NL7908893A - Zwevende-, komma-processor, voorzien van gelijktijdige exponent/mantisse-werking. - Google Patents

Description

r .

% . ♦ VO 8633

Data General Corporation

Westboro, Massachusetts, Verenigde Staten van Amerika.

Zwevende-, komma-processor, voorzien .van gelijktijdige exponent/ mantisse-werking._;_' _~ ~ '

De uitvinding heeft in het algemeen betrekking op stelsels voor het verwerken van gegevens, en meer in het bijzonder of een zwevende— konma-eenheid voor het uitvoeren van zwevende-komma-berekeningen in het stelsel voor het verwerken van gegevens.

Het uitbeelden van getallen in stelsels voor het verwerken van 5 gegevens, in het bijzonder niet gehele getallen, vereist het invoeren van een decimaalteken in de notatie. Als mogelijkheid kan bij stelsels voor het verwerken van gegevens een "vast e-komma-notat i e " worden gebruikt, waarbij het decimaalteken direkt rechts van het kleinste cijfer onder de tien of direkt rechts van het tekenbit voor het eerste infoma— 10 tiebit, is geplaatst.

Een* verdere mogelijkheid wordt de "zwevende-komma-notatie" genoemd, waarbij het getal wordt uitgebeeld door een teken, een exponent en een aantisse. Een dergelijke techniek is in vele geschriften beschreven, waarbij een voorbeeld wordt gevormd, door "Computer Architecture" 15 Caxton C. Foster, Tan To strand Hheinhold Company, Tew York, Tew York, 1976, biz. 16 en volgende.

Zwevende-kcmma-processoreenheden hebben de neiging betrekkelijk ingewikkeld te worden, wanneer zij worden ontworpen voor gebruik voor grote decinaalbereiken en vergrote nauwkeurigheidvermogens. Een tech-20 niek, die een betrekkelijk goede mate van soepelheid en goede nauwkeurigheid verschaft, onder toepassing van enige vereenvoudiging van de gebruikelijk toegepaste zwevende-komma-architectuur, is beschreven in het Canadese octrooischrift 1.105.065· Een dergelijke architectuur is ontworpen voor het verschuiven van eerste en tweede operanden, die zijn 25 voorzien van eerste en tweede mantisse- en exponentwaarden voor het uitvoeren van rekenkundige werkingen. Logische rekenkundige middelen en registemiddelen zijn daarin verschaft voor het opwekken van een vooraf gekozen schaalfactcr voor het aanduiden van eisen voor het ver- 7908893 . -2' * schuiven van de operanden. Schaaltniddelen daarin zijn verbonden voor het gekozen laden van de registers in serie in een eerste richting, en voor schaal- en operandingang in aanspreking op de voorafgekozen schaalfactor. Schakelmiddelen worden gebruikt voor het gekozen 5' verbinden van het register met de sehaal.mddelen voor het. in serie uit schrijven van het gekozen register in de eerste richting.

Een andere, bekende techniek,die een verbetering verschaft van de snelheid van werken van Mantisse-vermenigvulcLigingstechnieken, is verschaft door het uitvoeren van de werking op vier bits tegelijk van 10 de vermenigvuldigermantisse in tegenstelling tot het toepassen van enkel voudige bitmantisse-vermenigvuldigingstechnieken, welke techniek is beschreven in de Amerikaanse octrooiaanvrage 8jï.6l6 van 23 januari 1978,. en op naarn van aanvraagster. In deze eerdere aanvrage, wordt de vier-bits mantissevermenigvuldiging uitgevoerd in een hexadecimale 15 notatie onder toepassing van passend verbonden schuifeenheden, logische rekenkundige eenheden en registers. Overeenkomstig dit eerdere voor-. stel, is de algemene werking feitelijk een "pijpleiding"-werking, waarbij een werkend register altijd een partieel product omvat, en een eindregister altijd een partiële som bevat, die wordt teruggekoppeld 20 in een tweede logische rekenkundige eenheid, voor het verschaffen van een ononderbroken berekening. Het*totale product bij een eindregister wordt geleverd aan het stelsel voor het verwerken van gegevens via een inwendige Mantisse-verzamelleiding aan de gegevensverzamelleiding, die het gegevens overbrengen verschaft tussen het processorstelsel en 25 de zvevende-komma-eenheid.

Hoewel de in de genoemde stand van de techniek en het eerdere voorstel beschreven stelsels het vermogen hebben tot het snel en gemakkelijk uitvoeren van rekenkundige werkingen bij een groot bereik van getallen met een redelijk hoge nauwkeurigheid en snelheid, kan toch 30 de algemene werking van de zwevende-komma-processor, waarbij gebruik wordt gemaakt van een architectuur voor het verschaffen van een Mantisse-berekeningswerking en een exponent/tekenberekeningswerking, en de regeling van deze twee andere werkingen, nog worden verbeterd. De uitvin-· ding verschaft deze verbetering van de werksnelheid en doeltreffend-35 heid door het invoeren van technieken, die de gelijktijdige werking 7908893 • 4

V

3 4 mogelijk maken -van zovel de Hantisse- als exponentwerkingen onder een bijzondere regelarchitectuur.

Dienovereenkomstig wordt aan de voortdurende uitdaging of de moeilijkheid van het verminderen van de tijd voor bepaalde berekeningen 5 en voor de totale werking van een zwevende-komma-processor, voldaan door het onderhavige ontwerp of de onderhavige oplossing.

De uitvinding heeft betrekking op een zwevende-kcmma-eenheid (FHJ) voor het uitvoeren van zvevende-kcmma-berekeningen in een stelsel voor het verwerken van gegevens. De zvevende-komma-eenheid omvat 10 een mantis se-arc hitectuur, een exponent/tekenarchitectuur en een regel- architectuur voor het regelen van de werkingen van de mantisse-architec-tuur en de exponent/tekenarchitectuur. De mantisse-architectuur hanteert de mantissegedeelten van bepaalde gegevens op een eerste voorafbepaalde wijze, waarbij de exponent/tekenarehitectuur andere gege-15 vens behandelt, ontvangen van de mantisse-architectuur, op een tweede, voorafbepaalde wijze. De regelarchitectuur maakt een gelijktijdige werking mogelijk van de exponent/tekenarchitectuur en de mantisse-architectuur .

Volgens een verder onderhavig kenmerk, omvat, de regelarchitec-20 tuur een mieroprogramma-regeleonstruetie voor het opwekken van stel len microprogramma-regelsignalen, en een pijpleidingregisterconstruc-tie voor het helpen bij het snel overbrengen van de mïcro-geprogram-meerde regelsignalen naar een regelplaats voor het· regelen van de werking van de FHJ.

25 liet is dus voordelig de uitvinding toe te passen in een stel sel voor het verwerken van gegevens teneinde het dit stelsel mogelijk te Tna.kf>n hogere snelheden en grotere doelmatigheden te bereiken met betrekking tot het hanteren van gegevens.

Het is dus een doel van de uitvinding een verbeterd stelsel te 30 verschaffen voor het verwerken van gegevens.

Het is een verder doel een verbeterde, zwevende—komma—eenheid te verschaffen voor toepassing in een stelsel voor het verwerken van gegevens.

Het is nog een verder doel en verbeterde zwevende-komma-pro-35 cessor te verschaffen, waarbij de hantering en regeling van. de mantisse- 7908893 i ► - 1+ werking en de exponent/tekenwerking op een gelijktijdige wijze worden uitgevoerd voor het bereiken van een grotere mate van algemene doelmatigheid van de werking.

De uitvinding wordt nader toegelicht aan de hand van de teke-5 ning, waarin : fig. 1A een blokschema toont van het stelsel voor het verwerken van gegevens, waarmede de zwevende-komma-processor samenwerkt, fig. 1B een schema toont van het geheugen volgens fig. 1A, waarmede de FHJ communiceert, 10 fig. 2A een blokschema toont van de FHJ, waarbij de verbindingen daarvan met de consturctie volgens fig. T zijn weergegeven, fig. 2B schematisch de koppelschakeling volgens fig. 2A toont, fig. 2C schematisch de stroomrichting toont van kloksignalen en bepaalde hoofdkoppelsignalen, zoals tussen de krachtbron, de FHJ 15 en de CPU, fig. 3 een gedetailleerd blokschema toont van. de in fig. 2A weergegeven regelarchitectuur,e fig. h een gedetailleerd blokschema toont van de in fig. 2A weergegeven exponent/tekenarchitectuur,

20 fig. 5 een gedetailleerd blokschema toont van de in fig. 2A

weergegeven mantisse-architectuur, fig. 6'schematisch de verzamelleiding-uitgangsformatie weergeeft van de regelopslag ROM U-19 * fig. 7 een blokschema toont van. het in een gestapelde gedaante 25 weergegeven werkregister !+68, fig. 8 schematisch een zwevende-komma-woord toont, zoals dit wordt, opgeslagen in het geheugen 313, en wordt uitgebeeld in de zwevende-komma-eenheid 1+90, , fig. 9 schematisch de overnotatie 6k weergeeft, toegepast bij 30 het hanteren door de exponentwerking, fig. .10 schematisch een niet-genormaliseerd en. het bijbehorende genormaliseerde zwevende-komma-woord toont, fig. 11 schematisch de schakeling toont, waaruit het werkregister 1+68 bestaat, 35 fig. 12 een blokschema toont van de verschuiver 1+70.

7908893 * « --5- fig· 13 schematisch de schakeling -weergeeft in de ver schuiver ¼70, en fig. 1¼ een tijdschema toont, waarbij de verschillende kloten koppelsignalen zijn weergegeven, gebruikt door het stelsel voor het 5 verwerken van gegevens en door de daarin vervatte FPU.

Eerst wordt in het kort een beschrijving gegeven van het totale stelsel voor het verwerken van gegevens, waarbij de uitvinding wordt toegepast. Met betrekking tot fig. 1A, omvat het geheugen 311 van de computer 310 een of meer ondergeheugens 313. De uitgang van het ge-^ heugen 311 is door de MEMCUT-verzamelleiding 318' verbonden met de ingangen van het MEMCUT-register 3^0 in de CPU 31U en het geheugen 330 in de PFP 312, en met de FHJ ^4-90 in fig. 2A (hierna beschreven).

De MEMOUT-verzamelieiding 318 is ook verbonden met de logische schakeling 319 voor het corrigeren van fouten (ERCC) in de GHT 31U. De •15 uitgang van het MEMCUT-regist er 3^-0 is verbonden, met de AHJIÏÏ-verza— nelleiding 32¼, waarbij de uitgang van. het PFP-geheugen 330 is verbonden met de ?FF-verzamelleiding 322. De PFP-verzamelleiding 322 is verbonden met de ALUIJf-verzamelleiding 32¼ via de overbrengverzamel-leiding 3^8, de kort effectieve adresverzamelleiding 350 (EFA) en de 20 IR 346. De PFP-verzamelleiding 322 is verbonden met de ingangen van de logische micro-instructieschakeling 3^2 en de schakeling 35¼ voor het toewijzen en beschermen van het geheugen (MAP). De uitgang van de logische micro-instructieschakeling 3¼2 is door het miero-instructreregister 3¼¼ (MIE) verbonden met Sen ingang van de ALU 358 en met de 25 ALUHT—verzamelleiding 32¼. De ALUUI-verzamelleiding 32¼ is verbon den met een andere ingang van de ALU 358. Een eerste uitgang van de ALU 358 is verbonden met de AIUOUT-verzamelleiding 326, waarbij een tweede uitgang is verbonden met een ingang van de MAP 35¼. De AIUOUT-verzamelleiding 326 is verbonden met de ALUIIT-verzamelleiding 32¼ 30 via de SWAP-verzamelleiding 380 en de lessenaar KOM 358, en met de PFP-verzamelleiding 322 via het register 352. De AIU0UT—verzamelleiding 326 is verbonden met de ingangen van het CFJ-programmateller (CFJPC) register 38¼ en het PFP-ophaalprogrammateller (PCF) register 332. De uitgang van het CPU PC-register 38¼ is verbonden met de 35 AEuIE-verzamelleiding 32¼, met een ingang van de logische PFP klaar 7908893 i . ' .. - 6 (PFPÊDY) schakeling 334 en met de leesadresingang van het PFP-geheugen 330. De uitgang van het PFP PCF-register 332 is verbonden met een andere ingang van de logische PFPRDY-schakeling 334 en met de schrijf-adresingang van het PFP-geheugen 330. De ALUOUT-verzamelleiding 326 5 is verbonden met een ingang van het ΜΕΜΒΓ-regist er 362 door de verza-melleiding 326a, met de hoge orde adresverzamelleiding (HIADR)-32Ö door de verzamelleiding 326b en met één ingang van het. PFP verzochte programmateller (PCR)-register 336. De uitgangen van de MAP 354 zijn verbonden met de ALUIÏÏ-verzamelleiding 324 en met de HIADR-verzamel-10 leiding 328.. De HIADR-verzamelleiding 328 is verbonden met de A1UI1T-verzamelleiding 24 door de overbrengverzamelleiding 366. De HIADR-verzamelleiding 328 is verbonden met de ingangen' van het MEMEf-r egi ster 362 en het PFP PCR-register 336.. De uitgangen van het MEMUT-r egi ster 362 en het PFP PCR-register 336 zijn verbonden met de MEMIÏT-verzamel-15 leiding 320, die is verbonden met de ingang van het geheugen 311 en met de FPU 490 in fig. 2A (hierna beschreven). De uitgang van het PFP PCR-register 336 is verbonden met een ingang van de logische schrijf-stroomblokschakeling (WCB) 338, waarbij de MEMIH-verzamelleiding 320 is verbonden met een andere ingang van de WCB 338. De klok- en regel-20 verzamelleiding 321 (CC) is verbonden tussen het geheugen 3-11 en de CPU 314 en de PFP 312. De ï/O-gegevensverzamelleiding 388 is verbonden met de ALUIW-verzamelleiding 324 via de verzamelleiding 370, en met de ALUOUT-verzamelleiding 326 via de verzamelleiding 372. Het 1/0 ASC II-kanaal 374 is verbonden met de ALUIN-verzamelleiding 324 en de 25 ALUOUT-verzamelleiding 326 via de universeel asynchrone ontvanger/ zender 376 (UART).

De CPU 314 heeft direkte toegang tot het geheugen 311 voor het in of uit het geheugen 311 schrijven of lezen van instructies en gegevens. De FPU 490 volgens fig. 2A heeft eveneens direkt toegang tot 30 het geheugen 311 onder bepaalde hierna te beschrijven omstandigheden.

De CPU 314 heeft tevens indirekt toegang tot het geheugen 311 via de PFP 312, die instructies ophaalt en opslaat voor de instructie uit, die op dat moment wordt uitgevoerd door de CPU 314.

. Onder het eerst keren naar de direkte toegang tussen de CPU 35 314 en het geheugen 311, is de uitgang van het geheugen 311 direkt 79 0 8 8 9 5 :r 5 τ . , aangebracht op de ALUEÏ-verzamelleiding 32¼ en de ALU 356 via het MEMOUT-register 3^-0. Op soortgelijke wijze heeft de ALU 356 direkt toegang op de ingang van het geheugen 310' voor het direkt invoeren of verzoeken van gegevens of instructies via de ALUOUT-verzamelleiding 5 326 en het MEMET-register 362. Gegevenswoorden worden verschaft aan het MEMEi-register 362, direkt vanaf de uitgangverzamelleiding 326 van de ALU, waarbij echter het verschaffen van adressen aan het geheugen 310 afhankelijk is van het feit of de gebruiker het direkt adresseren van het geheugen 311 toepast of het adresseren via de 10 MAP. Bij het direkt adresseren, worden logische adresbits 6 - 15 ver schaft aan het MEMET-register 362 via de verzamelleiding 326a, waarbij logische adresbits 0 — 5 en bits 16 — 19 worden verschaft via de verzamelleiding 326b en de HIADR-verzamelleiding 328. Bij het voeren door de MAP, worden de logische adresbits 6-15 verschaft aan. het 15 MEMET-register 362 vanaf de ALUOUT-verzamelleiding 326 en de verzamelleiding 326a. De logische adresbits 1 - 5 worden verschaft aan de MEP" 354 vanaf de ALU k^c. De MAP 35¼ vertaalt de logische adresbits 1 - 5 in overeenkomstige bits 0 - 5 en 16 - 19 van het fysische adres, en verschaft deze bits aan het MEMET-register 362 via de HIADR-verzamel-20 leiding 328.

Bij het beschouwen van de indirekte toegang tussen de CPU 31¼ en het geheugen 311, voert de PFP 312' het vooruitkijken uit naar instructies voor de CPU 31¼ door het uit het geheugen 310' ophalen en opslaan van een reeks instructies, vooruitlopende op de instructie, die 25 op dat moment wordt uitgevoerd door de CPU 31¼. De CPU 31¼ bewaakt het programma, dat wordt uitgevoerd, door het opslaan van een gedeelte van het logische adres van de instructie, die op dat moment wordt uitgevoerd, in het CPU PC-register 36¼, welk getal wordt aangeduid als de CPU-programmatelling, (CFUPC). De eerste CPUPC van een reeks in-30 structies wordt geladen in het CFUPC-register 36¼ vanaf de ALU 356 via de ALUOUT-verzamelleiding 326. De CPUPC wordt dan met een verschoven telkens wanneer een instructie is uitgevoerd indien de instructies in volgorde uit het geheugen 311 moeten worden opgeroepen. Indien de geldende instructie een sprong of soortgelijke werking vereist, wordt 35 een nieuwe CPUPC in het CFJPC-register 36¼ geladen. Het fysische 79 0-8 8 9 3 - 8 - * »

adres van de eerste instructie van de reeks instructies wordt in het PFPPCR-register 336 geladen als PFPPCR. Evenals hij het in het MEMIÏÏ-register 362 laden van adressen, kan het fysische adres direkt worden geladen of via de MAP. Bij het direkt laden, wordt het fysische adres 5 verschaft vanaf de ALU 356 via de verzamelleiding 326. e. Indien de MAP

35^ werkzaam is, worden de hits 6. - 15' geladen via de- verzamelleiding 326c, waarbij de via de MAP gevoerde hits 1 - 5 en 6 - 19' via de ÏÏIADR-verzamelleiding 328 worden geladen vanaf de MAP 35U· Tegelijkertijd worden de kleinste cijferhits 12' - TJ van. het fysische adres ge-10" laden in de FFP P'CF 332 als. PFPPCF. De CPUPC vertegenwoordigt derhalve het eerste logische adres van de reeks, waarbij PFPPCR en PFPPCF het eerst fysische adres vertegenwoordigen.

Daarna kan hij elke beschikbare geheugentoegangkringloop, die niet nodig is voor andere doeleinden, bijvoorbeeld door de CPU 31 15 of de Γ/0-keten 316, het fysische adres PFPPCR in het PFP PCR-register 336 op de MEMUT-verzamelleiding 320 worden geplaatst voor het uit het t geheugen 311 lezen van de overeenkomstige opgeslagen instructie.

Een woord, verzocht door de PFPPCR en verschijnende op de MEMQUT-verzamel-leiding 318, wordt opgeslagen in het PFP-geheugen 330 op een adres, 20 bepaald door de PFPPCF. De PFPPCR en PFPPCF worden verschoven wanneer een woord uit het geheugen 311 wordt gelezen. Het PFP PCR-register 336 wekt zodoende verzochte adressen op en spoort deze op, waarbij het PFP PCR-register 332 opgehaalde adressen opspoort en. opslagadres-sen kiest in het PFP-geheugen 330. De WCB 338 vergelijkt adressen, 25 verzocht door de PFPPCR met adressen, ingeschreven door de CPU 31^," en verschaft een waarschuwing, indien de CPU 31^ in de door de PFP 312 verzochte instructie-adressen schrijft.

Het overbrengen van woorden vanaf het PFP-geheugen 330 naar de CPU 31^ wordt geregeld door het CPU PC-register 36U en de logische 30 PFPRDY 33*K De CPUPC, opgeslagen in het CPU PC-register 6h, wordt verschaft als leesadres aan het PFP-geheugen 330. Instructies in het PFP-geheugen 330 worden zodoende overgebraeht op de PFP-verzamel-leiding 322, en zijn beschikbaar voor de logische micro-instructie-schakeling 3^2 en de IR 3^6 om te worden gebruikt, zoals vereist door 35 het programma. De PFPRDY 33U vergelijkt de PFPPCF-schrijfadressen 7908893 « _ 9- » met de CFJPC-leesadressen, en geeft aan de CRI 31¼ aan of de PFP 312 de volgende instructie heeft, vereist door de CPU 31

Onder het thans, keren naar de.andere kenmerken van de CPU 31 "bewaakt de logische-ERCC 319 alle gegevens of instructiewoorden, ge-5 schreven in of gelezen uit het geheugen 311· De ERCC 319 wekt hits op voor het corrigeren van fouten in woorden, die in het geheugen 311 zijn geschreven door de MEMUT-verzamelleiding 320. Indien een uit-leeswoord, dat een fout "bevat, verschijnt op de MEMOUT-verzamelleiding 318, schakelt de logische ERCC 319 de uitgang van het geheugen 311 10 uit, waarbij deze schakeling een gecorrigeerd woord opwekt. De logische ERCC 319 stuurt het gecorrigeerde woord op de MEMQUT-verzamel-leiding 318 in plaats van het foutieve woord. De overbrengver zamellei— ding 3^3 maakt het mogelijk cm woorden op de PFP-verzamelleiding 322 direkt ever te -brengen naar de ALU 356 via de ALUIU-verzamelleiding 15 2¼. De kort effectieve adresverzamelleiding 350 maakt het mogelijk de acht kleinste cijferbits van het woord op de PFP-verzamelleiding 322 over te brengen naar de ALUET-verzamelleiding 32¼ als een kort effectief adres, d.w.z. voor het opwekken van een geheugenadres met betrekking tot een op dat moment bekend geheugenadres. Eet register 352 20 maakt het mogelijk de uitgang van de AHJ 356 op de ALUCUT-verzamel-leiding 326 over te brengen op de PFP-verzamelleiding 322, bijvoorbeeld als een ingang naar de logische micro-instructieschakeling ^2, de IR 3¼6 of de MAP 35¼ · De SWAP-ver zamelleiding 360 maakt het mogelijk om bits op de ALUOUT-verzam.ellei.ding 326 om te keren en te 25 plaatsen op de ALUIU-verzamelleiding. 32¼ als een ingang naar de ALU 356. De overbrengverzamelleiding 366 maakt het mogelijk een adres op de HIADR-verzamelleiding 328 over te brengen op de ALUUT-verzamelleiding 32¼.

Onder verwijzing naar de Ι/0-organen 316 en de lessenaar ROM 30 · 353, maken het l/O-gegevenskanaal 368 en de I/O-verzamelleidingen 370 en 372 het overbrengen mogelijk van gegevens tussen de AHJIH-verzamellei-ding 32¼ op de ALüOUT-verzamelleiding 326 en een uitwendig orgaan.

Op soortgelijke wijze maakt de UART 376 het over brengen mogelijk van gegevens en instructies tussen de AIDTE-verzamelleiding 32¼ of de 35 ALUGUT-verzamelleiding 326 en een uitwendig orgaan, verbonden met de 7908895 . 10- · I/O ASCII-verzamelleiding 37^·· De lessenaar ROM 358 is een koppelorgaan, dat het een uitwendig orgaan, voorzien van bijvoorbeeld een ASCII-koppeling, mogelijk maakt te werken als een computerlessenaar. Uitwendige ASCII-tekens worden ontvangen door de UART 376, omgezet in een • 5 binaire code en geplaatst op de ALUIU-verzamelleiding 32^. De tekens worden verwerkt onder gebruikmaking van de ALU 356 en verschijnen op . . de ALUOUT-verzamelleiding 326 als lessenaar ROM 358 adressen. Adressen op de ALUOUT-verzamelleiding 326 worden dan vertaald in machinetaal-instructies door de lessenaar ROM 358.

10 . Thans wordt in het kort een gedetailleerde beschrijving ver schaft van het geheugen 313, waarin instructies voor het regelen van de FPU h-90 zijn opgeslagen.

Onder verwijzing naar fig. IE is een blokschema weergegeven van een ondergheugen 313. Het onder-geheugen 313 is ingericht als 15 vier gelijke geheugenmodulen 512, 51 k, 516 en 518. De modulen 51^, 516 en 518,zijn voor de duidelijkheid schematisch weergegeven zonder de details, weergegeven, in de moduul 512. De constructie en werking van de modulen 512-518 worden dus besproken onder verwijzing naar de moduul 512'· Gegevens— en adresverzamelleidingen zijn aangegeven door 20 evenwijdige lijnen, en regelverzamelleidingen door een enkele dikke lijn.

Elke moduul omvat twee gelijke geheugenbanken 520 rn 5.22 met willekeurige toegang (RAM), een tijdgenerator 52US een rij-adresgrendel 526, een kolom-adresgrendel 528 en de geheugenstuurketens 532.

25 Elke RAM-bank 520 of 522 kan 21 geheugenelementen omvatten. Elk element kan een geheugen met willekeurige toegang zijn met een lengte van 2ÖK (16;38h· woorden) en een breedte van 1 bit, welk geheugen inwendig is uitgevoerd als 128 rijen bij 128 kolommen. De 21 geheugenelementen zijn derhalve in staat tot het opslaan van 16Κ 21-bits 30 . woorden. De MEMIH-verzamelleiding 320 is vanaf de CPU, de PFP en de FPU verbonden met de ingangen van de buff er schakeling 53^., die bijbehorende uitgangen verschaft op de geheugeningangsverzamelleiding 535 (MI). 21 Lijnen van de MI-verzamelleiding 535 zijn verbonden met ingangen van de gegevensgrendel 536, waarbij de gegevensingangsver-35 zamelleiding 537 (Dl) direkt is verbonden met gegevensingangen van 7908893 - 11 de "banken 520 en. 522 van de modulen 512-5"f3.

De plaat-, moduul- en bankkiesverzamelleiding 539 (BMS) is verbonden tussen Ml-verzamelleiding 535 en de ingangen van het logische geheugen 538. De rij -adresverzamelleiding 527 (BA) en de kolom-adres-* 5 verzamelleiding 529 (CA) zijn respectievelijk verbonden vanaf de Ml- verzamelleiding 535 met de ingangen van de rij-adresgrende3s 526 en de kolom-adresgrendels 528 van de modulen 512 - 518. De uitgangen van de grendels 526 en 528 zijn als adresverzamelleiding 530 (ADR) verbonden met ingangen van de stuurketen 532. De opfrisadresverzamelleiding 531 . 10 . (REFADR) vanaf het logische geheugen 538 is verbonden met andere ingangen van de stuurketens 532 van de modulen 512 - 518. Reeks adres-verzamelleidingen 533 (A) zijn vanaf de stuurketens 532 verbonden met adresingangen van de banken 520 en 522.

Gegevensuitgangen van de banken 520 en 522 van elke geheugen- 1.5 moduul, zijn inverterend geschakeld voor het omvatten van de gegevens- uitgangsverzamelleidingen (DO), te weten de DOA-verzamelleiding 513 - DOD-verzamèlleiding 519 van de modulen 512-518. De DOA-verzanel-leiding 513 - DOD-verzamelleiding 519 sijn verbonden met ingangen van de uitgangmultiplexeerschakeling 5^0 (MUX). De uitgangsverzamel-20 leiding 5^1 (MO) van de multiplexeerschakeling is verbonden met ingangen van de uitgangsregisters 5^2 - 5^8. De uitgangsverzamelleidingen 5^3 -5^9 (HO) van de registers, zijn inverterend geschakeld voor het omvatten van de uitgangsverzamelleiding 551 (O) naar de ingang van de stuurketen 550 voor de verzamelleidingen. De uitgang van de stuurketen 25 550 voor de verzamelleidingen is verbonden met de MEMCUT-verzamellei— ding 318. De regellijn MCETIB (duidelijkheidshalve niet weergegeven) is verbonden vanaf de uitgang van de stuurketen 550 voor de verzamelleidingen met een ingang van bijvoorbeeld de CPU 31k.

De regel- en klokverzamelleiding 321 (CC) is verbonden tussen 30 het logische geheugen 538, de buffer 53^, de CPU 31 k en de FF? 312.

Het logische geheugen 538 en de tijdgeneratoren 53^ van de modulen 512 - 518, zijn onderling verbonden door de geheugenregelverzamel-leiding 555 (CTL). De opfrisr egelver zamelleiding 557 (ERF) vanaf de logische schakeling 538 is verbonden met ingangen van tijdgenera-35 toren 52^ en stuurketens 532 van de modulen 512 - 518.

7908893 « * i ί - 12“ · ν

De uitgangsregelverzamelleiding 559 (OUTCNTL) vanaf het logische geheugen 538', is verbonden met ingangen van de uitgangsmultiplexeer-schakeling 5^0, de uitgangsregisters 5^2 - 5½ en de stuurketen 550 van de verzamelleidingen. Hoewel duidelijkheidshalve niet weergege-5 ven, is de regellijn DATAINLATCH vanaf de logische schakeling 538 verbonden met een ingang van de gegevensgrendel 536, waarbij de regel-lijn MEMWRITE vanaf de buffer 53^ is verbonden met ingangen van de grendels 526 en 528. De regellijn MEMSTART vanaf de buffer 53^· is verbonden met êên ingang van de logische schakeling 538.

10 De adresmultiplexeerschakelingverzamelleidingen 561 (MüX) zijn verbonden met. ingangen van de grendels 526 en 528 van de modulen 512 - 518. De moduulregelverzamelleidingen 563 (MEM) zijn -via de stuur-ketens 532 verbonden met ingangen van de banken 520 en 522 van de modulen 512 - 518.

15 De voorgaande beschrijving van het hoofdgeheugen van het onder havige stelsel voor het bewerken van gegevens, kan een nuttige achtergrond zijn voor een juist begrip van de werking van de FPU ^90 volgens fig. 2A, omdat de FHJ h-90 is verbonden met de rest van het stelsel voor het verwerken van’gegevens via de MEMIN/MEMQUT-verzamellei-2Q dingen van het hoofdgeheugen. Onder het dus verwijzen naar fig. 2Δ, is de MEMOUT-verzamelleiding 318 een verlenging van de MEMQUT-ver zamel-leiding 318 volgens fig. 1B. De MEMBT-verzamelleiding 320 is een verlenging van de ΜΕΜΏΓ-verzamelleiding 320 volgens fig. 1B. De MEM0UT-verlengingsverzamelleiding ^02 verbindt de MEMOUT-verzamelleiding 25 318 met de mantisse-keten U08. Op soortgelijke wijze verbindt de MEMUT— verlengingsverzamelleiding k06 de MEMIN-verzamelleiding 320 met de mantisse-keten U08. Inwendig in de mantisse-keten ko8 is de FPAC böQA weergegeven, bestaande uit acht afzonderlijke registers, waarvan er vier bestaan uit voor de gebruiker toegankelijke registers voor al-30 gemene doeleinden, en de andere vier inwendige tijdelijke opslagre-gisters zijn. Naar dit accumulatorblok of -groepering wordt hierna gedetailleerder terugverwezen.

Onder het vervolgens verwijzen naar de regeling h09, ontvangt deze instructies van de instructieverzamelleiding ^00, eveneens weer-35 gegeven in fig. 1A als een verzamelleiding, die instructies verkrijgt 7908893 - 13 uit de IR 346. De regeling 409 is via.de uitgang 4ü1 verbonden met de aantisse-keten 4o8, zoals weergegeven in fig. 2A. Een tweede uitgang van de regeling 409 wordt geleid op de verzamelleiding 405 naar de exponent/tekenketen 410.

5 Eet koppeiblok 200 verschaft een ingang via de verzamelleiding 20QA naar de regeling 409- Deze verzamelleiding is weergegeven met twee richtingen voor het verduidelijken, dat de regelsignalen door dezelfde verzamelleiding 220A worden teruggeleid in de koppeling 200.

De verzamelleiding 400A verschaft signaalingangen aan de koppeling 10 200 vanaf de micro-IR 3^, weergegeven in fig. 1A, waarbij de verza melleiding 400B uitgangen verschaft vanaf de koppeling 200 aan de logische micro—instructieschakeling 342, eveneens weergegeven in fig.

1A. De koppeling 200 verkrijgt eveneens kloksignalen vanaf de weergegeven klokingang, die .wordt verkregen van de krachtbron 300 in 15 fig. 1A. Een verdere bespreking van deze kloksignalen wordt hierna gegeven.

Onder het vervolgens verwijzen naar de mantisseketen 4o8, worden de uitgangen daarvan via de hexa nul-verzamelleiding 407 en de verkregisterverzamelleiding 4o4 aan de exponent/tekenschakeling 20 410 verschaft . De uitgang van de exponent/tekenschakeling .410 wordt via de hexaverschuivercode-ingangsverzamelleiding 4-03 verschaft aan de mantisse-schakeling 408. De exponent/tekenschakeling 4-10 bevat ook een bankhccumulatoren FFAC 4-10A, waarbij weer vier van de acht afzonderlijke registers bestaan uit voor de gebruiker toegankelijke re-25 gister voor aigemeiie doeleinden, en de andere vier inwendige tijdelijke opsiagregisters zijn. Tcestandsignaalingangen naar de regeling 409 worden verkregen vanaf de mantisseschakeling 408 en de exponent/ tekenschakeling 410, zoals weergegeven in fig. 2A.

Onder het nog steeds verwijzen naar fig. 2A, worden tijdens be- 30 drijf gegevensingangen vanaf de MEMIE-verzamelleiding 320 of de MEM0UT- verzamelleiding 313 verschaft aan de zwevende-kcama-eenheid 4-90 via de mantisse-schakeling 4-08, en meer in het bijzonder via het werk- register (in deze figuur niet weergegeven), vervat in het mantisse- blok 4C8. Eet werkregister 4-68 (weergegeven in fig. 5)» en waarover » 35 meer wordt gezegd in verband met deze figuur) is via de werkregisterver- 7 9 0 β 3 9 3 i.

* * ..1k.

zamelleiding IfOU verbonden met de exponent /tekenver zamelleiding 1*1 Q, zodat dus gegevens» die zijn opgeslagen in het mantisse-blok Uo8 en in aangeduide registers van de FPAC 1*08A, ook worden opgeslagen via de werkregisterverzamelleiding hok in de exponent/tekenschakeling 1*10, 5 en meer in het bijzonder in de gekozen registers van de FPAC 1*10A.

Dit laden van aangeduide registers en accumulatoren in zowel de mantisse-sehakeling l+08 als de exponent-tekenschakeling 1*10 is verantwoordelijk voor een bepaalde instructie, verkregen van de instructiever zamelleiding 1*00 via de regeling 1*09 en geleid door de uitgangen 1*01 en 10 1*05.

De volgende reeks maero-instructies wordt ontvangen door de in-structieverzamelleiding 1*00 van het instructieregister 31*6 volgens fig. 1A. Deze volgende instructie wordt tijdelijk opgeslagen in een instructieregister (niet weergegeven in fig. 2A), vervat in de rege-15 ling 1*09· Deze instructie wordt gedecodeerd met als gevolg het gelei den van een beginadres voor het adresseren van een microprogramma-regelopslag (niet weergegeven in deze figuur) in de regeling 1*09·

De uitgang van deze regelopslag, waarover hierna meer wordt gezegd, zijn regelsignalen, die via de uitgangen 1*01 en 1*05 worden geleid naar '20 de mantisse^. en exponent/tekenschakelingen. De mantissë-werking wordt geregeld door regelsignalen, waarbij gelijktijdig de exponent/ tekenwerking wordt geregeld door andere regelsignalen, alle afkomstig van de regelopslag in de regeling 1*09- Deze betreffende werkingen kunnen bestaan uit optellen, aftrekken, vermenigvuldigen, delen of 25 andere benodigde werkingen . Daarna wordt een zwevende-kamma-getal resultaat verschaft en opgeslagen in de FPTJ 1*90 in afwachting van verder gebruik in de algemene berekenwerking bij volgende instructies, van het instructieregister 31*6 volgens fig. 1A.

Het voorgaande is in het kort een beschrijving van de verbin-30 ding en werking van de zwevende-komma-eenheid volgens een brede func tionele wijze. Voorafgaande aan het bschrijven van elk der regel-, mantisse- en .exponent/tekenuitvoeringen, wordt de bespreking eerst gericht op de CFU/FPU-koppelregeling en kloks chakeling 200. In dit verband wordt verwezen naar fig. 2C, waar signalen tussen de kracht-35 bron, de FPU en de CPU, geprogrammeerd op het ritme van een klok of 7908893 » -.15 - ' ' .Λ · “ net een grondkoppelaard, zijn -weergegeven. De regelkoppelmg tussen de CPU en de FPU bestaat uit acht regelsignalen, waarvan er vier worden gestuurd door de CPU en ontvangen door de FPU, en vier worden gestuurd door de FPU en ontvangen door de CFJ. De vier signalen van de CPU zijn 5 FFJCPU, FPMEM, FEA30RT, FPETST. De andere vier signalen van de FPU naar de CFJ zijn: FPTB (zwevende-kcaama-vang of "bezet), FPB (zwevende-kcmma-bezet), FPSKIP1 en FPSKTP2.

De FPCPU wordt gebruikt voor het waarschuwen van de FPU, dat gegevens zullen worden geschreven in of gelezen uit de FPU, welk sig-^ naai de tijdschakeling waarschuwt om te beginnen met het tellen van geheugehklokkringlopen om vast te stellen wanner FPU-gegevens moeten worden gestuurd op de MEMQUT-verzamelleiding of gegevens moeten worden ontvangen op de M3iOUT-verzamelleiding. De FPMEM- is een signaal, dat de FPU waarschuwt, dat het gegevens uit- het geheugen leest of gegevens 15 daarin schrijft, waarbij bij het verschijnen van de FPMEM, de tijd schakeling of generator weer het juiste aantal MEM-klokimpulsen telt om vast te stellen wanneer het gegevens ontvangt van de MMGUT-verzamel-leiding, welke gegevens worden geschreven naar de FPU-verzamellei-ding, of gegevens over brengt vanaf de FPU naar de ïiMIU-verzamellei-20 ding cm in het geheugen te worden geschreven. De FPAEORT is een signaal, dat wordt uitgezonden door de CPU in twee "gevallen : 1) Indien een . illegale geheugenverwijzing is gemaakt naar het geheugen of 2) voor het stilzetten van het uitvoeren van de op dat moment in gang zijnde swevende-komma-instructie. De FPUIST (zwevende-komma-instructie) 25 wordt opgewekt door de CPU voor het waarschuwen van de FPU, dat gege vens op de instructieverzamelleiding ^00 op dat moment geldige gegevens zijn, en moeten worden ondervraagd door de FPU voor het bepalen van het beginadres van de instructie, die wordt uitgezonden.

Be volgende signalen worden door de FPU overgebracht naar de 30 CPU en door deze gebruikt voor het bewaken van de toestand van de zwevende-komma-eenheid. De FPTB wordt ondervraagd door de CPU na het uitzenden van de zwevende-komma-instructie voer het waarschuwen van de CPU voer het feit, dat de instructie een tweede instructie kan zijn, en dat ie FPU nog niet klaar is met het uitvoeren van een voorgaande 55 instructie. FPB is een signaal-, dat de CPU doet ophouden met het uit- 7908893 * . 16 voeren ran verder coderen totdat het bezet signaal in de voorgaande z-weventie—komma—instruct ie, die op dat moment wordt uitgevoerd, is voltooid of, indien de zwevende-kamma niet bezet is en de zwevende-komma- vang is ingesteld, de CPU het zwevende-kamma-vang hanteerorgaan doet 5 negeren voor het oplossen van de fout, die is opgetreden in de laatste zwevende-komma-instructïe, waarbij de aanwezige zwevende-kcmma-in- structie niet wordt uitgevoerd, totdat deze vang is opgelost. FPSKP1 is· een signaal, dat de toestand vertegenwoordigt van het' zwevende-komma-re-gister, en het kiezen kan veroorzaken van een van de vijftien toets-1Q omstandigheden voor het toetsen van de inhoud van het zwevende- komma-register en verschillende combinaties daarvan- FPSKP2 is een signaal, uitgezonden door de FPU voor het aan de CPU aangeven, dat moet worden opgehouden met.het uitvoeren van verdere codering, totdat de . FPU aangeeft, dat verdere gegevens kunnen worden aanvaard, 15 Onder het nog steeds verwijzen naar fig. 2C, zijn de nog niet besproken vier signalen MEMCLK, UOCLK, 20CLK en 10CLK. MEMCLK is een kloksignaal, dat met- dezelfde frequentie loopt an 10CLK, te weten 10 MHz, welk kloksignaal echter kan worden geregeld door het geheugen voor het naar wens uitschakelen of inschakelen. MEMCLK verschaft de 20 passende tijdsturing; voor de MEMIÏÏ- en MEMOUT-verzamelleidingsignal.en, zodat gebeurtenissen kunnen optreden op deze verzamelleidingen overeenkomstig tussenpozen van 100 nanoseconden. De klokken ^OCLK, 20CLK en 10CLK zijn eenvoudige kloksignalen van kO MHz, 20MHz en 10MHz. Deze kloksignalen worden natuurlijk door de krachtbron 300 direkt gele— 25 verd aan de FPU ^90.

Onder het vervolgens verwijzen naar fig. 2B, is een gedetailleerde schakelingconstructie van de koppeling 200 gegeven. Zoals opgemerkt, wordt bij de schakelingconstructie gebruik gemaakt van genormaliseerde flip-flops, poorten en inverteerketens. De hiervoor 30 met betrekking tot fig. 2C niet genoemde signalen, worden besproken in samenhang met deze schakeling.

URITECPU is een signaal, opgewekt door de zwevende-komma-een-heid voor het aan de koppeling aangeven, dat de volgende kringloop bestaat uit het schrijven in of uit de CPU van gegevens. VALID FPCCFU 35 -is een signaal, dat afkomstig is van de FPCPU en MEMSTART, hetgeen 7908895 * - 17

aangeeft, dat de tijd juist is -voor het beginnen van telgeheugen-klokkringlopen om vast te stellen wanneer signalen te sturen op de verschillende MEM-verzamelleidingen of daarop aan te spreken. WRITE MM is een signaal, opgewekt door de FHJ om aan te geven, dat gege-5 vens uit de FHJ naar het geheugen moeten worden geschreven. FMEMCLK

- is gelijk aan de reeds beschreven MEMCLK, behalve dat dit signaal inwendig wordt gebruikt door de zwevende-komma-eenheid. MEMSTART is een signaal, uitgezonden door de CPU om aan te geven, dat het geheugen op dat moment moet beginnen met het uitvoeren van het op dat 10 moment mogelijk uitstaande verzoek. CLRPAUSE (schoon pauze) is een signaal aan de FPU klokgenerator om te beginnen met het gedurende 100 'nanoseconden laten lopen van de FHJ klok na het uitvoeren van dit signaal. IRESET is een inwendig terugstelsignaal, dat de toestand te— rustelt van de zwevende-komma-eenheid.. PORT EU (poort openen) is een 15 tijdsignaal, gebruikt voor het opwekken van impulsen van 50 nanosecon den of korreligheid, en vindt plaats 25 seconden na de stijgende rand, en valt af T5 seconden na de stijgende rand van 10CLK. T1QQ, T200, T3Q0 zijn inwendige tijdsignalen, gebruikt cm aan te geven, dat 100, 200, of 300 nanoseconden zijn verlopen sinds de FPMEM of VALJDFPCPtT signalen 20 zijn ontvangen.

Als voortzetting van de bespreking van deze signalen, is I/O CYCLE een signaal, opgewekt door de FPU, welk signaal de FFü klok stilzet totdat een CLR PAUSE^signaal is'ditgezonden. F10 CLK en F20 CLK zijn twee kloksignalen, die respectievelijk gelijk zijn aan 10CLK en 2CCLK, 25 welke signalen inwendig worden gebruikt in de zwevende-komma-eenheid.

TRAP is een signaal, opgewekt door de zwevende-komma-eenheid cm aan te geven, dat een fout is opgetreden bij het uitvoeren van een voorgaande zwevende-kcmma-instructie. BUSY is een signaal, dat inwendig is voor de zwevende.-komma-eenheid voor het aangeven, dat de zwevende-30 komma-eenheid op dat moment een zwevende-kcmma-instructie uitvoert.

FPI is een signaal, afkomstig van de FPIïTST, en wordt gebruikt door de koppelschakeling cm aan te geven, dat een op dat moment aanwezige, zwevende-kcmma-instructie is uitgezonden door de CPU, welke instructie 150 nanoseconden duurt (dit signaal is afkomstig van de 35 FPOST, die een onbepaalde tijd kan duren, waarbij het signaal FPI

/908893 9 ‘ 18 · echter slechts 150 nanoseconden duurt). RESTART is een signaal, uitgezonden door de FPU, hetgeen in beginsel de FPU terugstelt in een onbelaste toestand, en wacht op een volgende zwevende-.. komma-instruct ie, welk signaal wordt uitgezonden als gevolg van de FPABORT. RE is. een 5 ' signaal, uitgezonden door de koppeling voor het openen van de aanzet- adresdecodeer ROM. CLRINST (schooninstructie) is een signaal, uitgezonden door de koppelschakeling voor het overschrijven van het dan geldende adres in het aanzet adresregister. WE (openen schrijfregister) is een signaal, dat aangeeft, dat een werkelijke instructie, die op dat moment 10 . wordt gedecodeerd door de aanzetadresdecodeer ROM, moet worden geladen in het aanzetadresregister. CREN is een signaal, dat: wordt gebruikt · voor het schoonmaken van het openen van het register. 150 EN is een signaal, uitgezonden naar de koppeling om aan te geven, dat de FPU-klok op dat-moment met tussenpozen van 150 nanoseconden loopt, en dat 15 de zwevende-komma-eenheid bezet is, en dat er dus niet de juiste tijdsduur aanwezig is voor het laden van aanzet adres sen in het aanzet—· adresregister. CRE is een signaal, gebruikt voqr het opwekken van de tussenpoos van 150 nanoseconden van de FPI. CMD (commando) is een signaal, dat aangeeft, dat er een dan geldige, zwevende-komma-instructie 20 wordt uitgezonden door de CPU. CLRCMD (schoon commando) is een signaal, dat het dan heersende commando in het commandoregister vrijmaakt, en tevens het aanzetadres .vervangt door een adres voor onbelaste toestand. START is een van de signalen, die CLRCMD opwekt samen met IRESET.

Na het zodoende gedetailleerd hebben beschreven van de koppe-25 lingschakeling met inbegrip van de signaalinformatie, samenhangende met de werking van de koppelingschakeling, wordt thans de aandacht gericht op de gedetailleerde beschrijving en werking van elk der hoofd-werkblokken volgens fig. 2A, te weten het regelblok U09, het mantisse blok Uo8 en het exponent/tekenblok Mo. Onder het vervolgens verwij-30 zen naar fig. 3, waarin de architectuur, die de regelwerking onrvat, is weergegeven, verschaft de instructieverzamelleiding UOO een ingang naar de rest van de regelschakeling via het zwevende-komma-instructreregister Ui 1 voor het zowel aanzetten van de adresdecodeer ROM kï2 als het register k2S van de bron- en bestemmingsaccumulatoren (onder ver-35 wijzing naar de fig. 3, U en 5, zijn alle onderlinge verzamelleidingver- . 19"Ö'8.S 9 3 ) ’ ---- 4 t --19. ’ ' bindingen weergegeven met een bepaald bitvermogen door bet getal, dat samenhangt met een lijn, die een gedeelte van. de verzamelleiding snijdt. De verzamelleiding ^3^ bijvoorbeeld, die het register ^28 verbindt met het logische blok h29, draagt vier bits). De uitgang van de deco-5 deer RCM Ui 2 wordt verschaft.aan het aanzetadresregister Ui3 via een acht-bits verzamelleiding. De uitgang van het aanzetadresregister hl3 wordt via de aanzetadresverzamelleiding hl Is- geleid naar het micro-programma-adreskiesorgaan 5 als een ingang daarvan. Een tweede ingang naar het microprogramma-adreskiesorgaan U15 is afkomstig van de 10 IT-weg tak regel RCM h22 via de ϊΓ-weg tak adresverzamelleiding h23.

De regel ROM’s h22 ontvangen vijftien toetstoestandsignalen van verschillende plaatsen van ondervraging of toetsing in de zwevende-kcmma-eenheid (deze vijftien toetstoestandsignalen zijn hierna opge-somd, direkt na de beschrijving van de verbindingen volgens fig. 3).

15 De uitgang van het microprogramma-adreskiesorgaan. bl5 wordt via de verzamelleiding UlT’ sa de verzamelleiding U18 verschaft aan de regel-opslag ROM’s U19-

Terugkerende naar het onderste, linker gedeelte van het schema, verschaft het.register U28 van de bron- en bestemmingsaccumulatoren 20 een uitgang via de genoemde verz.amelleiding U3U aan de logische EPAC-adreskiesschakeling k29 . Een tweede ingang naar deze logische schakeling is afkomstig van de microprogrammagegevensverzamelleiding U20 en van gekozen bits in die verzamelleiding (de verzamelleiding h20 is weergegeven in het bovenste rechter gedeelte van het schema met 2$ 72 bits, waarvan er acht worden gebruikt door de logische FPAC- adreskiesschakeling U29) - De uitgang van de-logische schakeling h2 9 wordt via de FPAC-kiesverzamelleiding U35 verschaft aan het pijplijnregister U01 en b05. Onder verwijzing naar het onderste lihkergedeelte van fig. 3, zijn aanvullende toetsomstandigheden eveneens afkomstig 30 van verschillende plaatsen van ondervraging in de zwevende-komma- eenheid, welke worden verschaft aan de toets MDX U30 (ook deze signalen worden direkt na de beschrijving van fig. 3 gegeven). De uitgang van de toets MEK U30 is een enkel bits ingang en het logische adres-kiesblok U31, dat een register en een muitiplexeerorgaan omvat. Andere 35 ingangen naar dit logische blok zijn afkomstig via zuivere en valse 7908393 * ' / . ' .. 20..

\ verzamelleidingen-vanaf de microprogrammagegevensverzamelleiding 420, welke zuivere en valse verzamelleidingen elk vier bits informatie bevatten. De uitgang van de logische adreskiesschakeling 431 wordt via een vier-bits regeladres kiesverzamelleiding 432 verschaft aan de mi-5 croprogrammaverloopschakeling 425. Tenslotte wordt de uitgang van de verloopschakeling 425 via een drie-bits regeladres kiesverzamelleiding 424 verschaft aan het microprogramma-adreskiesorgaan 415. Het kiesorgaan 415 eu het verlooporgaan 425 omvatten in combinatie de microprogr ammaregelmiddelen.

10 Onder- verwijzing naar het pijplijnregister 401 en 405, ontvangt dit een 72-bits ingang vanaf de microprogrammagegevensverzamelleiding 420 j. en. een 40-bits ingang vanaf de regelaar 427 met een willekeurige toestand. De uitgangen van het pijplijnregister verschaffen ingangen. aan de exponent/mantisse-bron bestenmingsadresver zamelleiding 15 430 en aan de aftakadresverzamelleiding 4l6, die de derde ingang verschaft aan het microprogramma-adreskiesorgaan 415 *

De volgende alinea bevat definities vam. verschillende signalen, die verschijnen aan de ingang van de N-weg aftakregel ROM’s 422 in fig. 3*. OUR (buiten bereik.) is een signaal', dat aangeeft, dat gedu-20 rende het verschuiven meer dan 15 hexa-cijfers moeten worden verschoven, ECO (exponent uitvoeren) is een signaal, dat het uitvoeren uitbeeldt van de exponent AIiU, EZ (exponent nul) is een signaal, dat aangeeft, dat de exponentenbron en bestemmingsaccumulatoren van de tweeën een gelijke waarde hebben, SGER (teken van het resultaat) is 25 een signaal, dat het teken vergelijkt van de bron en bestemmingsexpo-nenten van de tweeën, A0S (optellen of aftrekken) is een signaal, dat aangeeft, dat de betrokken werking bestaat uit optellen of aftrekken, D8 is een signaal, dat het belangrijkste bit aangeeft van het mantisse-woord, ΕΑ0 is een signaal, dat het tekenbit uitbeeldt van de 30 bestemmingsaccumulator 428, FT0, FT1, FT2 en FT3 zijn signalen, die zwevende-keamna-overbrengingen uitbeelden naar het hoofdgeheugen, waarbij 0 is bestemd om aan te geven, dat de inhoud van de eerste zwevende-kamma-accumulator is overgebracht en 2 is bestemd om aan te geven, dat de inhoud- van de vierde zwevende-komma-accumulator. is overgebracht, 35 FZ (fractie nul) is een signaal, dat aangeeft, dat het mantisse-gedeelte 7908893 _ 21 _.

van FPAC ^ΟδΑ nul is, MÜI is een signaal, dat aangeeft, dat de be-* treffende instructie, die wordt uitgevoerd door de FFU, een verme-nigvuldiginstructie is, SIHG is een signaal, dat aangeeft, dat één enkele precisiewerking op dat moment wordt uitgevoerd door de FPU, en 5 SCALE is een signaal, dat aangeeft, dat bet mantisse-woord niet is ge normaliseerd, en dat normalisering dus nodig is (hierna wordt in samenhaag met fig. 10 meer gezegd over normaliseren).

In deze alinea is een definitie vervat van de signalen, die verschijnen aan de ingang naar de toets MUX k30: FCO (fractie uit-10 voeren) is een signaal, dat het uitvoeren uitbeeldt van het mantisse- gedeelte van de FFAC, FZ (fractie nul) zoals hiervoor, d.w.z. dat dit een signaal is, dat aangeeft, dat het mantisse-gedeelte van de FFAC hele nullen heeft, DOÏTE is een signaal, dat aangeeft, dat een vermenigvuldigende of delende werking is voltooid, B8, zoals hiervoor, 15 is een signaal, dat het belangrijkste bit uitbeeldt in de mantisse, EAO, zoals hiervoor opgemerkt, is een signaal, dat het teken uitbeeldt van de bestemming FPAC en wordt gebruikt voor het toetsen van dat teken, Ξ2& is een signaal, dat de precisie van de instructie uitbeeldt, d.w.z. of de betrokken instructie een dubbele precisie of 2Q enkele precisie is, en FT3 (zwevende-overbrengigg 3) is een signaal, dat aangeeft, dat de inhoud van dé vierde zvevende-komma-accumulator is overgebracht naar het geheugen.

Alvorens verder te gaan met de rest van de beschrijving van de architectuur volgens fig. ^ en 5, kan het verhelderend werken op dit 25 punt een beschrijving in te lassen van de werking van de microprogramma- regelaaimiddelen (kiesorgaan kï5 en verlooporgaan k25), weergegeven in fig. 3 en hiervoor beschreven. Deze twee onderdelen zijn in de handel beschikbaar. Voor de beschrijving van de werking wordt verwezen naar tabel I.

3Q

7900393 f - 22 - . Keuze mi cro-adressen van zwevende-komma-eenheid

Tabel Γ

Toestand of Op- kring- mer- loop- MS 0-3 M-PC STKO ADDR king Hoofdgebruik PCQFT Druk Instellen voor EXEC. 0001 F J F micro PC sluiten op eep.

naar STKO constant adres FETCH —— F+1 F+1 ——— Verdergaan in vermenigvuldig— deel kringloop COFT Verder- Uitvoer én- volgen— EXEC. 0011 F J F gaan, . . . .

° 5 de verloop mstruc- geen ver— , . e FETCH - 1+1 J -- andering 16 .......- - - ---------------------..... in stapel P0PJ Spring Verschaft' een te- EXEC. 0100 F J J naar rugkoppeling van

adres in een sub-routine. STKO

FETCH ——- J+1 K -—— Schieten stapel LOOP Sluiten op Lus totdat uitwen— EXEC· 01-11 J+1 J J STKO geen dige toets wordt verande- . echt ring in FETCH —— J+2 J —* stapel .

SA Spring Vector voor aanzet- EXEC. 1100 F J SA naar ten van instruc- aanzet tie microcode- FETCH --- SA+1 X — adres. ring PÏÏSHJ Spring Voor beginnen EXEC. 1101 I J BA naar af- sub-routine. .

takadres. Druk terugkeer FETCH —— BA+1 N+1 —— Druk adres naar STKO.

stapel UWAY Spring Kiezen van een van EXEC. 1110 F J F-WAY naar de 255 adressen, F-weg gebaseerd op veel- aftak- t oet somst andig- FETCH ——- HFAY+1 J --· adres heden

Geen ver-.andering in stapel JUMP Spring ’ E4n van twee moge- EXEC. 1111 F J BA naar af- lijke adressen op takadres geconditioneerde FETCH —— BA+1 J — Geen ver- tak 7 Ö o fl 9 3 τ andering in ö u O y i? u stapel 23

De terminologie van tabel X wordt als volgt bepaald: (1) STKO is de plaats, geadresseerd door de stapelwijzer, die zich. bevindt ia het verlooporgaaa k253(2.) X = geen interesse (inhoud van STKO en geen interesse voor wat het is op dit moment), (3) M-PC = 5 microprogrammateller, die zich bevindt in het verlooporgaaa U25, (U) ADDR = microprogrsmma-adres op de verzamelleiding Ul8, (5) J = inhoud van de STKO, (6} K = inhoud van de STK1 (STKO is de eerste plaats, 3TK1 is de tweede, enz., (?) U = betrokken waarde van de microprogrammateller in het verlooporgaaa U25, (8) SA = aanzetadres in het re-10 gister h-13, (9) 3A = aftakadres in de aftakadresverzamelleiding Ui6, (10) H-wAT = het microprogramma-adres is een van de 255 mogelijke adressen, bepaald door de machinetoetsomstandigheden op de verzamelleiding 123, (11) EXEC. = uitvoeringskringloop van de betrokken micro-instruc-tie, (12') FETCH = het ophalen van het volgende microprogramma-adres 15 gedurende de uitvoer kringloop van de betrokken instructie, (13) POPJ - schiet sprong, (1U) PUSEJ = druksprong en C15) PCONT = drukvoortduring.

Tabel Γ vat-de werking samen van het adreskiesorgaan Ui 5 en « het verlooporgaaa U25· Kort samengevat kan de microprogrammaregelaar worden gezien als twee multiplexeerorganen met vier ingangen, die wor— 20 den gebruikt voor het kiezen van vijf mogelijke micro-instructie- adresbronnen. Het eerste multiplexeerorgaan kiest de microprogramma— teller cf stapel. De tweede kiest het aanzetadres, het IT-veg takadres of het sprongadres als de bron van het volgende micro-instructieadres.

Deze vormen samen een strak gekoppeld micro-adreskiesmechanisme, 25 geregeld door de MUX-kiesbits MSO - MS3 op de verzamelleiding U32.

In tabel I betekent PCOHT het naar de "bovenkant" van de stapels STKO drukken van de micro PC, en het verder gaan naar de volgende micro-instruetie. Gedurende het uitvoeren van de PCOÏÏT-kring-leop, bevat de micro PC (M-PC) het betrokken M-PC adres (zoals aange-30 duid door 2Γ), waarbij de bovenkant van de stapel (STKO) zijn betrokken inhoud (J) onveranderd bevat, en het adres het betrokken M-PC (ïï) is.

Het ophalen van de volgende instructie gedurende dit PCOHT uitvoeren van M-PC, wordt met eéh (JT+1) verschoven, waarbij STKO M-PC plus één ontvangt.

35 De COIIT-kringloop is de voortgaande kringloop, waarbij het 7903893 ..-24 / micro-adres de "betrokken -waarde is van. M-PC. In de STKO vindt geen verandering plaats. Tijdens de gelijktijdige ophaalkringloop, -wordt 1+1 in de M-PC geladen. Het hoofdgebruik is het uitvoeren van een - reeks instructies door microcode.

5 POPJ is de volgende kringloop, waarbij de inhoud van de STK1 dan de inhoud wordt van de STK0- Gedurende de gelijktijdige ophaalwerking, bevat de M-PC de voorgaande inhoud van de STKO, aangeduid J+1, waarbij STKO de voorgaande inhoud van STK1 bevat.

LOOP is de volgende instructiekringloop of toestand, die aan 10' de micro-adresverzamelleiding de inhoud verschaft van. de STKO. Dit adres wordt ononderbroken verschaft aan de microprogramma-adresverzamellei— ding in het inwendige van het blok 415’ totdat een uitwendige toets-cmstandigheid, werkelijkheid wordt. Deze toestand wordt in beginsel gebruikt bij het vermenigvuldigen/delen, waarbij een dergelijke werking 15· op mantisses, een voorafbepaald aantal klokkringlopen nodig heeft om , " te eindigen.

SA (aanzetadres) wordt vanaf het register 413 verschaft aan de microprogramma-adresverzamelleiding inwendig in het blok 415.

De M-PC (microprogrammateller) bij het ophalen van de volgende instruc-20 tie, bevat het aanzetadres plus éên. STKO bevat "kan niet schelen" gegevens, die niet worden gebruikt.

FUSHJ wordt gebruikt, voor het invoeren van een sub-routine en het dan verschaffen van een terugvoerkoppeling naar de bovenkant van de STKO. De betrokken microprogrammateller plus een wordt op de STKO 25 gedrukt, waarbij het betrokken micro-adres door de aftakadresverza— melleiding 4l6 (BA) wordt geleverd aan het microprogramma-adres.

H-WAÏ-adresverzamelleiding 423 verschaft betrokken adressen op de microprogramma-adresverzamelleiding, waarbij bij het ophalen van de volgende instructie, M-PC H-weg adres plus een bevat.

30 Tenslotte wordt JUMP gebruikt voor het springen naar een ab-, soluut adres in microcode, in beginsel gedurende een tweewegtoets-omstandigheid, waarbij JUMP een 'van de aftakadressen is. Gedurende het ophalen van de volgende instructie, bevat M-PC een BA+1 (aftak-adres plus êên).

35 Ha het zodoende hebben, beschreven van de algemene verbinding 7908893 •p - 25 - van onderdelen in liet regelblokschema Tan de zwevende-komma-eenheid, en de werking wan -de zwevende-komma-eenheidsmicro-adres kiessehakeling, wordt thans verwezen naar het exponent/1ekengedeelte van het hlokschema van de zwevende-komma-eenheid, fig. 1. In· de "bovenste linkerhoek van fig. 4, ontvangt de exponent/tekengegevens MUX 137 drie ingangen van 5 drie verzamelleidingen, te weten de verzamelleiding lolE vanaf het werkregister (fig1 5 wordt hierna besproken), de exponentverkingverzamel-leiding 119 en de exponentmultiplexeerorgaanverzamelleiding 117.

De uitgang van· de exponent/tekengegevens MUX k37 wordt via de expo-nent/tekengegevensverzamelleiding I38 verschaft aan de exponent/ tekenopslag HAM 1391 Een tweede ingang naar deze RAM wordt verkregen via de exponent bron/bestemmingadresverzamelleiding llQ. De tekenregeling 111 ontvangt een ingang van het tekenopslaghlok 139» verschaft in aanspreking daarop een uitgang1 Twee uitgangen van het exponent/tekenopslaghlok k39 worden via de exponentbestemningsverzamel-15 leiding 113 en de exponentbronverzamelleiding Uil verschaft aan de exponent ALU 118 en de exponent MUX ll5· De uitgang van de exponent MUX 115 verschaft een tweede ingang aan de exponent ΑΙΙΓ 118 via de exponentmultiplexeerorgaanverzamelleiding llT1 Een tweede ingang naar het exponentmultiplexeerorgaan II5 wordt verkregen vanaf de verzamel-leiding 116, die constanten verkrijgt vanaf de microprogrammagegevens-verzamelleiding. De uitgang van de exponent ΑΠΤ 118 wordt via de ex-penentwerkingsverzamelleiding II9, zoals hiervoor vermeld, terugverschaft aan het muitiplexeerorgaan 137 en ook aan de opzoektafel HOM I50 voor de absolute waarde. De hexa-nulverzamelleiding I07, die wordt verkregen van het microprocessorblok 157 (fig- 5 wordt hierna besproken), verschaft een ingang aan het hexa schuifprioriteits-codeerorgaan 153, waarvan de uitgang via de verzamelleiding l5l wordt verschaft aan de hexa schuifcodeeringangsverzamelleiding 103.

Andere ingangen naar de hexa schuifcodeeringangsverzamelleiding l03 30 worden verkregen via de verzamelleiding 151 vanaf de opzoekt af el I50 en via de verzamelleiding 152 vanaf de microprogrammagegevens-verzamelleiding.

- Onder het vervolgens keren naar fig. 5 en verwijzende naar het bovenste linker gedeelte van dit mantisse-blok schema, verschaft 35 79 0 8 8 9 3 - _ 26 i .

de logische draagschakeling 1+55 τοογ het· vooruitkijken een ingang op de verzamelleiding b5è naar het microprocessorblok 1(-57 · Andere ingangen bij dit blok zijn vanaf de mantisse-bron/bestemmingsadresver zamelleiding 1+58 en de werkregisterverzamelleiding kok. Uitgangen 5 van het microprocessorblok 1+57 worden via de hexa nulverzamelleiding 1(07 teruggeleid naar fig. 1(, en, zoals reeds vermeld, naar het hexa codeerorgaan 1(53 voor het verschuiven van de prioriteit. De andere uitgang van het microprocessorblok 1(57 wordt- via de mantisse-. werkingsverzamelleiding 1(59 verschaft aan vier multiplexeerorganen : 10 de werkregister-ingangsmultiplexeerorganen 1(6θ, 1+61» 1+62 en 1(63. Deze ingangen worden verschaft via verzamelleidingen. i+59a·, l+59b, l+59c en l+59d. Andere ingangen naar deze multiplexeerorganen worden verkregen van de werkregisterver zamelleiding l(Ql(a en weer respectievelijk op de ingangsverzamelleidingen l(0l(b, l(0l(c, l(0l(d. De andere ingang naar 15 het multiplexeerorgaan 1(63 wordt niet verkregen van de werkregister- verzamelleiding, maar van de MEMBUS via de FFU MEMBUS MÜX 1+71+ en de verzamelleiding 1+7l+a.daarvan. De ingangen naar deze MUX worden verkregen van de MEMIU-verzamelleiding 320 en de MEMOUT-verzamelleiding 318 , die op hun beurt de ingangen verkrijgen van de MEMUT-verzamel-20 leidingstuurketen 1+72 en de MEMOTJT-verzamelleidingstuurket en 1+J3- De MEMIH-verzamelleidingstuurketen verkrijgt de ingangen daarvan vanaf de ver zamelleidingen l+7l+b en l+72d, evenals de MEMOUT-verzamelleiding-stuurketen. Uitgangen van de multiplexeerorganen 1(60, 1+61, 1(62 en 1+63 worden via parallelle ingangsgegevensverzamelleidingen 1(61(, 1+65» 1+66 25 en 1(67 verschaft aan het werkregister 1(68. De uitgang van het werkre-gister 1+68 wordt, zoals hiervoor-vermeld, naast het worden verschaft daarvan aan het microprocessorblok 1+57, ook via de hexa verschuiver-ingangverzamelleiding 1(69 geleverd aan de hexaverschuiver 1+70. De hexaver-schuiver 1+70 ontvangt een tweede ingang van de hexa verschuivercode-30 ingangsverzamelleiding 1(03 (van fig. U). Een andere uitgang van het werkregister 1(68 wordt verschaft op de verzamelleiding 1(72d en verschaft de werkregister bits 8 - 15', de ingangen naar de MEMIU- en MEMOUT-stuurketens 1+72 en 1+73.

Tenslotte wordt de uitgang van de hexa verschuiven 1+70 op 35 de hexa ver schuiver uitgangsverzamelleiding 1+71, die is teruggekoppeld ; 7908893 -27- ΰι het werkregister k68, geleid. De schakeling volgens fig. 3, b en 5, die de decodeer-RGM's omvat, verder de adresregisters, de adreskiezers, de microprogrammavolgordeschakelingen, de aftakregel ROM's, de multipliceerorganen, de regelopslag ROM's, de ALU’s, de ROM opzoekta-• . 5 hellen, de hexaverschuivercodeerschakelingen, het microprocesscr- blok en andere registers en verschuivers, zijn alle genormaliseerde elektronische, geïntegreerde ketenonderdelen, die op de open markt "beschikbaar zijn.

Voorafgaande aan. het gedetailleerd beschrijven van de werking 10 van de zwevende-komma-eenheid,. kan het nuttig zijn eerst een bespre king te verschaffen van de fig. 6 — 10, die bepaalde kenmerken van de uitvinding verduidelijken. Dienovereenkomstig wordt thans de gegevens-verzamelleiding-uitgangsformatie verschaft van de mieroprogramma-gegevensverzamelleiding b2Q', zoals weergegeven in fig. 6. Deze uit-15 gangsformatie bestaat uit negentien regelsignaalgroepen, waarvan de eerste bestaat uit het invoeren van een mantisse, welke groep een daarmee samenhangend bit heeft, dat het in het microprocessorblok U57 voeren bepaalt van de mantisse. De mantisse ALU-werking heeft drie bits, die de ALU-werking regelen in het microprocessorblok ij-57. De mantisse 2Q ALU-bron heeft drie bits en regelt de ALU-bron voor het microproces sorblok ί·57. Vervolgens maakt de mantisse ALU-bestemming gebruik van drie bits voor het regelen van de bestemmingsaccumulator in het microprocessorblok U57· De mantisse-adresbron maakt gebruik van drie bits voor het regelen van de bronaccumulator in het microprocessorblok 25 457. De exponentadresbron omvat drie bits, die de adresbron regelen in het exponent/tekenopslagblok ^39 (fig. 10. Het FPAC-kiesregister gebruikt twaalf bits als de gemicro-geprogrammeerde bron en het bestemmingsadres, verkregen van de microcode. Vervolgens omvat de exponent ALU-werking, drie bits voor het regelen van de ALU in het expo-30 nent ALU—blok ^8 (fig. k). Vervolgens omvat het tekenregelveld twee bits, die het tekenregelblok regelen. Eet exponensregisterregel-veld omvat vier bits voor het regelen van het exponent/tekenopslag— blek h-39· Eet kiokkiesveld omvat twee bits, die de zwevende-konma— klokketen regelen. Vervolgens omvat het toestandveld een bit, dat ver-35 antvcordelijk is voor het volgende: het regelt de bezettoestand van >'8 0 8 333 -28 - 1 de zwevende-komma, het laat de IR-stroombron— en bestemmingsbits, bestaande uit de IR-bits 1 - h, en bet’ maakt het aanzet adresregister . vrij gedurende het halen van het aanzet adres. Vervolgens is het zuivere· micro-adreskiesveld een veld, bestaande uit vier· bits, en ge-5 bruikt voor het kiezen van de bits MSO-3 indien de toetsomstandigheid zuiver is. In tegenstelling is het valse micro-adreskiesveld een veld, bestaande uit vier bits en gebruikt voor het kiezen van het valse adres en verder gebruikt voor het opwekken'van verschillende constanten, -ge- - bruikt door het exponent MH-blok kk-5 (fig. k)· Het werkregisterregel- 10' veld omvat twee bits, en regelt het werkregister voor het naar links of naar rechts schuiven, voor het aanhouden of voor het parallel laden. Vervolgens is het toetsomstandigheidskiesveld een veld, dat drie . bits omvat, die de toetsomstandigheid kiezen,, die op dat moment wordt ondervraagd in het blok 1*30 (fig. 3). Het letterlijk veld omvat negen 15 bits, en regelt de aftakadres- of de verschillende decodeer ROM's, die op hun beurt een willekeurige regeling verschaffen door de gehele FPU. Vervolgens omvat het willekeurige veld zes bits, die een willekeurige· regeling verschaffen,, die door de gehele FPU moet worden gedeco— • deerd, en verder de decodeerorganen voor de willekeurige regeling ope— 20 nen. Tenslotte omvat het toestandsregelveld vier·bits, waarbij het de residuele toestanden door de gehele FPU regelt.

Onder het voor dit moment voorbijgaan aan de bespreking van fig. 7j wordt vervolgens verwezen naar fig. 8. Fig. 8 toont een zwe-vende-komma-woord, waarbij de blokken 800, 801 , 802 en 803 woorden 25 zijn, vervat in het hoofdgeheugen 313' (fig. 1A). Het blok 8θ4 is het hoofdgedeelte van het zwevende-komma-woord, vervat in de zwevende-kerama-eenheid, en komt overeen met de woorden 800-803, zoals weergegeven. De pijlen, die de verschillende blokken verbinden, geven de wijze weer, waarop woorden in het geheugen worden overgebracht naar 30 de passende FFAC voor gebruik door de zwevende-kcmma-processor bij het uitvoeren van de verschillende berekeningen ervan. Extra bits 6k-67, aangeduid met 805 in fig. 8, vertegenwoordigen vier bits, gebruikt als een beveiligingseijfer. In-beginsel zijn deze extra ruimten beschikbaar, indien het zwevende-komma-woord extra ruimte zou be-35 hoeven voor het manipuleren, waardoor aanvullende nauwkeurigheid of 7 9 0 8 3 9 3 _ 29...

·*.

precisie niet verloren, gaat voor een l·—bits verschuiving naar rechts.

De hoge orde bits van het blok 800 worden bij het overbrengen naar de zvevende-komma-eenheid, opgenomen in de registeropslag klOS van het exponent— en tekengedeelte (fig. 2A), in de voor een gebruiker toe-5 gankelijke groep registers. Deze bits worden vervat in de bestemmings- accumulator, gekozen door de IR-bits 3 en U. De lage orde-bit van het woord 800 en de woorden 301, 302 en 803, worden opgeslagen in het mantisseblok b08A (fig. 2A), en opgenomen in een van de FPAC-register, aangegeven als voor een gebruiker toegankelijke registers voor alge-10 mene doeleinden. Samenvattend toont fig. 8 vier woorden 800 - 803, opgeslagen in het hoofdgeheugen, welke woorden samen in een van de FPAC’s worden gebracht in fig'. 2A op een bepaalde wijze, zodat het woord 800 wordt gebruikt als het teken plus de exponent plus de hoge orde bit van de mantisse en de andere drie woorden in de FPAC worden ge-15 plaatst op de plaatsen, die overeenkomen met aanvullende mantisse-infor- matie, en het veilgheidscijfer 805 en de bits van de exponent en de mantisse 68 bits laag zijn in totaal, en alle zijn vervat in een van de modulen van de FPAC-opslag ^ö8A of blOA.

Onder .verwijzing naar fig. 9 wordt vervolgens een bespreking 2Q gegeven van de "Sb overschrijdingsnotatie,t. Zoals bekend is op dit gebied, zijn de mantisse van een zwevende-kamma-processor fractionele waarden, waarbij de met de mantisse samenhangende exponenl?positief of negatief is, afhankelijk van het groter of kleiner dan nul geacht worden te zijn van het zwevende-komma-woord (de mantisse en de exponent 25 samen). Op deze wijze kunnen grote en kleine getallen doeltreffend worden uit gedrukt. Onder verwijzing naar fig. 9, waarbij het van de mantisse bekend is, dat deze Sb binaire bits kan gebruiken (in 16 hexa cijfers), is het maximum getal bijvoorbeeld een mantisse van alle enen maal 1β , waarbij daarentegen het kleinste uit te drukken getal alle 30 nullen in de mantisse is, met uitzondering van de laatste plaats, die pan vis 1 . .

w oevat. Teneinde echter nauwkeurig het getal te kenmer ken, is de positieve of negatieve aard, het teken, van de exponent essentieel. Voor het handhaven van informatie met betrekking- tot het teken van de exponent, zouden plaatsen ondoeltreffend worden gebruikt. Het 35

Sb cverschrijdirgsnotatieschema wordt gebruikt voor het uitsnaren 7908393 30 _ ’ I van de behoefte van het door de berekeningen mee moeten dragen van . het teken van de exponent.· In beginsel -wordt de waarde 6b opgeteld bij de absolute waarde in de exponent, en als volgt geïnterpreteerd. In— ..dien, onder verwijzing naar fig·. 9, de exponent de waarde 6b bevat, 5 : wordt dit geïnterpreteerd als zijnde een nul.· Indien de exponent de waarde 127 bevat,, wordt dit geïnterpreteerd als 63. Indien de exponent een nul bevat, wordt, dit geïnterpreteerd als -6b. Zoals weergegeven in fig. 9, zijn negatieve exponenten, waarden, die groter zijn dan of ge-f lijk aan nul of kleiner dan 6b. Positieve exponenten zijn 6b - 127. jq Onder het vervolgens verwijzen naar fig. 10, is een genormali seerd en niet-genormaliseerd zwevende-kamma-woord weergegeven. In het niet-genormaliseerde woord, is de exponent gelijk aan. 71 - 6b of ge- lijk aan 7- De drie enen, rechts van het exponentwoord. zijn gelijk aan 7s waarbij de een in de op êên. na verste linker stand gelijk is aan 6b 35 . onder gebruikmaking van gebruikelijke binaire omzettingstechnieken.

Ih tegenstelling daarmede is in het genoemaliseerde woord de exponent gelijk aan 68 min. 6b of De bedoeling van de fig. 10 is echter niet om in het bijzonder de exponentwaarden te belichten, maar het verschil tussen een genormaliseerd en niet-genormaliseerd woord als volgt uit-2q een te zetten.

Normalisering wordt gebruikt voor het verhogen van de precisie van een zwevende-komma-getal, aanwezig in een beperkt aantal hexa cijfers (elke groep b binaire bits, zoals weergegeven, is êên enkel hexa cijfer) in de zwevende-komma-eenheid. In fig.. 10 is een niet— 25 genormaliseerd, getal, weergegeven door 3/65-536 maal 16 in eerste instantie geladen in de FPAC I08A of U10A. Het wordt onderzocht op voorlopende hexa nullen, waarbij in dit geval wordt vastgesteld, dat er drie aanwezig zijn. Er zijn, met andere woorden, twaalf nullen die samenhangen met de eerste drie hexa cijfers, plus nog eens twee nullen, 30 voordat het eerste niet nul zijnde binaire cijfer optreedt, hetgeen gelijk kan worden geacht aan 1/2^5 ^lus ^f^6 2^216 en 1/21^ Of 3/21^ waarbij 2 gelijk is aan 65« 536. Normalisering vindt plaats wanneer het voorste hexa cijfer een waarde heeft ongelijk aan nul, zoals in fig. 10 weergegeven met "genormaliseerd1’. Omdat het eerste niet nul 35 zijnde hexa cijfer drie plaatsen naar links wordt bewogen., wordt de ex- 7908893 4 _ 31 _ * i t , ’ ponent verminderd met: een waarde van drie, zodat de exponent fla-n ge— · lijk is aan 68 — 6h gelijk aan k. De mantisse is dan tevens gelijk aan 1/2 en 1/2 , hetgeen gelijk is aan 3/16. Set belangrijke punt is, dat 3/16 maal 16^, hetgeen de waarde van het genormaliseerde getal, nauw— 5 keurig gelijk is aan 3/651536 maal 16 , hetgeen door eenvoudige re kenkunde kan worden nagegaan.

normalisering wordt "bepaald als het hoge-orde hexa cijfer, dat een niet aan nol gelijk zijnd getal bevat, of het normaliseren is met andere woorden de toestand, waarbij althans een bit, dat een 10 niet aan nul gelijk zijnd gelijk bit is, is vervat in het belangrijk ste hexa cijfer. Het'doel van het normaliseren is het vergroten van . het vermogen van de mantisse in de FPAC voor het aannemen van grotere nauwkeurigheid, doordat het vermogen weer bits kan aannemen.

15 Voor de werking wordt verwezen naar de fig. 3, en T samen voor het best beschrijven van de werking van de FPU. Het is duidelijk, dat de FPÏÏ een groot aantal werkingen kan uitvoeren en in feite meer dan zestig van dergelijke werkingen kan uitvoeren, zoals het optellen, het aftrekken, het vermenigvuldigen,, het delen, het drukken en 20 het springen. Ten behoeve-van het verduidelijken van de FFU-werking, worden deze zes werkingen gedetailleerd beschreven onder toepassing van gebruikelijke verwijzingscijfers in de tekening, direkt na de volgende definitie van een aantal uitdrukkingen : TRAP - Een zvevende-kcmma-val is een signaal, dat een zwe-25 vende-komma-fouttoestand aangeeft, welke toestand bijvoorbeeld het gevolg kan zijn van het trachten te hanteren van onhanteerbare gegevens door de zwevende-komma-eenheid, bijvoorbeeld het delen door nul, enz., FUSE FLOATING PONT STATE - Dit is een instructie, die de . op da1 moment aanwezige inhoud van de zwevende-komma-eenheid op een 30 1-3-wocrd blok bewaart in een bepaald gereserveerd gedeelte van het hcofdgeheugen, dat soms wordt aangeduid als de gebruikerstapel, FOP FLOATING POINT STATE - Dit is een instructie, die het negelijk maakn het hiervoor genoemde 18-woord blok weer vanuit de gebruikerstapel terug te krijgen in de zwevende-komma-eenheid, en 35 '’/ECTOR - De uitdrukking vector is soortgelijk aan de uitdruk- ’ $ 0 8 8 9 3 - * - 32 _ . king adres, waarbij vector· echter een aanvullende kwaliteit of afmeting heeft, doordat vector een bepaalde microcodeplaats adresseert, terwijl een. adres slechts gewoonlijk betrekking heeft op het opnemen van de opvolgende plaats in een' reeks microcode-adressen.

5 Bij wijze van voorbeeld zijn vijf mogelijke werktoestanden van de zvevende-komma-eenheid, welke toestanden de wijze, waarop de logische schakelingen werkzaam, zijn op de ingangsinstructie, beïnvloeden ; (V) De FPU niet bezet door een voorgaande instructie, en de 10 FPU-instructie ontvangen, TRAP niet ingesteld, (2) FPU niet bezet door voorgaande instructie, en FRJ-instructie ontvangen, TRAP ingésteld, (3) FPU bezet met het verwerken van. de voorgaande instructie en een andere FPU-instruetie ontvangen, TRAP niet ingesteld, 15 (!+) FPU bezet met het verwerken van een voorgaande instruc tie en een andere FPU—instructie ontvangen, TRAP ingesteld, en (5) Opslag FPAC-instructie, TRAP niet ingesteld.

Bij de'toestand nummer 1, wordt het optellen/aftrekken besproken, bij de toestand nummer 2, wordt het drukken van de zwevende-20 komma besproken, waarbij in verband met de toestand nummer 3 het ver-menigvuldigen/delen wordt verduidelijkt, voor de toestand nummer k het zwevende-komma-springen wordt verduidelijkt, en voor de toestand nummer 5, waarbij de FPU bezet is met het verwerken van een voorgaande instructie, een opslag FFU-instructie wordt besproken.

25 Onder het verwijzen, zoals hiervoor opgemerkt, naar de fig.

3 - 5 en 7, wordt voor de toestand nummer 1 aangenomen, dat een computer-instructie een zwevende-komma-instructie bevat naar de eerste laad FPAC nul (fig. 5, ^-5T en fig. ^39s waarbij de FPAC’s van fig. 2A

zich in deze blokken bevinden). Voor het eerste operand getal, bij- 5 30 voorbeeld 1/16 maal 10 , is het eerste bit het tekenbit van de ope-? rand, waarbij het tweede bit het teken is van de exponent, welke voor dit voorbeeld beide positief zijn. Zij worden echter respectievelijk aangeduid door nul en een. Voor dit voorbeeld wordt de instructie ontvangen over de instructieverzamelleiding kOO, en gedecodeerd met 35 de aanzetadresdecodeer ROM ^12.. Het resultaat van dit decoderen wordt 1

79 0 8 8 9 J

- 33 - _ - ' . geladen in het aanzetadresregister 413, en via de aanzetadresverzarnel-leiding 4l4 en de selector 415 op de regelopslagadresverzamelleiding 418. Dit is een aanzetadres of vector, die wordt verschaft aan de regel-opslag ROM's 419, die op hun. "beurt passende regelsignalen leveren, die 5 nodig zijn voor het laden van vier operanden vanaf het hoofdgeheugen in de zvevende-komma-eenheid (hierna wordt meer gezegd over dit laden in verhand met het te volgen stuur schema 14). De operanden in dit geval zijn aanwezig op de MEMUJ-verzamelleiding 320, en worden geleid door de PPTI MEM-verzamelleiding MJX 474 en via.de verzamelleiding 474A, de 10 MUX 463 en de verzamelleiding 467 naar het werkregister 468.

In fig. T is het werkregister 468 weergegeven in een stapel-gedaante, die de werking daarvan duidelijker toont. Onder verwijzing naar fig. J, worden de gegevens op de verzamelleiding 467 geladen in de hits 48-63 van het werkregister. Het tweede woord van het vier-woord 15 hlok wordt geleid door dezelfde gegevenshanen als hiervoor beschreven, en geladen in fig. 48 - 63 van het werkregister, waarbij het eerste woord wordt geleid door de verzamelleiding 4o4d en de MUX 462 naar de verzamelleiding 466, waar het wordt geladen in het werkregister 468h.

Dan wordt het derde woord, dat weer wordt geleid.door de genoemde ge-20 gevenshanen, geladen in het werkregisterhlok 468a, waarna het tweede woord wordt geleid in het werkregister 468b en geladen, en het eerste woord dan verblijft in het werkregister 468c. Tenslotte verschijnt het vierde woord, het laatste woord, op de verzamelleiding 467, geladen in het werkregister 468a, waarbij het derde woord dan ver-25 - blijft in het werkregister 468b, het tweede woord in het werkregister 468c en de hcge-orde bits van het eerste woord in het werkregister 439b en de lage-orde bits in het werkregister 468d (ter verduidelij-kan worden terugverwezen naar fig. 8 voor een beschrijving van de vier operanden in het hoofdgeheugen en het daaruit voortvloeiende zwevende-30 komma-woord). Deze beschrijving voltooit het beschrijven van het laden van het werkregister voor een laadinstructie. Op dit moment worden gegevens in het werkregister opgeslagen in de bepaalde FPAC in het blok 457 volgens fig. 5, en in de bepaalde FPAC in het blok 439 volgens fig.

4. Het mantisse-gedeeite wordt opgeslagen in 457, waarbij net exponent/ 35 tekengedeelte wordt opgeslagen in 439. Deze beschrijving omvat het 7903895 t ·' ^ _ 3*+ ~ Λ * : laden van éên operand voor het optellen.

Teneinde het de zwevende-komma-eenheid mogelijk te maken het optellen uit te voeren, is natuurlijk het laden van de tweede operand nodig, waarbij echter, omdat het laden, van de tweede operand vrijwel 5 gelijk is aan het laden van de eerste, hiervoor hesehreven, voor het tekorten van de beschrijving van de werking wordt aangenomen, dat de tweede operand in zijn betrokken FPAC's, naar behoefte is geladen. Bij wijze van voorbeeld wordt de tweede operand gekozen gelijk aan die, weergegeven in fig. 10, genormaliseerd, 3/16 maal 1ö\ 1 10 Nadat de twee operanden dus zijn geladen, heeft de volgende beschrijving betrekking op het optellen van de twee operanden in de zwevende-komma-eenheid. Eet z wevende-komma-opt ellen bestaat uit een exponent, vergelijking en een mantisse-optelling. Exponenten van de twee operanden worden vergeleken door het uitvoeren van het aftrekken 15 daarvan, in het exponent 'AlU-blok hh-8 - Het resultaat · van deze vergelijking wordt verschaft op de verzamelleiding 1+1+9 > die de in de ROM 1+50 vervatte opzoektafel voor de absolute waarde adresseert. De ROM 1+50 verschaft een hexa ver schuivercode-uit gang,. die door de verzamelleiding i+03 wordt geleid naar de hexa verschuiven 1+70. Bij dit voorbeeld is 20 de hexa verschuivercode gelijk aan een 3. waardoor de inhoud van het werkregister een hexa cijfer naar rechts wordt verschoven. De ene hexa cijferverschuiving is het gevolg van een verschil van een in de exponenten tussen de twee operanden. Deze verschoven waarde wordt opgeteld bij de testemmingsmantisse, die zich bevindt in het mieroprocessor-25 blok 1+57, welk opgetelde resultaat wordt geschreven in de besteramings-accumulator-mantisse, die zich eveneens in het blok 1+57 bevindt (het blok 1+57 is bij de voorkeursuitvoeringsvorm een in de handel verkrijgbaar onderdeel).

Op dit moment, tijdens de werking, wordt een toets uitge-30 voerd door de toets MOX 1+30 (fig. 3). Indien een overloop het gevolg is van het optellen van de twee operanden, moet normalisering plaats vinden. Bij dit voorbeeld echter vond geen overlopen plaats, zodat dus de mantisse en exponent van het resultaat juist zijn.

Bij deze voorkeursuitvoeringsvorm wordt exponentvergelijking 35 tot stand gebracht door de N-weg aftak ROM's 1+1+2. Twee operanden worden 7908893 _ 35 _ verschaft aan het exponent AlU-blok 448, en afgetrokken. Het resultaat van het aftrekken produceert vijf toestand veranderlijken : ECO ("buiten her eik), ECO (exponentuitvoering), EZ (exponent nul), de middelenbron en de bestemmingsaccumulatoren zijn gelijk, SGJIH (teken van het resul-5 taat) vergelijkt tekens van de bron en best emmingsacctmiulat or en, en AOS (optellen of aftrekken), de betrokken uit gevoerde kringloop is een optel— of aftrekkringloop.

Deze residuele teestandveranderlijken worden, verschaft aan de N-weg aftak ROM 442 voor optellen en aftrekken met als resultaat 10 een adres, dat via de microprogranma-adresselector 415 wordt verschaft aan de regelopslagadresverzamelleiding 4l8. De H-weg-aftakadres R0Mrs 4-22 verminderen doeltreffend de voorgaande vergelijkings-. werkingen tot een kringloop.

Bij dit. bepaalde voorbeeld, zijn de exponenten niet gelijk, 15 waarbij de exponent van de bestemmingsaccnmulator groter is dan die van de bronac cnmulat or. Dit heeft de noodzaak tot gevolg van het in lijn brengen van de exponentbron-mantisse. Deze mantisse is vooraf geladen in het mantisse-werkregister, zoals gezegd. Het resultaat van deze vergelijking wordt onderzocht door de absolute waarde van de op— 20 zoekt abel ROM 4-50, hetgeen resulteert in een hexa versehuivercode. Bij dit voorbeeld is de hexa versehuivercode gelijk aan 1, waarbij het mantisse-woerd in het werkregister 468 êén hexa cijfer naar rechts wordt verschoven, en bits rechts uit het werkregister worden verschoven en geladen in het beveiligingseijfervermogen van het werkregister, 25 fis- 7· Hadat deze verschuiving is opgetreden, worden de mantisses van. de twee operanden in lijn gebracht, waarna zij klaar zijn voor optellen. Omdat bij dit voorbeeld de tekens gelijk zijn, worden de mantisses feitelijk opgeteld. Optellen vindt plaats in het microprocessor blok 457. De bronoperand, die zich bevindt op de verzamelleiding 30 4o4, verschaft aan één ingang van het blok 57, wordt opgeteld bij de bestemmingsoperand, die zich in het blok 457 bevindt. Het resultaat van dit optellen wordt inwendig onderzocht op mantisse-overloop. In dit geval vindt geen mantisse-overloop plaats, waarbij het resultaat van dit optellen in de testemmings-mantisse FPAC wordt geplaatst in het 35 blok 457. De best emmings exponent is de exponent van het antwoord, welke 7903393 36 ^ exponent in de testemmingsexponentschakeling wordt geschreven, die zich in het exponent/1ekenop slagblok U-39' in fig. 1+ bevindt (dit blok is in de handel verkrijgbaar). Het teken in de best emming s ac cumulat or en is ook het teken, van het antwoord,, dat eveneens in de bestemaings FPAC wordt 5 geschreven in het blok 1+39· Bron- en bestemmings FPiG-adressen worden verkregen van de IR-bits 1 - 1+» Deze gaan door de logische kiesketen 1+29 van de FPAC (fig. 3), de kiesverzamelleiding 1+35 van de FPAC en worden als adressen verschaft aan de exponent en mantisse-blokken 1+39 en s 1+57» Deze bits bepalen de bron en bestenmingsaectmiulatoren, die zijn be-• to sproken bij de hiervoorgaande beschrijving van de werking van het optel— ' len.l HetHvoorgaande voltooit de bespreking van. de werking van het optellen in de FFU.

Voor de toestand nummer 2 wordt dezelfde instructie onderzocht op de .toestand, waarbij een zwevende-komma-TRAP is ingesteld _ 15 · door een voorgaande instructie. Bij het ontvangen van een instructie voor het optellen,, brengt de zwevende-komma-eenheid via de aanzet-adresdecodeer ROM 1+12 en het aanzetadresregister 1+13 naar. een even" plaats in de microcode, vervat in het regelopslag ROM’s blok 1+19 (gebruikelijke adressen, die uitvoerbaar zijn, bevatten een oneven adres, 20 waarbij even adressen het gevolg zijn van het feit, dat TRAP is inge st eld door een voorgaande instructie). Indien de TRAP is ingesteld, wordt de op dat moment aanwezige instructie niet uitgevoerd en de TRAP in werking gesteld, bewaakt door de CPU, die de juiste maatregelen neemt voor het vaststellen van de oorzaak van de TRAP en eventueel aan 25 te brengen noodzakelijke correcties. Het aanzetadresregister wordt "ontdaan” van het aanzet adres, en overgeschreven met het rustadres.

De zwevende-komma-eenheid sluit dan op dit rustadres in afwachting van een nieuwe zwevende-komma-instructie. Het sluiten bestaat uit een aanzet-adres, dat alleen enen bevat. Dit adres wordt op de aanzetadresverzamel-30 leiding 1+13 geplaatst, waarbij de microprogramma-adres select or 1+15 de aanzetadresverzamelleiding kiest, die op zijn beurt het adres op de regelopslagadresverzamelleiding 11+ plaatst. Dit heeft een uitgang tot gevolg'van de regelopslag ROM’s 1+19, die doeltreffende HOOP (geen werking) instructies doen bij’het sluiten op het aanzetadresverzamellei-35 dingadres.

7908893 · . 3T ...

De FPU slait met andere woorden als een constant adres, dat . is verrat in het aanzet adresregister U13. In dit bepaalde geval is het aanzetadres, wanneer het een rustadres is, alleen enen. Dit be-. schrijft de toestand, waarbij de FFU werkzaam is bij het trachten op 5 te tellen, wanneer de val is ingesteld door een voorgaande instruc tie, waarbij het optellen niet wordt voltooid, maar waarbij de FFU de instructie negeert en sluit in afwachting van een nieuwe instructie.

Zoals reeds opgemerkt, wordt ter vergelijking van de exponen-10 ten voor de optel- of aftrekinstructie tot stand gebracht in de N-weg aftak ROM’s h22. Dit vergelijken bestaat uit een tekenvergelijken, een buitenbereiktoestand, teken van.het resultaat van de vergelijking, en of deze twee operanden gelijk zijn. Deze vier toestanden worden verschaft aan het ΙΓ-weg aftakregel HOM's k22y en het resultaat in een 15 van acht vectoren aan de juiste microcodewerkingen voor dit bepaalde stel operanden.

Voor de toestand, nummer 3, wordt het vermenigvuldigen beschouwd. Bij dit. voorbeeld wordt gebruik gemaakt van dezelfde verduidelijkende operanden als gebruikt in de-voorgaande bespreking, 20 waarbij verder wordt aangenomen, dat deze operanden op hiervoor beschre ven wijze worden geladen. De zwevende-komma-eenheid is bezig met het verwerken van een voorgaande instructie, waarbij een andere zwevende-komma-instructie wordt ontvangen. De nieuwe zwevende-komma-instructie bevindt zich op de. instructieverzamelleiding Uoo en wordt geladen in 25 tet zwevende-kemma-instructieregisterhiok U1 1. Deze instructie wordt op zijn beurt gezonden naar de aanzetadresdecodeer HOM kl2, waarbij de daaruit voortvloeiende aanzetaaresvector wordt geladen in het aan-zetadresregister M3. Omdat de microcode niet aanspreekt op de aanzet-adresverzamelleiding, wordt het aanzetadres vastgehouden totdat het 30 nodig is. 3ij het zenden van een nieuwe zwevende-komma-instructie, wordt de zwevende-komma-eenheid ondervraagd voor een zwevende-komma-bezetsignaal. In dit bepaalde geval, is de FFJ bezet, waarbij het zwevende-kcmma-bezetsignaal wordt gezonden naar de CFJ, waardoor het door de CPU uitvoeren van een verdere code wordt stilgezet. Wanneer 35 is FFJ een voorgaande instructie beëindigt, maakt deze het bezet zijn - - λ rr ' *· r *-] .* : - 38 - vrij, waardoor de CPU verder code kan uitvoeren. De FPU spreekt dan aan op signalen op de': aanzet adr esverzamelleiding- l*ll*, en begint onmiddellijk de dan aanwezige instructie te verwerken, die vooraf in bet aanzet adresregister 1*13 was geladen. Het aanz et adres wordt via de aan-5 zetadresverzamelleiding 1*11* geleid door bet microprograroma selector— blok 1*15 naar de regelopslagadresverzamelleiding 1*18. Bij een adres in de regelopslag ROM’s 1*19,. verschaft het de juiste uitgangsregelvolg— orde aan de pijplijnregisters 1*01 en 1*05.

Voor deze vermenigvuldiginstructie, die wordt beschouwd, 10 'wordt de dan aanwezige -werking van de exponent/tekenmantisse uitge voerd. De exponenten worden opgeteld en de tekens vergeleken, waarbij tegelijkertijd de mantisses worden vermenigvuldigd. Voor exponent-optelling worden, onder verwijzing naar fig. 1*, de exponent/tekenopslag 1*39 j de exponent bron en bestemmingswaarden opgeteld en geschreven 15 -in de exponentbest emmingsaccuraulator. De exponent bron en bestemming worden opgeteld door de exponentbesternmingsverzamelleiding 1*1*3, de exponentbronverzamelleiding 1*1*1*, gericht door de exponentmult iplexeer— kéten 1*1*5 en de exponent MÜX-^verzamelleiding 1*1*7 naar de exponent ALU 1*1*8. Het resultaat van deze rekenkundige manipulering wordt ge-20 plaatst op de exponentwerkingverzamelleiding 1*1*9» die wordt geleid door de exponeatgegevensselector MÜX 1*37 naar de exponent/tekengege-vensverzamelleiding 1*38, en geschreven in de exponentbesteroroings-accumulator in het blok 1*39·

De'volgende werking, die moet worden uitgevoerd, aan de expo-25 nenten, bestaat uit het aftrekken van de 61*-overschrijding, die het gevolg was van het optellen van twee componenten, die elk een 61*-over schrijding bevatte. Dit wordt tot stand gebracht door het plaatsen van 61* .op de constante verzamelleiding 1*1*6, waarna het wordt geleid door de exponent ΜΙΣ 1*1*5 naar de exponent MUX-verzamelleiding 1*1*7· Dit ver-30 schaft een van de ingangen naar de exponent ALU 1*1*8, in samenhang met

de andere ingang, zoals reeds beschreven, die aankomt via de exponentbest ernmingsverzamelleiding 1*1*3· Deze twee exponentoperanden worden afgetrokken in de exponent ALU 1*1*8 met als resultaat een gecorrigeerde exponent in de 6U-overs chrijdingsnotatie. Dit resultaat wordt via de • 35 exponentverzamelleiding 1*1*9 geleid door de exponentgegevensselector MUX

7 9 0 8r8 9 3 a -39- t 437 naar de exponent/tekengegevensverzamelleiding 438 en geschreven in de exponenthestemrningsaccuffliilator in het blok 439« Dit voltooit de bespreking' of beschrijving van de ver king aan de twee exponentoperanden voor een vermenigvuldigvoorbeeld.

5 · Toor de mantisses, die zijn vervat in het blok .457 volgens fig. 5» wordt het partiële product in eerste instantie ingesteld op nul, waarna de partiële productvermenigvuldiger en de vermenigvuldiger, vervat in het blok 457, op een gebruikelijke binaire wijze worden vermenigvuldigd met het eindresultaat, opgeslagen in het verkregister 10 468 via de mantisse-werkingverzamelleiding 4-59, en geleid door de werk— ' registeringangsmultiplexeerorganen 46ö - 463. Dit product is dan. vervat in het verkregister, en wordt onderzocht via de N-veg aftakregel ROM’s volgens fig. 3, het blok 422 voor een voorste hexa nul cijfer, nul of genormaliseerde mantisse-omstandigheden. Aannemende, dat het 15 product niet nul is, en geen normalisering behoeft, hetgeen het geval zou zijn voor de hiervoor besproken operanden, is het resultaat in deze vorm juist, waarbij het wordt opgeslagen in het blok 457, de microprocessor volgens fig. 5* Op dit moment van de werking, zijn de twee zvevende-komma-getal.Ien met elkaar vermenigvuldigd, waarbij de expo-2Q nent en tekenresultanten daarvan zijn vervat in het exponent- en teken- opslagblok 4-39, en de aangegeven exponentbesternming en het mantisse-gedeelte van het product zijn vervat in het mieroprocessorblok 4-57 in fig. 5· Dit voltooit de onderhavige beschrijving van de werking van de FFU overeenkomstig de toestand 3.

25 In de toestand nummer 4· is de FFU bezig met het ververken van een voorgaande instructie, waarbij een andere FPU-instructie wordt ontvangen. Deze FFU-instructie is voor het verduidelijken van een zve-vende-komma-springinstruetie. Ook is de TRAP ingesteld door de voorgaande instructie, die voor het verduidelijken was van een vemenig-30 vuldiginstructie. Ter verduidelijking wordt aangenomen, dat de voor gaande instructie een fout tot gevolg had teneinde het daaruit voortvloeiende instellen van de TRAP mogelijk te maken.

De zwevende-kemma-springinstructie negeert het feit, dat de TRAP is ingesteld, en voltooit de springinstructie, hetgeen het vul-35 len tot gevolg heeft van de zvevende-komma-accumulatoren en het zwe- 79 0 8 8 9 3........................ ' • - Uo- •! vende-komma-t oestandregist er met 18-bits woorden, die zich bevinden in een bepaald gedeelte van het hoofdgehengen, welk gedeelte is gereserveerd voor deze zwevende-komma-toestand. Deze werking wordt voltooid ongeacht de toestand van de TRAP, waarbij de zwevende-komma-5 accumulatoren en alle zwevende-komma-toestanden worden bijgewerkt onder weergeving van de zwevende-komma-springinstructies. De werking van de FPU overeenkomstig een springinstructie is gelijk aan het uit voer en van vier opeenvolgende ladingen, hetgeen gedetailleerd hiervoor is besproken onder de toestand nummer 1, waarbij het laden van zwevende-JQ' . komma-instructies aan de orde was.

De toestand, nummer 5 is een opslag FPUC-instructie, waarbij - 'de TRAP niet is ingesteld.. De FPU is bezig met het verwerken van een voorgaande instructie, waarbij de FFU-instructie, die wordt ontvangen, een opslag EPAC is. Bij het zenden van de., opslag FPAC-instructie, bell 5- waakt de CPU de zwevende-kemma-bezettoestand, waarbij deze bezet blijkt te zijn. Een verder verwerken van CPU—instructies wordt uitgesteld, totdat de zwevende—kemma-eenheid, de voorgaande instructie . hbeiindigt. Dit bewaken vindt plaats aan de CFU/FPU-koppelregeling volgens fig. 2A. Bij het voltooien van de voorgaande instructie, wordt 2Q de zwevende-korama-opslaginstructie als volgt uitgevoerd.

De FPAC-mantisse wordt via de mantisse-werkingverzamellei-ding ij-59j die zoals hiervoor beschreven wordt geleid via de werkre-gisteringangsmultiplexeerorganen k60-b63, geladen in het werkregister. Het exponent- en tekengedeelte wordt geladen in het exponentbronwerk-25 register, dat zich in het blok 1*39 bevindt. De uitgang van deze re gisters is verbonden door de exponentbronverzamelleiding kf^b met de ΜΕΜΙΪΓ-verzamelleidingstuurket en kj2 en kj3 met de MEMIN-verzamelleiding 320. Deze uitgangen worden op de juiste momenten geopend, geregeld odoor signalen, ontvangen van de CPU/FPU-koppelregeling. Deze zelfde 30 verzamelleidingen gaan ook naar de MEMOUT-s tuur ketens, .waarbij, indien juist, de MEMCUT-verzamelleiding wordt geactiveerd door de MEMOUT-ver-zamelleidingstuurketens, die zich in het blok bJ3 volgens fig. 5 bevinden. Signalen, verschaft aan de MEMIH-verzamelleiding 320, worden in het geheugen geschreven,. waarbij een signaal, verschaft aan de 35 MEMOUT Sverzamelleiding 318, wordt ontvangen door de CPU (signalen, 7908893 4 , o — Ui — verkregen via de MEMUT-verzamelleidingstuurket en. hj2, die worden geplaatst op de MEMIH-verzamelleiding 320 worden met andere woorden geleid naar het hoofdgeheugen 311 van fig. IA, waarbij ingangen naar de MEMCUT-stuurketen U73 via de MEMOUT-verzamelleiding 318,· weergege— 5 ven in fig. 1A, worden geleid en opgeslagen in de CPU 31 *0.

Deze communicatie tussen de FPU en de CFU in het geheugen is de communicatie, die het mogelijk maakt om het door de FPU gedane werk nuttig te gebruiken door andere gedeelten van het stelsel voor het verwerken van gegevens. Hoewel niet met zekerheid de verhouding kan 1Q worden gesteld van de inwendige FPU-werkingen tot deze opslag FPAC— instructie, is het voldoende te zeggen, dat de opslag FFAC-instructie niet de gebruikelijke, door de FPU uitgevoerde instructie is. Dit voltooit de onderhavige beschrijving van de werking van de FPU overeenkomstig de toestand nummer 5- 15" Een laatste van belang zijnde werking, die niet noodzakelijker wijze verband houdt met gebruikelijke manipuleringen, uitgevoerd door de FPU, wordt thans besproken, en bestaat uit de kieswerking van de bron-en bestemmingsaccnmulatoren. Het van belang zijnde gebied bij deze bespreking bevindt zich in het onderste gedeelte van fig. 3- De 2G bron- en bestemmingsaccumulatoren, die zich bevinden in. het register h28} worden voorzien van IH-bits 1 - h op de verzamelleiding lj-33·. De logische FPAC-adreskiesteken kiest tussen de bron en bestemmingsaccumulatoren, gespecificeerd door een U-bitsveld, dat zich bevindt in de 13 of een ~:A:--bits veld, dat zich bevindt in de microcode of in de 25 regelopslag ROM’s 419« Onder het terugverwijzen naar het hiervoor ge noemde geval van vermenigvuldigen, kiest bij wijze van voorbeeld de logische kiesketen bij het vermenigvuldigvoorbeeld, de IR-bits 1-^, die op de FPAC-kiesverzamelleiding worden geplaatst en geleid naar de pijplijnregisters 401 en t05- Deze IH-bits worden geleid naar de expo-30 nent/mantisse-bron en bestemmingsadresverzamelleiding iAo, fig. U, en in het exponent- en tekenopslagblok ^39· Het aanspreken op deze bron-en bestemmingsadressen specificeert de van belang zijnde FPAC's voor de bepaalde beschreven werking. De FPAC-mantisse is vervat in het blok k5J, fig· 53 waarbij de FPAC-exponent en het teken zich bevinden in 35 het blok ^393 fig· 4. Dit voltooit de onderhavige beschrijving van de 7908395 - \2 -4 . -werking van. de FHT overeenkomstig de toestand ran.-het kiezen ran het ' FPAC-adres.

Een gedetailleerde, schematische schakeling ran het werkre-gister is veergegeren in fig. 11.' Zoals is te zien worden standaard-5 geïntegreerde.· ketens ran de vier-bits-soort roor de schuifregisters toegepast. In fig. 1Γ is de uitvoering van de schuifregisters geformeerd in drie kolommen, van rijf. rijen. Het schuifregister in de laatste rij van de eerste kolom is bestemd roor het onmiddellijk voorafgaan . aan het schuifregister van de eerste rij ran de tweede kolom, zoals 10 : aangeduid door de pijlen A, waarbij op soortgelijke wijze het schuif register in de laatste rij van de tweede kolom is bestemd, direkt voorafgegaan door het sehuifregister van de eerste rij .in de derde kolom, zoals aangeduid door de pijlen. B. Signaalingangen en uitgangen ran het werkregister zijn, als volgt. De signalen D8 - D6T vertegenwoordigen 15 de zestig uitgangen van het werkregister. De signalen M8.- Mèj vertegen woordigen de evenwijdige laadingangen naar het werkregister. RCLK is de werkregisterklokketen, die met de frequentie loopt van FPU CLOCK (of FFCJCLK), en loopt,in bepaalde bijzondere gevallen met viermaal de frequentie van FHJ CLOCK.. Andere signalen, HDO - HD14, zijn de 20 hexa cijfers 0 - 1Λ, .die betrekking hebben op de ingangen van de rechter schuifpoort van elk werkregister, en worden verkregen van de logische hexa versehuiver. Vervolgens worden de signalen DBSO en DBS1 gebruikt voor het regelen van de hexa cijfers 0-7 van het werkregister, waarbij de signalen DASO en DAS1 de hexa cijfers 8-15 25 regelen van het werkregister. Deze signalen worden gebruikt voor het regelen van het werkregister bij het naar links of naar rechts schuiven, bij het evenwijdig laden en bij het vasthouden. Het signaal CDL maakt de cijfers 6 - 1U van het werkregister vrij.

Onder het vervolgens verwijzen naar de fig. 12A, 12B en 30 13, zijn de architectuur en de gedetailleerde schakeling van de hexa versehuiver VfO weergegeven.

De gedetailleerde schakeling bestaat weer uit standaard-geïntegreerde ketenonderdelen, die op de open markt verkrijgbaar zijn.

De signalen, die met de-.schakeling samenhangen, zijn als volgt. HD0-35 HD1h zijn de hexa cijfers in de mantisse. De signalen S0-S3 zijn de

79 0 8 8 9 J

- - schaalcodesignalen, opgewekt door de code-ingangverzamelleiding k-03 Tan de hexa verschuiver, welke signalen de schaalwerking leiden van de hexa ver schuiver. Het signaal SL opent het linkergedeelte van de verschuiving van de hexa ver schuiver, waarbij het rechter verschuiven 5 SR het rechter schuif gedeelte opent van de hexa verschuiver. MSELSO en MSELS1 zijn multiplexeerorgaahkiessignalen SO en S1, hetgeen veranderlijke signalen zijn, die een gezamenlijke opening hebben, en worden gekozen door het naar links of naar rechts verschuiven. De signalen D11, 15, T9, 23, 2T, 31, 35, 39, ^3, UT, 51, 55, 59, 63 en 6j zijn het 10 belangrijkste bit van elk hexa cijfer van de mantisse.

Ubg steeds met betrekking tot de fig. 11, 12A, 12B en 13, wordt thans de gedetailleerde werking van het werkregister en de architectuur van de hexa verschuiver verschaft.

Sik onderdeel van het werkregister h68 is een schuifre-15 gister, waarbij elk schuif register, zoals opgemerkt, gelijk is aan de andere. Ingangen en uitgangen van deze schuifregisters zijn als volgt. Elk schuif register bevat vier bits van de zvevende-komma-aantisse. Slke vier bits vormen een enkel hexa cijfer en kunnen worden aangeduid als hexa cijfer 0 - 14. Deze hexa cijfers kunnen gegevens ontvangen van het 20 bijpassende i-bits microprocessorblok, en kunnen ook op juiste wijze in schaal gebrachte gegevens ontvangen door de rechter verschuivings-ingangspoort hexa cijfer 0 - 15· De werkingen daarvan worden geregeld • door de signalen DASO, DAS1, DBSO en DBS1, en bestaan respectievelijk uit het verschuiven naar links, het verschuiven naar rechts, het even-25 wijdig laden en het vasthouden. De linker verschuivingsingangspoort is verbonden met het volgende lagere ordebit van het volgende lagere orde hexa cijfer.

In fig. 12 zijn er vervolgens vijf grondblokken aanwezig in de hexa verschuiver. Er is een werking van het naar rechts ver-30 schuiven, bestaande uit de blokken 1301, 1302 en 130U, waarbij het gedeelte voor het naar links verschuiven van de verschuiver bestaat uit de blokken 1302, 1303 en 1305· De passende schuifwerking opent de naar links schuif— of naar rechts schuifcombinatie van logische schakelingen, en leidt signalen op de ingangsverzanelleiding 1306, die het 35 minst belangrijke bit bevatten van elk hexa cijfer, naar de bijpassende 7908393 . · ... 1j4„ : hexa ver schuiver. Deze hexa verschuiver kan worden gezien, als een 32 op êên muitiplexeerorgaan, dat uitgangen van elke hoge orde hexa cijfer kan leiden naar de rechter verschuivingsingangpoort van elk hexa cijfer.

5 In. fig. 12 en 13 wordt in het "blok 1301 gebruik gemaakt van een enkele verschuiver,. waarbij in het onderdeel 1302 drie ver schuivers worden gebruikt, in het onderdeel 1303 twee ver schuivers, in het onderdeel 130U vier ver schuivers en in het onderdeel 1305 nog eens vier ver-schuivers, èenttötaal· van veertien verschuivers bij elkaar. Deze ver- . - schuivers zijn in de handel verkrijgbaar. Elk dezer organen heeft de mogelijkheid tot het verschuiven, van vier gegevensbits over 0, 1, 2 of 3 plaatsen. Be ingangen:naar deze groep van vijf onderdeelblokken, ' worden verkregen op de verzamelleiding 1306 van de minst belangrijke ' bits van elk hexa cijfer 0 - 15-· Deze verzamelleiding 1306 is in be-15 ginsel dezelfde als de hexa verschuiver ingangverzamelleiding ^69, afkomstig van het werkregister h68. De uitgamgverzamelleiding 1307 is in beginsel gelijk aan de hexa verschuiveruitgangver zamelleiding Vf1, weergegeven in fig. 5-

Onder verwijzing naar het blok 1301 wordt de werking hiervan als volgt gedetailleerd beschreven. Elke uitgang van het blok 1301 is in werking gelijk aan een muit iplexeer orgaan met vier ingangen, waarvan de ingangen zodanig zijn verbonden, dat de kiescode, aangeduid als S0 en S1, een bits verschuivingen kan opwekken van het ingangsgegeven svoord. Deze verschuivingen kunnen 0, 1, 2 of 3 plaatsen zijn ^5 bij woorden met een willekeurige lengte. De woordlengte in dit bepaalde geval is 16 bits lang. Indien.de signalen SEL, S0 en SELS1 bijvoorbeeld beide nullen zijn, zijn gegevens op de 10-uitgang, ingangsgegevens D11 op de 10. Indien de SELS1 en S0 respectievelijk, laag en hoog zijn, verschijnen ingangsgegevens op de ingang · 1-1, op de uitgang 10.

Wanneer de ingang S0 laag is en S1 hoog, is de uitgang, die verschijnt op de Y0, de ingang op de 1-2 ingang. Aannemende, dat de ingangen S0 en S1 laag zijn, is bijvoorbeeld de uitgang YQ de ingang, vervat op de ingang Γ-1. Indien de ingangen SO, S1 respectievelijk hoog/laag zijn, , is de uitgang aan de Y0-poort, de ingang, vervat in de 1-1 poort.

35 Indien de ingangen S0 en S1 respectievelijk laag/hoog zijn, is de uit- 7908893 . fc5 * ; gang aan de YO-poort, de ingang, -vervat in de 1-1 ingangspoort. Indien de ingangen 30 en SI beide boog zijn, is de uitgang aan de YG-poort, de ingang, vervat in de 1-3 ingangspoort.

Fig. 1 k toont tijdgolfvormen, samenhangende met de ver-5 schillende signalen, die eerder in deze aanvrage zijn beschreven. Het tijdschema is geformeerd in vier ingang/uitgang tijdomstandigheden of formaties voor het tonen van de wijze -waarop signalen worden geleid tussen het FHJ-geheugen en tussen de FFU en de CPU. De formatie A is gekenmerkt als een leeskringloopbesturing met dubbele precisie 10 vanaf het geheugen naar de FFÜ.. B wordt aangeduid.’als de schrijf- kringloopbesturing met dubbele precisie vanaf de FFÜ naar het geheugen. De formatie C is getiteld het overbrengen van de FHJ naar de CPU.

De formatie D tenslotte heeft crverbrengen van de CPU naar de FPÜ.

Deze groep golfvormen bevat ook. de FUO klokketen, deF20 klokketen, de 15 F10 klokketen, de F10 en F20 klokketen en de POET EET. Deze groepering van kloksignalen is bestemd cm samen te hangen met alle vier formaties.

Met betrekking tot de formatie A, zijn de signalen FMEM CLK, FrMEM, MEMÜT, MEMOUT, PAUSE, CLR PAUSE, en FPU CLK. De leeskringloop— 20 besturing met dubbele precisie vanaf het geheugen naar de FFÜ begint als volgt. Bij het begin van de geheugenyerwijzing, plaatst de CPU het adres van het eerste uit het geheugen te lezen woord op de ΜΕΜΏΓ-verzamelleiding. Dit is weergegeven als adres 1 op het MEMUT-signaal.

In samenhang hiermede voert de CPU tegelijkertijd een FFMEM uit. Dit 25 signaal maakt de FFU erop attent, dat ^00 nanoseconden daarna, gegevens beschikbaar zijn op de MEMOUT-verzamelleiding, en dat de FFU deze gegevens op het ritme van de klok geprogrammeerd in zijn werkregister moet brengen. De FFU CLK wordt bij T=100 als pauze-(laag) in de kringloop gebracht, en laag gehouden, waarbij de FFU CLK wordt aangezet 30 door de CLR PAUSE tussen bQO en 500 nanoseconden in de kringloop. Onge veer 100 nanoseconden nadat de CLR PAUSE aankomt, ondergaat de FFÜ CLK een overgang van laag naar hoog. Dit vindt plaats bij T=50Q nanoseconden in de geheugerrverwijzingskringloop. Tegelijkertijd wordt het eerste gegevenswoord uit het geheugen op het ritme van de klok. gepro-35 grammeerd in het werkregister van de zwevende-kcmma-eenheid. Deze 7908893 4 -4-6-.

' kringlopen worden herhaald,, waarbij het tweede, derde en vierde woord respectievelijk. 700, 900 en 1100 nanoseconden later komt.

Bij T=200 in de kringloop, voert de CPU het adres af van het tweede woord (adres 2) op de MEMIE-verzamelleiding. Bij T=400 in de 5 r:.kringloop, plaatst de CPU het derde adres (adres 3) op de MEMIÏT-ver- zamelleiding.. Bij T=600, plaatst de CPU het vierde adres (adres 4) op de MBMIiT-verzamelleiding. Deze vier adressen komen overeen met vier opeenvolgende plaatsen in het geheugen, waaruit de woorden worden gele-, . zen. Verwezen wordt naar fig. 8 voor een weergeving van deze woorden, 10 zoals zij worden geladen in het werkregister.

De FPU GLK stijgt met andere woorden 75 nanoseconden nadat PAUSE hoog wordt tussen 400 en 500 nanoseconden in de kringloop. In dit bepaalde geval loopt de FPU klokketen dan met een. 200 nanoseconden kring-looptijd, waarbij de betrokken gegevens 200 nanoseconden op het ritme 15 van de klok worden geprogrammeerd, nadat het eerste gegeven op deze wijze is ingebracht. Op te merken is, dat MEMCLK kan worden uitgesteld of laag gehouden met 100 nanoseconden stappen door de signalen . MEMUAII en MEMS0RRY,. uitgezonden door het hoofdgeheugen (zie fig. 1B). Zoals opgemerkt aan de tijdschema’s, verschijnen de geldige gegevens 20 1-4 400 nanoseconden nadat het adres is uitgezonden op MEMBT-verzamel- leiding voor elk der vier gègevenswoorden, geladen in de FPU vanaf het geheugen. Op te merken is, dat de gegevens óp het ritme van de klok worden geprogrammeerd in het werkregister van de zwevende-komma-eenheid bij de stijgende rand van de FPU CLK. Deze vinden plaats bij T=500, 25 700, 900 en 1100 nanoseconden.

Vervolgens wordt de schrijfkringloopbesturing met dubbele precisie in de formatie B vanaf de FPU. naar het geheugen, beschreven..

Bij Τ=0 bij het begin van de geheugenverwijzingskringloop, levert de CPU het adres, dat de gegevens moeten inschrijven op de MEMIE-ver-30 zamëlleiding naar het geheugen. Op dat: moment zendt.de CPU ook de FPMEM uit naar de PPU. Dit signaal maakt de FPU erop opmerkzaam, dat 100 nanoseconden na ontvangst van de FPMEM, de FPU het eerste woord op de MEMUT-verzamelleiding moet sturen om te worden geschreven in het adres, geleverd door de CPU. Deze kringlopen worden nog eens driemaal 35 herhaald, zodat alle vier 16-bits woorden van de zwevende-komma-eenheid,

790 88 9 J

_U7_ .

in opeenvolgende plaatsen worden geschreven in het geheugen. Het herhalen van het signaal op de ΜΕΜΠΓ-verzamelleiding, weergegeven als geldig adres 1, wordt opgewekt door de CRJ en gaat naar het geheugen. Eet signaal, aangeduid als geldige gegevens 1, wordt opgewekt door de FPU 5 en op de MEMBUS gestuurd op het juiste moment door de FHJ, maar gaat naar het geheugen. Samenvattend levert de CPU het adres voor gegevens, die moeten worden geschreven in het geheugen, waarbij de FHJ de gegevens levert, die moeten worden geschreven in deze geheugénplaats.

Onder verwijzing naar de formatie C, getiteld overbrenging vanaf 10 de CPU naar de CRT, wordt het overbrengen van gegevens vanaf de FPU

naar de CHJ thans als volgt beschreven. De CPU zendt het signaal FPCPIT uit, dat de svevende-koma-proces sor opmerkzaam maakt op het feit, dat deze gegevens moet leveren op de MEMOUT-verzamelléiding na een bepaald aantal geheugehkringlopen volgende op het ontvangst van dit 15 signaal en de MEMST1RT. De CPU zendt ook het signaal EJHSEL (uitscha kelen kiezen) uit, dat het geheugen uitschakelt van het leveren van gegevens op de MEMQUT-verzamelleiding voor deze bepaalde geheugenverwi jsingsinstruct ie. Bij de ontvangst van de VALID FPCPU, telt de FPU de geheugenkringloop-klokimpulsen, en levert zij gegevens op de 2Q MEMCUT-verzamelleiding vanaf Τ=1θΟ. tot pOO. Deze gegevens worden ge stuurd op de MEMOUT-verzamelleiding door het signaal FP DRIVE B. De FPU CLK wordt in de lage toestand gehouden, totdat deze gegevens zijn geleverd aan de CPU, op welk moment de FPU CLK weer begint aan een kringloop. Gegevens worden met andere woorden bijvoorbeeld geleverd 25 vanaf het werkregister. De gegevens worden geladen in het werkregister, waarbij de FPU-klokketen uitgeschakeld is tot de ontvangst van VALID FPCPCü. Ha ontvangst van dit signaal, wachten drie MEM-klokketens totdat deze gegevens, die zich in het werkregister bevinden, worden gestuurd op de MEMOUT-verzamelleiding op het moment vanaf T=U00 tot 500 30 nanoseconden.in de geheugenverwijzingskringloop, waarbij de CPU deze ge gevens grendelt bij 1=500 nanoseconden in de geheugenverwi j zingskringloop.

Tenslotte wordt onder verwijzing naar de volgordeformatie D, het everbrengen vanaf de CPU naar de FPU, als volgt beschreven. Oege-35 vens van de CFJ worden geschreven naar de FPU. De FPU-klokketen wordt 79 0 3 3 9 3" - k8 : ' . t t in zijn lage toestand, vastgehouden met' de kringloop, voorafgaande aan het begin van het aanzetten van de geheugenverwijzingsinstruetie. De CPU zendt het signaal FPCPU uit voor het waarschuwen van de FPU, dat gegevens op het punt staan aan te komen. Dit verschaft samen met de 5 MEMSTART, het signaal VALID FPCPU, waarbij 100 nanoseconden na ontvangst van dit signaal, de FPU de gegevens, op het ritme van de klok programmeert in zijn werkregister vanaf de MEMIH-verzamelleiding, zoals weergegeven. In dit bepaalde geval zendt de CPU de IÏIHSEL uit naar het geheugen om te voorkomen, dat deze gegevens naar het geheugen 10. worden geschreven.

Het' is duidelijk, dat de streep boven bepaalde signalen in de tekening de gebruikelijke inverterende betekenis hebben, d.w.z., dat het signaal’A het geïnverteerde A-signaal is.

* Het is aan de hand van de beschrijving van het tijdschema 15 en de andere beschrijvingen in deze aanvrage duidelijk, dat de CPU en FPU samenwerken met het hoofdgeheugen op een. wijze, die het de FPU 'mogelijk maakt' "transparant" te lijken in de stelselwerkingbetèkenis van de uitdrukking,, voor de CPU. De CPU verschaft signalen, aan en ontvangt signalen vanaf het hoofdgeheugen op de ΜΕΜΙΪΓ- en MEMOUT-verzamelleidingen, 20 waarbij de FPU, die ook is verbonden tussen de ΜΕΜΙΓΓ- en-MEMOUT-ver zamel- . leidingen, communiceert met het geheugen en met de CPU op een wijze, die de werking van de CPU niet belemmert of uit'sluit.

De uitvinding kan in nog andere bepaalde vormen gestalte worden gegeven zonder de strekking of de essentiële eigenschappen 25 daarvan te verlaten. De onderhavige uitvoeringsvormen moeten dus in alle opzichten als illustratief en niet-beperkend worden beschouwd, waarbij de cmrvang van de uitvinding wordt aangegeven door de conclusies in plaats door de voorgaande beschrijving, en alle veranderingen, die binnen de betekenis en het equivalentiebereik van de conclusies vallen, 30 derhalve worden geacht daardoor te zijn omvat.

7903893

Claims (15)

1, Zwevende-kcmma-eenheid voor het uitvoeren van zwevende— komma-berekeningen in een stelsel voor het verwerken van gegevens, welk stelsel middelen "bevat voor het verwerken van gegevens,, geheugen-middelen voor het opslaan van de gegevens en van instructies, die 5 worden gebruikt bij het regelen van de werking van het stelsel, ingangs— verzamelleidingmiddelen voor het leiden van gegevens en instructies vanaf de processormiddelen naar de geheugenmiddelen, en uitgangsver-zamelleidingmiddelen voor het leiden van gegevens en instructies vanaf de geheugenmiddelen naar de processormiddelen, waarbij de proeessor-10 middelen instructiemiddelen omvatten, uitgevoerd voor het opslaan van êên instructie tegelijk· voor het regelen en. .het mogelijk maken van het af leiden van de regeling van de werking van het stelsel, gekenmerkt door regelmiddelen, die een middel bevatten voor het ontvangen van toe-standsignalen en aanspreken op zowel de werking van de instructiemid-1? delen als de toestandsignalen voor het verschaffen van FHJ-regelsigna- ien voor het regelen van de werking, van de FHJ,. door mantisse-midde-len, verbonden tussen de ingangverzamelleidingmiddelen .en de uitgang-verzamelleidingmiddelen, welke mantisse-middelen een middel bevatten voor het leiden van bepaalde gegevens daartussen, een middel voor het 20 ontvangen van bepaalde FRJ-regelsignalen van de regelmiddelen, een middel voor het verschaffen van de bijdrage van de mantisse-middelen aan de toestandsignalen aan de regelmiddelen.in aanspreking op bepaalde FFU-regelsignalen voor het manipuleren van mantisse-gedeelten van de bepaalde gegevens volgens een eerste, voorafbepaalde 25 wijze, en door exponent/tekenmiddelen, die een middel bevatten voor het ontvangen van andere bepaalde 'FFU-regelsignalen vanaf de regelmiddelen, een middel voor het verschaffen van de exponent/tekenmiddelenbijdrage aan de toestandsignalen aan de regelmiddelen aanspreker— de op de andere bepaalde FPU-regelsignalen voor het manipuleren van 30 andere mantisse-gedeelten van de bepaalde gegevens, ontvangen van de mantisse-middelen, volgens een tweede voorafbepaalde wijze gelijktijdig met de werking van de mantisse-middelen, waardoor de gelijktijdige werking van de expcnent/tekermiddelen en van de mantisse-middelen onder regeling van de regelmiddelen, de zwevende-komma-berekeningen ver- 7908393 « t \ - 50 schaft in het stelsel voor het verwerken van gegevens.

2. FHJ volgens conclusie 1 met het kenmerk, dat de regelmidde- len -worden gevormd door microprogrammaregelmiddelen, die microprogram-mavolgorde en adresselectormiddelen bevatten voor het combineren van 5 : een eerste vertegenwoordiging van de ene instructie met zowel een twee de vertegenwoordiging van de mantisse-middelen bijdrage aan de toe-standsignalen, als een derde vertegenwoordiging van de exponent/ tekenmiddelen bijdrage aan de toestandsignalen,.voor het opwekken·', van een stel gemicro-progranimeerde regelsignalen, overeenkomende met elke Ί0 werking van de microprogrammavolgorde en adresselectormiddelen, en door pijplijnregistermiddelen, die een middel bevatten voor het tot stand . brengen van een op dat moment geldige regelstand en een opvolgende regelstand voor het- in de op dat moment geldige regelstand opslaan van het laatstelijk opgewekte stel gemicro-programmeerde regelsignalen 15 als de FPU-regelsignalen, voor heir in de volgende regelstand laden van het ene stel gemicro-programmeerde regelsignalen en voor het overbrenger van het ene stel gemicroprogrammeerde regelsignalen naar de op dat moment werkzame regelstand bij het optreden van de direkt volgende werking van de microprogrammavolgorde en adresselectormiddelen.

3. FHJ volgens conclusie 2 met het kenmerk, dat de micro- programmaregelmiddelen, regelopslag ROM-middelen. omvatten, die een middel bevatten voor het ontvangen van een ingangsadressignaal, dat het gevolg is van de werking van de microprogrammavolgorde en adresselectormiddelen, voor het verschaffen van een eerste, voorafbepaalde 25 groep van het ene stel gemicroprogrammeerde regelsignalen aan de pijp lij nregistermiddelen. ; k. FHJ volgens conclusie 3 met het kenmerk, dat de microprogramm-a- ; regelmiddelen, regelaarmiddelen met een willekeurige toestand, omvatten, die een middel bevatten voor het ontvangen van zowel een signaal met 30 een willekeurige toestand vanaf de microprogrammavolgorde en adresselec tormiddelen, als een tweede voorafbepaalde groep van het ene stel gemicroprogrammeerde regelsignalen vanaf de regelopslag RCM-middelen, voor het verschaffen van gedecodeerde regelsignalen met willekeurige toestand aan althans de pijplijnregistermiddelen. 35 — . S. „ FFU volgens conclusie k met het kenmerk, dat de microprogram- 7908893 -51-.- mavolgorde en adresselectormiddelen, logische adreskiesmiddelen cravat— ten, die een middel "bevatten voor het ontvangen van zowel een gedeelte van de tweede vertegenwoordiging van de mant is s e-middelenbij drage als een gedeelte van de derde vertegenwoordiging van de exponent/middelen 5 "bijdrage aan de toestandsignalen, als een derde voorafbepaalde groep van het ene stel gemieroprogrammeerde regelsignalen, voor het regelen van de mieroprogrammavolgorde en adresselectormiddelen bij het kiezen van het volgende ingangsadressignaal.

6. FRI volgens conclusie 5 met het kenmerk» dat de mxcroprogrammma-10 volgorde en adresselectormiddelen, een microprogranmavolgordemiddel omvatten, dat aanspreekt op de regelende werking van de logische adreskiesmiddelen voor het opwekken van zowel een eerste signaal, dat wordt geleid naar de regelopslag ROM-middelen, naar de regelaamiddelen met de willekeurige toestand en teruggekoppeld naar het mieroprogramma— 15 volgcrdemiddel als een tweede signaal.

7. FKJ volgens conclusie 6 met het kenmerk, dat de micropro-gramma volgorde en adresselectormiddelen, een microprogrammaseiector omvatten, die aanspreekt op het tweede signaal, op een ander gedeelte van de tweede vertegenwoordiging van de mantissemiddelenbijdragen 20 en een ander gedeelte van de derde vertegenwoordiging van de exponent-middelen bijdrage aan de toestandsignalen, op de eerste vertegenwoordiging van de ene instructie en op bepaalde FHJ-regelsignalen van de op dat moment geldige regelstand in de pijplijnregistermiddelen, voor het opwekken van een microprogrammaselectorsignaal, bestemd cm te 25 worden ontvangen door de regelopslag 3CM-middelen, regelaarmiddelen met willekeurige toestand en het mieroprogrammavolgordemiddel, en door middelen voor het voorkomen van het gelijktijdig opwekken van zowel het eerste signaal als het microprogrammaselectorsignaal.

8. Zwevende-konma-eenheid voor het uitvoeren van zwevende-komaa-30 berekeningen in een stelsel voor het verwerken van gegevens, gekenmerkt door regelmiddelen voor het verschaffen van regelsignalen voor het regelen van ie werking van de zwevende-komma-eenheid, door mantisse-middelen, die een middel bevatten voor het verschaffen van mantisse-toestandsignaien aan da regelmiddelen in aanspreking op bepaalde regel- 35. signalen voor het manipuleren van mantisse-gedeelten van de gegevens op 7908393 ; -· -52- . - een eerste, voorafbepaalde wijze, voor h.et produceren, van een mantisse-resultaat, en door exponent/1ekenmiddelen, die een middel bevatten voor het verschaffen van exponent/tekentoestandsignalen aan de regel-middelen in aanspreking op andere bepaalde regelsignalen voor het 5 manipuleren van andere mantisse-gedeelten van de gegevens volgens een tweede, voorafbepaalde· wijze, en gelijktijdig met de werking van. de mant i s s e-middel en voor het produceren van een exponent/tekenresultaat*

9· FPU volgens conclusie 8 met het kenmerk, dat het stelsel een CKT bevat voor het verwerken van de gegevens, en een hoofdgeheugen 10 voor het opslaan van de gegevens, welke eenheid middelen omvat voor het onderling verbinden van de eenheid, de CPU en het hoofdgeheugen, via gegevensbanen, en middelen voor het koppelen van klöksignalen en instructie/tijdsignalen,. afkomstig van de CPU, met de regelmiddelen.

10. FPU volgens conclusie 9 met het kenmerk, dat de verbindings- 15 middelen een MMUT-verzamelleidingmiddel en een MEMQUT-verzamellei-dingmiddel bevatten, waarbij de instructie/tijd- en klöksignalen, een instruetie/tijdsignaal FPMEM bevatten en een kloksignaal MEMCLK, waarbij de FPU middelen bevat, die aanspreken op de FPMEM en-MEMCLK voor het opwekken van tijdsignalen voor het bepalen wanneer bepaalde gegevens', * 20 opgeslagen in het hoofdgeheugen, moeten worden ontvangen door de FPU vanaf het hoofdgeheugen op de MEMOUT-verzamelleiding, en voor het opwekken van andere tijdsignalen voor het. bepalen wanneer het mantisse-re-sultaat en het exponent /tekenresultaat moeten worden ontvangen door het hoofdgeheugen vanaf de FPU op de MEMÏU-verzamelleiding. 25 11·. FPU volgens conclusie 9 met het kenmerk, dat de verbindings middelen een MEMUT-verzamelleidingmiddel en een MEMOUT-verzamelleiding— middel bevatten, waarbij de instruct ie/tijdsignalen, FPCPU, MMSTABT en FPMEM bevatten, en het kloksignaal MEMCLK bevat, welke FPU middelen bevat, die aanspreken op de FPMEM en MEMCLK voor het opwekken van tijd— 3U signalen voor het bepalen wanneer bepaalde gegevens, opgeslagen in het hoofdgeheugen, moeten worden ontvangen door. de FPU vanaf het hoofdgeheugen op de MEMOUT-verzamelleiding, en aansprekende op de FPCPU, MEMSTABT, en MEMCLK voor het opwekken van andere tijdsignalen voor het bepalen wanneer het mantisse-resultaat en. het exponent/tekenresultaat 35 moeten worden ontvangen door de CPU vanaf de FPU op de MEMOUT-verzamel- 7908893 - 53 leiding.

12. FPÜ volgens conclusie 9 met het kenmerk, dat de verbindings middelen een ΜΕΜΏΓ-verzamelleidingmiddel en een MEMGUT-verzamellei-dingaiddel bevatten, waarbij de instructie/tijd- en kloksignalen, de 5 instructie/tijdsignalen FPCFJ, EMSTAET en FPMEM bevatten, en bet klop signaal, MEMCLK, welke FPÜ middelen bevat, die aanspreken op de FPCFJ, MEMCLK en M3MSTAR2 voor net opwekken van tijdsignalen voor bet bepalen wanneer bepaalde gegevens, opgeslagen in de CPU moeten worden ontvangen door de FFU vanaf de CPU op de MEMUT-verzamelleiding, en 10 op de FFMEM en MEMCLK voor bet opwekken van andere tijdsignalen voor bet bepalen waneer bet mantisse-resultaat en bet exponent/tekenresultaat moeten worden ontvangen door bet hoofdgeheugen vanaf de FFU op de MEMET-verzanelleiding. 13* FPU volgens conclusie 9 met het kenmerk, dat de verbindings- 15 middelen een MEMUT-verzamelleidingmiddel en een MEMOUT-verzamelleiding- middel bevatten, waarbij de instructie/tijdsignalen, FPCFU en MEMSTART bevatten en het kloksignaal, MEMCLK, welke FFU middelen bevat, die aanspreken op de FPCFU, MEMCLK en MEMSTAHÏ voor bet opwekken van tijdsignalen voor het bepalen wanneer bepaalde gegevens, opgeslagen 20 in 3-e CPU moeten worden ontvangen door de FPÜ vanaf de CPU op de ΜΕΜΊ2Ι- verzamelleiding en voor bet opwekken van andere tijdsignalen voor bet bepalen wanneer bet mantisse-resultaat en bet exponent/tekenresultaat moeten worden ontvangen door de CPU vanaf de FFJ op de MEMOUT-verzamel-leiding.

14. FPU volgens een der conclusies 10-13 met het kenmerk, dat de tijdsignalen en de andere tijdsignalen, PAUSE, CIS PAUSE, T100, T200, T3QQ en Ξ2Π en functies daarvan bevatten.

15· FPU volgens conclusie 9 met bet kenmerk, dat de mantisse- middelen een middel omvatten voor bet ontvangen van gegevens vanaf de 30 gegevensbanen en bet overbrengen van bet mantisse-resultaat naar de gegevensbaren, verder een werkregistermiddel voor bet tijdelijk opslaan van de mantisse-gedeelten van de gegevens, een microprocessormiddel voor het ontvangen van de mantisse-gedeelten van de gegevens vanaf bet werkregistermiddel, en voor bet manipuleren van de mantisse-gedeelten 35 in gemanipuleerde mantissegedeelten van de gegevens, een multiplexeer- 7903893 -5^- · · - · middel voor' het combineren, van de gemanipuleerde mantisse-gedeelten van de gegevens met de gegevens vanaf de ontvangmiddelen in bet verkregistermiddel, en een hexa verscbuivermiddel, dat andere middelen bevat voor bet ontvangen van de mantisse-gedeelten van de gegevens vanaf 5 bet verkregistermiddel, en bet ontvangen van een scbuif signaal vanaf de exponent/tekenmiddelen, voor bet opnieuw opstellen van de mantisse-. gedeelten van de gegevens in bet verkregistermiddel.

16. FPU volgens conclusie 15’met het kenmerk, dat de mantisse- gedeelten van de gegevens zijn gegroepeerd als een aantal bexa decimale . iQ cijfers van vier bits per cijfer, waarbij bet bexa verscbuivermiddel een middel omvat voor bet vervangen van êên van de bexa decimale cijfers door een ander bexa. decimaal cijfer. IT. FPU volgens conclusie 16' met bet kenmerk, dat bet hexa ver scbuivermiddel een LSB-middel bevat voor bet ontvangen van bet minst 15 belangrijke bit van de vier bits per cijfer voor een van de cijfers vanaf bet verkregistermiddel, en een MSB-middel voor bet leiden van het minst belangrijke bit in de belangrijkste bitstand van een van de andere cijfers.

18. FPU volgens conclusie 17’met bet kenmerk, dat de kloksignalen, 2Q FPUCLK· bevatten en de klok RCLK van bet verkregistermiddel, welke klok een middel bevat voor bet verbogen van de verksnelheden van bet LSB-middel en bet MSB-middel met een factor vier door bet instellen van de RCLK op bet lopen met viermaal de frequentie van de FPUCLK.

19· FPU volgens conclusie 15’met bet kenmerk,'dat de mant is se- 25 gedeelten van de gegevens zijn gegroepeerd als een aantal cijfers met voor afbepaalde bits per cijfer, waarbij bet bexa verscbuivermiddel, middelen omvat voor bet vervangen van een van de cijfers door een ander van de cijfers.

20. FPU volgens conclusie 17’ met het kenmerk, dat de kloksignalen, 2o FPUCLK bevatten en de klok RCLK van bet werkregistermiddel, voorzien van een middel voor bet verbogen van de werksnelbeden van het LSB-middel en het MSB-middel door bet verbogen van de frequentie van de RCLK met betrekking tot de FPUCLK. 35 < 7908893