommenden Bytekodes übernommen.
Die Maskenarten sind in Tabelle 2 aufgeführt. Wie aus der Tabelle ersichtlich, werden vier Maskenklassen angewendet.
Die Maskenklasse wird durch einen entsprechenden Kode auf der Leitung 7 vorgegeben. Die Maskenart innerhalb der Klasse wird durch den Bytekode auf der Leitung 4 bestimmt.
Tabelle 2 Maskenkode Maskenart (Sedezimalwert) Maskenklasse Bytekodesauf auf der Aus- der Austauschs tauschleitung 7 leitung 4 oo 00 FF FF FF PF 00 01 00 PF PF FF 00 10 00 00 FF FF 00 11 00 00 00 PF ol 00 FF 00 00 00 ol ol FF FF 00 00 01 10 FF FF FF OO 01 11 FF FF FF FF 10 00 00 00 00 OO 10 Ol FF OO 00 00 10 10 PF FF 00 00 10 11 FF FF FF 00 11 00 FF FF FF FF 11 01 FF FF FF FF 11 10 FF FF FF FF 11 11 FF FF FF FF Die Maske der Klasse "00" ist zum Loswerden der zum betreffenden Operanden 91 (90) (Fig. 5) nicht gehörenden Information links (in der Zeichnungsebene) von dem zu verarbeitenden Feld dieses Operanden 91 (90) vorgesehen. Die Maskenart wird durch den Kode des äußeren linken Bytes 95 (113) des Operanden 91 (90) bestimmt.
Die Maske der Klasse "01" ist zum Loswerden der zum betreffenden Operanden 91 (90) nicht gehörenden, (in der Zeichnungsebene) rechts von dem zu verarbeitenden Feld dieses Operanden 91 (90) befindlichen Information vorgesehen. Die Maskenart wird durch den Kode des äußeren rechten Bytes 108 (126) des Operanden 91 (90) bestimmt.
Die Maske der Klasse 10" wird benutzt, wenn zwei Operanden 91 (90) ungleicher Länge nach ihren (in der Zeichnungsebene) rechten Grenzen ausgeglichen sind. Mit Hilfe der Maske wird der linke Teil des einen Operanden 91 (90) abgetrennt, der über die linke Grenze des anderen Operanden 91 (90) hinausgeht. Der abgetrennte Teil des Operander: 91 (90) wird dann auf den Stellenwert analysiert. Die Maskenart wird durch den Kode des äußeren linken Bytes 95 (113) des kürzeren Operanden 91 (90) bestimmt.
Die Maske der Klasse "11" sorgt für die Ausführung des Befehls in einem Normalzyklus. Die Möglichkeiten der Bytemaskierung bleiben nicht auf die angeführten Beispiele beschränkt. Zur Vereinfachung wird hier auf die Anwendung der Masken der Klasse "00" und "01" eingegangen.
Bei der Übertragung der Adresse des Operanden 91 (90) zum Operativspeicher über die Leitung 4 (Fig. 1) gelangt der Kode des encsprechenden Bytes 95 (113) oder 108 (118) (Fig. 5) in die Einheit 16 (Fig. 1) über den Eingang 23. Zur selben Zeit wird auf die Leitung 7 der Kode der Maskenklasse aufgerufen, der über den Eingang 24 in die Einheit 16 kommt. Auf ein von der Uteuereinheit 17 in die Einheit 16 über den Steuereingang 25 gelangendes Signal wird die Bytemaske erarbeitet, die anschließend an den Eingängen 12 und 14 der Umschalter 9 bzw. 11 eintrifft. Die Aufbringung einer Maske auf die über die Austauschleitungen 4 und 7 zu übertragende Information erfolgt.auf Signale von der Steuereinheit; 17. diese an den Steuereingängen 13 und 15 der Umschalter 9 bzw. 11 ankommenden Signale werden zu dem Zeitpunkt der Übertragung in die arithmetisch-logische Einheit 20 von äußeren Wörtern (bytes 94, 95, 96, 97 (Fig. 6c) und 113, 114, 115, 116 (kig. 5) bzw. Byten 106, 107, 108, 109 und 124 125, 126, 127)der Operanden 91, 90 erzeugt.
Die vom Operativspeicher der Zifferurechenmaschine angekommene, nicht zu den betreffenden Operanden 90, 91 gehörende Information beteiligt sich also nicht an der Verarbeitung.
Die Formierungseinrichtung 27 (Fig. 2) für Verschiebungsparameter arbeitet gemäß der'Erfindung wie folgt.
Beim Zugriff zum Operativspeicher der Liffernrechenmaschine für das Holen der Operanden 90, 91 (Fig. 5) werden deren Adressen aus der Speichereinheit 1 (Fig. 1) auf die Austauschleitungen 4, 7 aufgerufen0 Hierbei gelangten die Adressen der äußeren Bytes 95 und 113 oder 108 und 126 (Fig.
5) der Operanden 91 bzw. 90 von den Austauschleitungen 4, 7 (Fig. 1) über die Eingänge 45 und 46 (Fig. 2) auf das Koderegister 43 zur Informationsverschiebung. Das Register 43 formiert entsprechend dem Bytekode beim Anliegen eines Signals von der Steuereinheit 17 (Fig.1) am Steuereingang 47 einen vierstelligen Verschiebungskode. Der Verschiebungskode gelangt auf den Dechiffrator 44 (Fig. 2).Die Signale treffen vom Ausgang des Dechiffrators 44 an den Eingängen 48, 50, 51 der Koinzidenzschaltungen 49, 52, 53 ein. Die Koinzidenzschaltung 49 sammelt die Bedingungen für die Verschiebungsrichtung und erzeugt am Ausgang 54 ein Verschiebungssignal rechtslinks. Die Koinzidenzschaltungen 52, 53 erzeugen Signale, die dem Informationsverschiebungswert entsprechen. Beim Ausglei chen der Operanden 91 (90) (Fig. 5) ist einer von ihnen um Null, acht, sechzehn, oder vierundzwanzig Stellen zu verschieben. Das Ausbleiben eines Signals an den Ausgängen 55, 56 der beiden Schaltungen 52, 53 entspricht einer Verschiebung um null Stellen, das orliegen eines Signals am Ausgang der einen von ihnen entspricht einer Verschiebung um acht Stellen, das Vorliegen eines Signals am Ausgang der anderen - einer Verschiebung um sechzehn Stellen, Signale am Ausgang der beiden Schaltungen 52, 53 entsprechen einer Verschiebung um vierundzwanzig Stellen Die Verschiebungsgröße und -richtung wird gemäß Tabelle 1 bezüglich des einen der Operanden 90 (91) (Fig. 5) errechnet, dessen adresse auf die Leitung 4 (Fig. 1) aufgerufen wird Hierbei wird die Adresse des auszugleichenden Operanden 91 (90) (Fig. 5) auf die Austauschshciene 7 (Fig. 1) aufgerufen.
Beispielsweise wird beim Ausgleichen nach dem ersten Operanden 90 (Fig. 5) seine Adresse auf die Leitung 4 (Fig. 1) und die Adresse des zweiten Operanden 91 (Fig. 5) auf die Leitung 7 (Fig. 1) aufgerufen. Beim Ausgleichen nach den rechten Grenzen werden den Leitungen 4, 7 die Adressen der äußeren rechten Bytes 108, 118 (Fig. 5), beim Ausgleichen nach den linken Grenzen die Adressen der äußeren linken Bytes 95 und 113 der Operanden 91 bzw. 90 zugeführt.
Die Steuereinrichtung 28 (Fig. 3) zur Informationsverschiebung arbeitet gemäß der Erfindung wie folgt.
Ein der Informationsverschiebungsrichtung entsprechen des Signal gelangt auf den Eingang 69 des Flip-Flops 68 für die Informationsverschiebungsrichtung und wird durch dieses eingespeichert. Die den Informationsverschiebungswerten entsprechenden Signale kommen an den Eingängen 58 der Plip-Flops 57 für Informationsvershciebungswerte an und werden darin gespeichert. Die Zahl der Flip-Flops 57 ist gleich der Zahl der einzuspeichernden Verschiebungswerte. Es ist zu betonen, daß in diese Zahl auch Verschiebungen einbezogen werden, deren Größe nicht mit den Werten null,acht, sechzehn, vierundzwanzig (beispielsweise die Verschiebungen um eine,zwei,vier usw.
Stellen) zusammenfällt,weil die vorliegende Verschiebungseinrichtung 28 nicht nur auf die Verarbeitung von Daten variabler Länge, sondern auch auf die anderen Verarbeitungsarten ausgerichtet ist. Von den Flip-Flops 57 gelangen die eingespeicherten Verschiebungswerte auf die Eingänge 63 der Prioritätsschaltung 62, die die Verschiebungswerte gemäß der ihnen zugeordneten Priorität bearbeitet Beim Vorhandensein eines eine höhere Rangstufe aufweisenden Verschiebungswertes werden die rschiebungswerte niedriger gangstufe nicht aufgenommen. Von der Prioritätsschaltung 62 gelangt der gemäß der Rangfolge augenblicklich zu bearbeitende Verschiebungswert auf einen der Eingänge 65 des Dechiffrators 64. Nach der Bearbeitung des nächstfolgenden Verschiebungswertes wird am entsprechenden Ausgang 71 des Dechiffrators 64 ein Signal erzeugt, das am Eingang 70 der UND-Schaltung 60 ankommt. Auf ein von der Steuereinheit 17 (Fig.1) am Eingang 61 (Fig. 3) der UND-Schaltung 60 eintreffendes Signal wird ein Rückstellsignal erarbeitet, das auf den Eingang 59 des Plip-Plops 57 auftrifft, das den eben bearbeiteten Verschiebungswert speichert, und es zurücksetzt. Dadurch bietet sich die Möglichkeit, den nach der Rangfolge nächsten Verschiebungswert zu bearbeiten. In Übereinstimmung mit den durch die Flip-Flops 57 eingespeicherten Verschiebungswerten und mit der durch das Flip-Flop 68 eingespeicherten Verschie bungsrichtung, die am Eingang 67 des Dechiffrators 64 auf von der Einheit 17 am Steuereingang 66 des Dechiffrators 64 ankommende Signale eintrifft, erarbeitet der letztere an seinen Ausgängen 72 eine Folge von Steuersignalen für das Register 29 (Fig. 1) zur Informationsverschiebung.
Die Informationsmaskeneinheit 16 (Fig. 4) arbeitet gemäß der Erfindung folgendermaßen: Bei der Ubertragung der Adressen der äußeren Wörter (Bytes 92, 93, 94, 95 und 108, 109, 110, 111 (Fig. 5) bzw.
Bytes 112, 113 114, 115 und 124, 125, 126, 1273 der Operanden 91 und 90 wird auf die Leitung 4 (Fig. 1) die Maskenklasse und auf die Leitung 7 die Adresse des aufzurufenden Wortes (Bytes 92, 93, 94, 95 und 108, 109 110, 111 (tig. 5) sowie Bytes 112, 113, 114, 115 und 124, 125, 126, 127) geholt. Der Maskenkode gelangt über den Eingang 23 (Fig. 1) und der Kode des äußeren Bytes 95 (108, 113, 126) (Fig. 5) über den Eingang 24 (Fig. 1) der Einheit 16 auf die Eingänge 75 bzw. 76 (Fig. 4) des Maskenkoderegisters 73. Auf ein am Steuereingang 77 des Registers 73 eintreffendes Signal wird der Maskenkode in das letztere übernommen. Vom Register 73 kommt der Maskenkode am Dechiffrator 74 an. An dessen Ausgängen werden Signale erarbeitet, die an den Eingängen 78, 79, 80 und 81 der jeweiligen Koinzidenzschaltungen 82, 83, 84 und 85 eintreffen. An den entsprechenden Ausgängen 86, 87, 88 und 89 der letztgenannten wird eine Maske erforderlicher Art gemäß Tabelle 2 erzeugt, die auf die über die Leitungen 4 und 7 (Fig. 1) zu übertragende Information aufgelegt wird.
Die vorliegende Erfindung erhöht die Fertigungsgerecht heit und senkt die Kosten des Prozessors der Ziffernrechenmaschine, zu dem die Einheit gehört, durch Erhöhung dcr Regelmäßigkeit der Struktur des Prozessors, weil die Einheit gemäß der Erfindung auf die für die Informationsverarbeitung in Vollwörtern ausgelegte Struktur des Prozessors abgestimmt ist.
Darüber hinaus gestattet es die vorliegende Erfindung, die in die Einheit eingehenden Blöcke gemäß der Erfindung für andere Verarbeitungsarten mit Vollwörtern auszunutzen.
L e e r s e i t e

Claims

Verarbeitungseinheit für Daten veränderlicher Länge Patentansprüche 1. Verarbeitungseinheit für Daten veränderlicher Länge, die eine Steuereinheit, eine an sie gekoppelte opeichereinheit zur Informationsspeicherungt zwei Informationsaustauschleitungen, deren jede an einen entsprechenden Informationsein- und -ausgang der Speichereinheit zur Informationsspeicherung angeschlossen ist, zwei mit der Speichereinheit gekoppelte Umschalter, deren jeder an eine entsprechende Informationsaustauschleitung angeschlossen ist, und eine mit den beiden Umschaltern, der Steuereinheit und der;Speichereir-.heit zur Informationsspeicherung verbundene arithmetisch-logische Einheit aufweist, da d u r c h g e k e n n z e i c h -n e t , daß sie zusätzlich über eine Informationsverschiebungseinheit (26) und eine Informationsmaskeneinheit (16) verfügt, die an die beiden Informationsaustauschleitungen (4, 7) und an die teuereinheit (17) angeschlossen sind, wobei die Informablonsmaskeneinheit (16) ihrerseits mit den beiden Umschaltcrn (9, 11) verbunden ist.
2.Einheit nach anspruch 1, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß darin die Inform«tionsverschiebungseinheit (26) eine Reihenschaltung aus einer Formierungseinrichtung (27) für Informationsverschiebungsparame ter, deren Steuereingang (30) an die Steuereinheit (17) und deren zwei Informationseingänge (31,32) je an eine entsprechende Informationsaustauschleitung (4; 7) angeschlossen ist, einer Steuereinrichtung (28) zur Informationsverschiebung, deren Steuereingang (33) an die Steuereinheit (17) angeschlossen ist, und einem Informationsverschiebungsregister (29) enthält, dessen Informationseingänge (34, 35) und jedem Informationseingang (34, 35) entsprechender Informationsausgang (36, 37) an eine entsprechende Informationsaustauschleitung (4, 7) angeschlossen sind.
3. Einheit nach Anspruch 2, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t, daß die Formierungseinrichtung (27) für Informationsverschiebungsparameter ein Koderegister (43) zur Informationsverschiebung, einen an dieses angeschlossenen Dechiffrator (44), mindestens zwei Koinzidenzschaltungen (52, 53) zur Erarbeitung des Informationsverschiebungswertes und eine Koinzidenzschaltung (49) zur Erarbeitung der Informationsverschiebungsrichtung enthält, deren Eingänge (50, 51, 48) an entsprechende Ausgänge des Dechiffrators (44) angeschlossen sind und Ausgänge (55, 56, 54) einen Melirkanalausgang der Formierungseinrichtung (27) für Informationsverschiebungsparameter bilden.
4. Einheit nach Anspruch 2 und 3, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t, daß die Steuereinrichtung (28) zur Informationsverschiebung ein Flip-Flop (68) für die Informationsverschiebungsrichtung, dessen Eingang (69) an die Koinzidenzschaltung (49) zur Erarbeitung der Informationsverschiebungsrichtung der Formierungseinrichtung (27) für Informationsverschiebungsparameter angeschlossen ist, Flip-Flops (57) für Informationsverschiebungswerte, deren Zahl durch die Zahl der Informationsverschiebungswerte bestimmt wird und an deren einen Eingang (59) je eine UND-Schaltung (6o) und deren anderer Eingang (58) an den Ausgang (55, 56) der jeweiligen Koinzidenzschaltung (52, 53) zur Erarbeitung des Informationsverschiebungswertes angeschlossen ist, eine mit den Flip-Flops (57) für Informationsverschiebungswerte gekoppelte Prioritätsschaltung (62) und einen Dechiffrator (64) enthält, dessen Informationseingänge (65) an die Prioritätsschaltung (62) und an das Flip-Flop (68) für die Informationsverschiebungsrichtung, dessen Steuereingang (66) an die Steuereinheit (17) und an dessen entsprechenden Ausgang (71) ein weiterer Eingang (70) einer jeden UND-Schaltung (60) angeschlossen sind
5. Einrichtung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t, daß die Informationsmaskeneinheit (16) ein Maskenkoderegister (73), einen an dieses angeschlossenen Dechiffrator (74) und Koinzidenzschaltungen (82, 83, 84, S5) nach der Informationsbytezahl enthlt, auf die eine Nullmasche aufgelegt wird, deren Eingänge (78, 79, 80, 81) an entsprechende Ausgänge des Dechiffrators (74) und Ausgänge (86, 87, 88, 89) an einen jeden der Umschalter (9, 11) angeschlossen sind.