SU1254495A1 - Interface for linking central processor unit with group of arithmetic processor units - Google Patents
Interface for linking central processor unit with group of arithmetic processor units Download PDFInfo
- Publication number
- SU1254495A1 SU1254495A1 SU843810130A SU3810130A SU1254495A1 SU 1254495 A1 SU1254495 A1 SU 1254495A1 SU 843810130 A SU843810130 A SU 843810130A SU 3810130 A SU3810130 A SU 3810130A SU 1254495 A1 SU1254495 A1 SU 1254495A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- input
- output
- register
- inputs
- information
- Prior art date
Links
Landscapes
- Hardware Redundancy (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к вычислительной технике и может быть использовано при построении высокопроизводительных вычислительных систем в качестве средства дл сопр жений центрального процессора с арифметическими процессорами. Целью изобретени вл етс повышение быстродейсти вычислительной системы за счет обеспечени переключени вычислительных операций с программных на аппаратные средства и наоборот. Устройство содержит блок управлени , регистр возврата в программу, регистр кода операции, регистр диагностического перехода, регистр адреса, регистр номера, блок пам ти, узел сравнени , дешифратор, два триггера, два элемента ИЛИ, два элемента И. 1 з.п.ф-лы, 12 ил., табл. § (ЛThe invention relates to computing and can be used in the construction of high-performance computing systems as a means to interface the central processor with arithmetic processors. The aim of the invention is to increase the speed of a computing system by providing switching of computing operations from software to hardware and vice versa. The device contains a control unit, a return register in the program, an operation code register, a diagnostic transition register, an address register, a number register, a memory block, a comparison node, a decoder, two triggers, two OR elements, two I. Elements. -ly, 12 ill., Table. § (L
Description
Изобретение относитс к вычисли- тельной технике и может быть использовано при построении высокопроизводительных вычислительных систем (ВС) в качестве средства дл сопр жени центрального процессора (ЦП) с арифметическими процессорами (АП).The invention relates to computing technology and can be used in the construction of high-performance computing systems (VS) as a means for interfacing the central processing unit (CPU) with arithmetic processors (AP).
Цель изобретени - повьшение быстродействи работы ВС за счет обеспечени переполнени вычислительных операций с программных на аппаратные средства и наоб орот.The purpose of the invention is to increase the speed of the aircraft operation by ensuring the overflow of computational operations from software to hardware and vice versa.
Иа фиг. 1 представлена блок-схема устройства; на фиг. 2 - блок-схема ЦП; на фиг. 3 - блок-схема АП; на фиг. 4 - схема блока пам ти (Ш1); на фиг, 5 - блок-схема регистра адреса; на фиг. 6 - блок-схема регистра кода операции; на фиг. 7 - блок-схема регистра возврата в программу} на фиг. 8 - блок-схема регистра диагностического перехода; на фиг. 9 - блок- схема узла сравнени ; на фиг. 10 - блок-схема регистра номера; на фиг.11 блок-схема блока межпрограммного управлени (БУ); . 12 - временна диаграмма перехода в основную программу ... Устройство содержит (фнг.1) ЦП 1, АП 2, регистр 3 возврата в программу блок 4 пам ти, регистр 5 кода операции , регистр 6 диагностического перехода , узел 7 сравнени , регистр 8 адреса , регистр 9 номера, дешифратор 10 первый элемент И 11, первый триггер 12, второй триггер 13, первый элемент ИЛИ 14, второй элемент ИЛИ 15 второй элемент И 16, блок 17 микропрограммного управлени , шину 18 адреса , шину 19 данных, выход Чтение ЦП (Чт. ЦП) 20, выход Подтверждение захвата ЦП (ПЗх ЦП) 21, вькод Запись ЦП (Зпv ЦП) 22, вход Сброс ЦП (Сб. ЦП) 23, вход Запрос захвата ЦП вход Готовность ЦПFIG. 1 is a block diagram of the device; in fig. 2 is a block diagram of a CPU; in fig. 3 is a block diagram of the AP; in fig. 4 is a diagram of a memory block (W1); FIG. 5 is a block diagram of an address register; in fig. 6 is a block diagram of the operation code register; in fig. 7 is a block diagram of the register of return to the program} in FIG. 8 is a block diagram of a diagnostic transition register; in fig. 9 is a block diagram of a comparison node; in fig. 10 is a block diagram of the number register; FIG. 11 is a block diagram of an interprogrammed control unit; . 12 is a timing diagram of the transition to the main program ... The device contains (fnig.1) CPU 1, AP 2, register 3 return to the program memory block 4, register 5 of the operation code, register 6 of the diagnostic transition, comparison node 7, register 8 addresses, number register 9, decoder 10 first AND 11 element, first trigger 12, second trigger 13, first OR element 14, second OR element 15 second AND 16 element, firmware control block 17, address bus 18, data bus 19, output Read CPU (Thu. CPU) 20, output Confirmation of capture of the CPU (PZh CPU) 21, and code Record CPU (Zpv CPU) 22, input Sat oc CPU (Sat CPU) 23, input request input capture CPU CPU Willingness
КЗЗхЦП) 24,KZhCP) 24,
(Гт.ЦП) 25, выход Неисправность АП (Нс.АП) 26, вход Выборка кристалла АП (ВК АЛ) 27, вход Чтение АП (Чт.АП) 28, выход Конец выполнени операции АП (КВО АИ) 29, вход Запись АП (Зп/АП) 30, вход Команда/ данные АП (К/Д АП) 31, вход Запуск АП 32, вход Разрешение выборки внешней пам ти программы (РВВ ШТ)33 вход Чтение внешней пам ти программы (Чт. ВПП) 34, вход Запись внешней пам ти программы (Зп,ВПП) 35.(GC. TsP) 25, output Malfunction AP (NS.AP) 26, input Sampling crystal AP (VC AL) 27, input Read AP (Pt.PA) 28, exit End of the operation of the AP (KVO AI) 29, input Record AP (Zp / AP) 30, input Command / data AP (K / D AP) 31, input Launch AP 32, input Permit selection of external program memory (RVV PC) 33 input Read external program memory (Thu runway) 34 , entry Record of external program memory (Zp, WFP) 35.
ЦП 1 (фиг. 1) содержит буфер 36 а,ц- реса, буфер 37 данных, блок 38 реCPU 1 (Fig. 1) contains buffer 36 a, tres, buffer 37 data, block 38 re
о about
гистров, внутреннюю магистраль 39, арифметико-логическое устройство 40, блок 41 управленп, блок 42 управлени обменом, блок 43 синхронизации. В устройстве применен ЦП серии К580 ИК80, КО.348.393.ТУ.the gistras, the internal highway 39, the arithmetic logic unit 40, the control unit 41, the exchange control unit 42, the synchronization unit 43. The device used CPU series K580 IC80, KO.348.393.TU.
АП 2 (фиг. 3) содержит операционный блок 44, сумматор 45, блок 46 управлени , первую комбинационную схему 47, триггер 48 неисправности, счетчик 49 ошибок, вторую комбинационную схему 50.AP 2 (FIG. 3) contains an operation unit 44, an adder 45, a control unit 46, a first combinational circuit 47, a fault trigger 48, an error counter 49, a second combinational circuit 50.
Блок 4 пам ти (фиг. 4) содержит первый коммутатор 51, второй комму- 5 татор 52, оперативное запоминающее . устройство (ОЗУ) 53, шинный формирователь 54, элемент НЕ 55, группу элементов И 56, элемент ИЛИ 57, ассоциативное запоминающее устройство 0 (АЗУ) 58, состо щее из дешифратора 59, регистров 60, элементов 61 сравнени , шифратора 62.The memory unit 4 (FIG. 4) contains the first switch 51, the second switch 52, the operational memory. the device (RAM) 53, the bus driver 54, the element NOT 55, the group of elements AND 56, the element OR 57, the associative storage device 0 (ABC) 58, consisting of the decoder 59, the registers 60, the elements 61 of the comparison, the encoder 62.
Регистр 8 адреса (фиг. S) содержит первый элемент 63 задержки,эле- 5 мент И 64, второй элемент 65 задержки , третий элемент 66 задержки, первый счетчик 67, второй счетчик 68, третий счетчик 69, четвертый счетчик 70, первую буферную схему 71, вторую буферную схему 72, четвертый элемент 73 задержки, п тый элемент 74 задержки, элемент И-ИЛИ 75.The address register 8 (FIG. S) contains the first delay element 63, the element 5 AND 64, the second delay element 65, the third delay element 66, the first counter 67, the second counter 68, the third counter 69, the fourth counter 70, the first buffer circuit 71, the second buffer circuit 72, the fourth delay element 73, the fifth delay element 74, the AND-OR 75 element.
Регистр 5 кода операции (фиг.6) содержит элемент НЕ 76, элемент 77 задержки, элемент И 78, многорежимньй буферный регистр (МБР) 79, например , типа К589ИР12, состо щий из элемента И 80, элемента И-ИЛИ 81, элемента ИЛИ 82, группы триггеров 83, группы элементов И 84.Operation code register 5 (FIG. 6) contains a NOT element 76, a delay element 77, an AND element 78, a multi-mode buffer register (MBR) 79, for example, type K589IR12, consisting of AND element 80, AND-OR element 81, OR element 82, trigger groups 83, element groups AND 84.
Регистр 3 адреса (фиг. 7) содержит первый элемент И 85, первый элемент ИЛИ 86, второй элемент И 87, второй элемент ИЛИ 88, элемент НЕ 89, триггер 90, МБР 91, третий элемент И 92, МБР 91 выполнен аналогично МБР 79 (фиг. 6).The address register 3 (Fig. 7) contains the first element AND 85, the first element OR 86, the second element AND 87, the second element OR 88, the element NOT 89, the trigger 90, the MBR 91, the third element And 92, the MBR 91 is made similar to the MBR 79 (Fig. 6).
Регистр 6 диагностического перехода (фиг. 8) содержит элемент 93 задержки , первый элемент НЕ 94, эле- мент И 95, второй элемент НЕ 96, третий элемент НЕ 97, первый МБР 98, второй МБР 99, третий МБР 100. МБР 98- 100 выполнены аналогично МБР 79 (фиг. 6).The diagnostic transition register 6 (FIG. 8) contains a delay element 93, the first element is NOT 94, the element is AND 95, the second element is NOT 96, the third element is NOT 97, the first MBR 98, the second MBR 99, the third MBR 100. The MBR 98- 100 are made similar to the MBR 79 (Fig. 6).
55 Узел 7 сравнени (фиг. 9) содержит группу элементов И 101, элемент ИЛИ 102, триггер 103, элемент 104 задержки .55 Comparison node 7 (FIG. 9) contains a group of elements AND 101, an element OR 102, a trigger 103, a delay element 104.
5five
00
5five
Регистр 9 номера (фиг. 10) содержит элемент 105 задержки, элемент И 106, регистр 107.Register 9 numbers (Fig. 10) contains the element 105 delay, the element And 106, register 107.
БУ 17 (фиг. 11) содержит пам ть 108 микрокоманд, регистр 109 микрокоманд, счетчик 110 микрокоманд элемент И-ИЛИ 111, элемент 112 задержки , первый элемент И 113, счетчик 114, дешифратор 115, четвертый и п тый элементы И 116, триггер 117, генератор 118 импульсов, седьмой и восьмой элементы И 119, второй триггер 120, второй, третий, тестой элементы И 121 - 123, элемент ШШ. 124, элемент НЕ 125.The CU 17 (Fig. 11) contains a memory of 108 micro-instructions, a register of 109 micro-instructions, a counter of 110 micro-commands, an AND-OR element 111, a delay element 112, the first element AND 113, a counter 114, a decoder 115, a fourth and fifth elements And 116, a trigger 117, the generator 118 pulses, the seventh and eighth elements And 119, the second trigger 120, the second, third, the test elements And 121 - 123, the element SH. 124, element NOT 125.
В основе построени устройства лежат два принципа: принцип модульного представлени программного и аппаратного обеспечени БС и принцип взаимозамен емости программных и аппарат- ных модулей. Под модулем (программным или аппаратным) понимаетс объект , обладающий функциональной завершенностью , реализующий конечное число функций соответственно програм- мным или аппаратным путем.The construction of the device is based on two principles: the principle of modular representation of BS software and hardware and the principle of interchangeability of software and hardware modules. A module (software or hardware) is an object that has functional completeness, which implements a finite number of functions, respectively, in a software or hardware way.
В устройстве в качестве аппаратного модул исполБзуетс АЛ, который, в случае реализации нескольких вычислительных операций выступает как мноIn the device, an AL is used as a hardware module, which, in the case of the implementation of several computational operations, acts as a set
гофункциональный аппаратный модуль. При этом, в общем случае, дл обработки информации АП должен получить входные данные той или иной операции и код операции (команду) в соответствии с требовани ми алгоритма решаемо задачи. По окончаний процесса вычислени АП выдает обработанные данные как результаты.Functional hardware module. In this case, in general, to process information, the UA must receive the input data of an operation and the operation code (command) in accordance with the requirements of the algorithm for solving the problem. At the end of the calculation process, the UA outputs the processed data as results.
Модульное программирование, помимо сокращени времени на разработку программного обеспечени , делает его более нагл дным и пон тным, позвол - ет независимо от- других программных модулей кодировать и тестировать их. При этом все программные модули оформл ютс в виде подпрограмм, представл ющих единый механизм, которому передаетс управление программой и от которого возвращаетс управление программе. Кроме того, использование подпрограмм значительно сокращает обтем программной пам ти за счет возможности многократного обращени к однажды написанной и отлаженной подпрог:рамме, нет необходимости про- изводить ее многократное дублирование в основной программе. Как и дл АП, подпрограмма должна получить не-(Modular programming, in addition to reducing the time spent on software development, makes it more concise and comprehensible, allowing you to encode and test them independently of other software modules. In this case, all program modules are designed in the form of subroutines representing a single mechanism to which program control is transferred and from which control is returned to the program. In addition, the use of subroutines significantly reduces the volume of program memory due to the possibility of repeated access to the once written and debugged subprogramme: there is no need to perform multiple duplications in the main program. As for the UA, the subroutine should get a non- (
5 fO t55 fO t5
20 2520 25
30thirty
00
5 five
5five
00
которые входные данные и выдать результаты .which input data and issue results.
Вопрос о том, где размещать данные и каким образом их передавать в подпрограмму вл етс очень важным дл организации вычислительного процесса. Поэтому рассмотрим различные способы передачи данных, разработанные дл микропроцессорной системы (МПС), между основной программой и подпрограммой. Дл этого разделим все существующие способы передачи даннь1х на две группы в зависимости от их расположени по отношению ic ЦП; внутри ЦП и вне его. К первой группе относ тс способы передачи данньтх с использованием внутренних регистров ЦП или специального стека, встроенного внутрь ЦП. Вторую группу составл ют способы обмена данными через внешнюю пам ть программы ВПП. Следует отметить, что, в основном , загрузке данных во внутренние регистры или специальный стек ЦП предществует их хранение в ВПП. Втора группа способов передачи данных чаще используетс дл организации подпрограмм. Поэтому можно считать, что наиболее общими способами передачи данных вл ютс способы передачи через ВПП. В данном устройстве используютс только способы передачи данных, при которых возможен доступ к данным всем обрабатывающим модул м системы (данное устройство используетс в МПС, в которых имеет место только втора группа способов передачи данных в подпрограммы).The question of where to place the data and how to transfer it to the subroutine is very important for the organization of the computational process. Therefore, consider the various data transfer methods developed for the microprocessor system (MPS) between the main program and the subroutine. To do this, we divide all existing methods for transferring data into two groups, depending on their location with respect to the CPU ratio; inside and outside of the CPU. The first group includes methods for transmitting data using internal CPU registers or a special stack embedded inside the CPU. The second group consists of ways to exchange data via the external memory of the runway program. It should be noted that, in general, loading data into internal registers or a special CPU stack precedes their storage in the runway. The second group of data transfer methods is often used to organize subroutines. Therefore, it can be considered that the most common data transmission methods are transmission methods via runways. This device uses only data transfer methods, in which data can be accessed by all system processing modules (this device is used in the MMS, in which there is only the second group of data transfer methods to subroutines).
Инициирование вьшолнени подпрограммы осуществл етс путем указани ее имени в команде вызова подпрограммы . подпрограммы (метка в поле ассемблерной строки) ассоциируетс с адресом той чейки пам ти, в которой размещаетс первый байт команды подггрограммы и которой передаетс управление из точки вызова. Затем обычным образом вьтолн ютс команды подпрограммы, а по ее завершению . управление передаетс в точку выз ова. При выполнении команды вызова подпрограммы текущее содержимое программного счетчика ЦП загружаетс в стек, а в программный счетчик загружаетс адрес перехода. Содержимое программного счетчика передаетс по шине адреса в пам ть и сигналом Чтение производитс выборка первого байтаThe subprogram execution is initiated by specifying its name in a subprogram call command. subroutines (a label in the assembler string field) is associated with the address of the memory cell in which the first byte of the subprogram command is located and to which control is transferred from the dial peer. Then the commands of the subroutine are executed in the usual way, and upon its completion. control is transferred to the call point. When the subroutine call command is executed, the current contents of the program counter of the CPU are loaded onto the stack, and the transition address is loaded into the program counter. The contents of the program counter are transferred via the address bus to the memory, and the read signal selects the first byte.
команды (код первой операции подпрограммы ) , котора принимает управление процессом, после чего начинает выполн тьс перва команда подпрограммы , затем втора и т.д. Заключительной командой каждой подпрограммы вл етс однобайтна команда возврата , котора извлекает адрес возврата, из стека и передает его в программный счетчик. Далее выполн етс команда, наход ща с в вызывающей программе сразу после команды вызова подпро- ,граммы.instructions (code of the first operation of the subroutine), which takes control of the process, after which the first instruction of the subroutine starts, then the second, and so on. The final command of each subroutine is a one-byte return command that retrieves the return address from the stack and passes it to the program counter. Next, the command is executed, which is found in the calling program immediately after the call command of the subprogram.
По вление АП в МПС вызвано тенденцией повышени производительности ВС. Поскольку универсальные микропроцессоры (в том числе, серии К580) малоэффективны дл выполнени сложных математических операций (типаThe appearance of the AP in the IPU is caused by a tendency to increase the productivity of the aircraft. Since universal microprocessors (including the K580 series) are not very effective for performing complex mathematical operations (such as
строен в виде пам ти-каталога на основе ассоциативного запоминающего устройства (АЗУ) и функционирует в двух режимах: настройки и рабочем.It is built in the form of a memory catalog based on an associative memory device (CAM) and operates in two modes: settings and working.
J В режиме настройки блок 4 произво дит формирование так называемой коммутационной матрицы из дескриптора аппаратно-реализуемых функций и информационно-управл ющих слов АП 2.J In setup mode, block 4 generates a so-called switching matrix from a descriptor of hardware-implemented functions and informational control words AP 2.
10 При этом в регистры 60 АЗУ 58 записы вают метки подпрограмм, имеющих экви валентную реализацию в аппаратном исполнении на АП 2, а в чейки ОЗУ 53 информацию, необходимую АЛ 2 дл обр10 At the same time, the registers 60 of the ABC 58 write the labels of the subroutines having the equivalent hardware implementation of the AP 2, and the cells of the RAM 53 contain the information needed by the AL 2 for processing
5 ботки операций и обмена в ВПП5 operations and swap operations
.(фиг. 18): начальные адреса входных данных, начальные адреса вькодных да ных, код операции, номер АП, длину обрабатываемого слова (например.. (Fig. 18): the initial addresses of the input data, the initial addresses of the encoding data, the opcode, the number of the AP, the length of the word being processed (for example.
операций умножени , делени , возведе- 20 байтах), длину результата. Запись ни в степень, нахождени логарифма, производитс под управлением ЦП 1, multiply, divide, erect (20 bytes) operations, the length of the result. Writing to the power of finding the logarithm is done under the control of CPU 1,
вычислени тригонометрических функций и т.п.), которые они выполн ют программным путем и затрачивают iiHoro времени, то увеличение производитель- ности и вычислительной мощности универсальных микропроцессоров достигаетс путем включени совместно с ними .АП, ориентированнь1х на выполнении сложных математических операций. Как правило, АП подключаютс к ЦП в качестве дополнительных периферийных устройств, функционирование которых происходит по инициативе и под управлением ЦП.computations of trigonometric functions, etc.), which they perform programmatically and spend iiHoro time, then an increase in the productivity and computational power of universal microprocessors is achieved by including them in conjunction with them. The AP focuses on performing complex mathematical operations. Typically, the UAs are connected to the CPU as additional peripheral devices, the operation of which is initiated and controlled by the CPU.
Данное устройство в составе МПС осуществл ет перехват и передачу в АП 2 тех арифметических операций , на эффективное выполнение которых ориентирован АП 2 и которые в однопроцессорной системе реализуютс программными средствами, с последующей передачей входных данных в АП 2 и вьщачей результатов в нужную область программной пам ти. В случае неисправного состо ни АП 2, выполн ющего функцию, устройство передает операции неисправного .АП 2 программным средствам. Причем в дальнейшем обращени к данному АП 2 не производитс до устранени его неисправностиThis device, as part of the MPS, intercepts and transmits to the AP 2 those arithmetic operations that the AP 2 is aimed at effectively performing and which are implemented in a uniprocessor system by software, with the subsequent transfer of the input data to the AP 2 and the results to the desired area of the program memory. . In the event of a malfunction of the AP 2 performing the function, the device transfers the operations of the failed AP 2 to software. Moreover, in the future, access to this AP 2 is not made until its malfunction is eliminated.
Дл по снени принципа действи устройства необходимо предварительно рассмотреть организацию составл ющих его блоков. Центральным блоком . устройства вл етс блок 4 пам ти (фиг. 4), предназначенный дл определени конфигурации МПС. Блок 4 построен в виде пам ти-каталога на основе ассоциативного запоминающего устройства (АЗУ) и функционирует в двух режимах: настройки и рабочем.In order to clarify the principle of operation of the device, it is necessary to first consider the organization of its constituent units. Central unit. The device is a memory block 4 (FIG. 4) for determining the configuration of the IPU. Block 4 is built in the form of a memory directory based on an associative memory device (CAM) and operates in two modes: settings and working.
J В режиме настройки блок 4 производит формирование так называемой коммутационной матрицы из дескриптора аппаратно-реализуемых функций и информационно-управл ющих слов АП 2.J In the setup mode, block 4 generates the so-called switching matrix from the descriptor of hardware-implemented functions and the information control words AP 2.
10 При этом в регистры 60 АЗУ 58 записывают метки подпрограмм, имеющих эквивалентную реализацию в аппаратном исполнении на АП 2, а в чейки ОЗУ 53- информацию, необходимую АЛ 2 дл обра 5 ботки операций и обмена в ВПП10 At the same time, the registers 60 of the ABC 58 write the labels of subroutines having the equivalent implementation in hardware version of AP 2, and the cells of RAM 53 contain the information needed by AL 2 for processing operations and exchanging in the runway
.(фиг. 18): начальные адреса входных данных, начальные адреса вькодных данных , код операции, номер АП, длину обрабатываемого слова (например.. (Fig. 18): the initial addresses of the input data, the initial addresses of the decoded data, the opcode, the number of the AP, the length of the processed word (for example.
причем таким образом, что имеет место взаимооднозначное соответствие между дескриптором (меткой) к-ой подпрограммы , помещаемой в к-й регистр 60 АЗУ 58, и содержимым к-той чейки ОЗУ 53. Измен определенным образом разр дность полей ОЗУ 53, а также объем АЗУ 58, можно получить как требуемое количество аппаратно-реализуемых функций и АП 2, включаемых в МПС, так и необходимую длину обрабатываемого слова.and in such a way that there is a one-to-one correspondence between the descriptor (label) of the subprogram placed in the k-th register 60 of the CAM 58, and the content of the k-th cell of the RAM 53. In a certain way, the width of the fields of the RAM 53 changes, as well as the volume AZS 58, you can get as the required number of hardware-implemented functions and AP 2 included in the IPU, and the required length of the processed word.
Запись в к-й регистр 60 и к-тую чейку ОЗУ 53 производитс следующим образом.The entry in the k-th register 60 and the k-th cell of the RAM 53 is made as follows.
На шину адреса 18 ЦП 1 устанавливает адреса, соответствующие к-му регистру 60 и к-й чейке ОЗУ 53. На шину данных 19 передаютс метки к-й подпрограммы и соответсвующие начальный адрес входных данньпс, начальный адрес выходных данных, код к-й операции , номер АП, длина входного слова и длина выходного слова. Сигналом с выхода Зп.ЦП 22 происходит переключение первого коммутатора 51, второго коммутатора 52 и шинного формировател 54 в режим настройки. При этом шина адреса 18 коммутируетс с дешифратором 59 и адресными входами ОЗУ 53, шина 19 данных коммутируетс с регистрами 60 и информационными входами-выходами ОЗУ 53. Этим же сигналом с выхода Зп.ЦП 22 производитс запись к-й метки подпрограммы в к-й регистр 60 (депгафратор 59 открывает входы к-го регистра 60) и соответствующей информации в к-туюOn the address bus 18, the CPU 1 sets the addresses corresponding to the th register 60 and the th cell of the RAM 53. The data bus 19 transfers the labels of the kth subroutine and the initial address of the input data, the starting address of the output data, the code of the kth operation , AP number, the length of the input word and the length of the output word. The output signal of the GPU 22 switches the first switch 51, the second switch 52 and the bus driver 54 to the setting mode. The address bus 18 commutes with the decoder 59 and the address inputs of the RAM 53, the data bus 19 commutes with the registers 60 and the information inputs / outputs of the RAM 53. With the same signal from the output of the GPU 22, the kth subroutine is written to the th register 60 (depgafrator 59 opens the inputs of k-th register 60) and the corresponding information in k-th
чейку ОЗУ 53 (сигнал с выхода Зп. ЦП 22 поступает на входы Запись и Разрешение выборки ОЗУ 53). Осуще- твл перезапись коммутационной матрицы , можно пзреориентировать устройство на обработку требуемого количества прикладных программ.cell RAM 53 (the signal from the output Zp. CPU 22 is fed to the inputs Record and Sampling resolution of RAM 53). By continuing to overwrite the switching matrix, it is possible to reorient the device to process the required number of application programs.
Процесс настройки зна11ительно упрощаетс в св зи с требовани ми к оформлению спецификаций дл каждой подпрограммы. В этих спецификаци х указываетс где наход тс данные (адреса входных данных), обрабатываемые подпрограммой; где будутThe customization process is greatly simplified due to the requirements for the design specifications for each subprogram. These specifications indicate where the data is (the input data addresses) processed by the subroutine; where will
размещены результаты (адреса выходных fs 2 МГц), достаточно дл вы влени обданНых ), полученные при выполнении подпрограмм.the results (addresses of output fs 2 MHz), sufficient for detecting obdannyh), obtained when executing subroutines.
Кроме того, во многих ассемблерах имеютс специальные средства, облегчающие работу программиста с подпро- граммами. Ассемблер дает возможность транслировать подпрограмму отдельно. Затем он собирает информацию обо всех ссылках на подпрограмму в основной программе и передает ее специаль- ной программе-загрузчику, котора замен ет эти ссылки адресами.In addition, many assemblers have special tools that facilitate the work of the programmer with subprograms. The assembler makes it possible to broadcast the subroutine separately. It then collects information about all references to the subroutine in the main program and transfers it to a special loader program that replaces these references with addresses.
В рабочем режиме второй коммутатор 52 подключает шину 18 адреса к информационным входам регистров 60 и первым входам (входам А) элементов 61 сравнени . Выходы шифратора 6 . в рабочем режиме открыты. Поскольку вторые входы (входы В) элементов 61 сравнени соединены с выходами регистров 60, то при поступлении на первые входы элементов 61 сравнени с шины 18 адреса кода, равного содержимому к-го регистра 60, на выходе к-ого элемента 61 сравнени по вл етс сигнал, который поступает на пр мой вход одного из элементов И 56. Если на инверсном входе этго же к-го элемента И 56 нет сигнала Не. АП 26, то сигнал с к-той схемы 61 сравнени переключает элемент ШШ 57 в единичное состо ние (сигнал Пуск). Сигнал с к-го элемента 61 сравнени поступает также на один из входов шифратора 62, на выходе которого по вл етс код, соот- ветствук1щий адресу к-той чейки ОЗУ 53. Сигнал Пуск производит переключение первого коммутатора 51 и шинного формировател 54 таким об- .разом, чтобы они подключаши соответственно выходы шифратора 62 с адресными входами ОЗУ 53 и информационныеIn the operating mode, the second switch 52 connects the address bus 18 to the information inputs of the registers 60 and the first inputs (inputs A) of the comparison elements 61. Encoder Outputs 6. in operation open. Since the second inputs (inputs B) of the comparison elements 61 are connected to the outputs of registers 60, when the first inputs of the comparison elements 61 receive a code address equal to the contents of the k-th register 60, the output of the -th comparison element 61 appears the signal that arrives at the direct input of one of the elements And 56. If at the inverse input of this same k-th element And 56 there is no signal He. AP 26, then a signal from a to-that comparison circuit 61 switches an element of a ШШ 57 to a single state (a start signal). The signal from the k-th comparison element 61 also goes to one of the inputs of the encoder 62, at the output of which a code appears that corresponds to the address of the k-ram of the RAM 53. The Start signal switches the first switch 51 and the bus driver 54 so that .so that they connect, respectively, the outputs of the encoder 62 with the address inputs of the RAM 53 and the information
25449582544958
входы-выходы ОЗУ 53 с входами регьст- ров 5, 8 и 9. Этот же сигнал Пуск подаетс на входы Чтение и Разрешение выборки ОЗУ 53, чем осуще- 5 ствл етс выборка к-той чейки ОЗУ 53, в регистр 5 - кода к-той операции, в регистр 8 - адресов входных и выходных данных и длин слов, в регистр 9 - номера АП.the RAM 53 inputs with outputs of registrars 5, 8 and 9. The same Start signal is fed to the Read and Allow sampling of RAM 53, which results in the selection of K-cell RAM 53, in register 5 - code to -th operation, in register 8 - addresses of input and output data and lengths of words, in register 9 - numbers of AP.
to Расчеты показывают, что времени, в течение которого на шине адреса 18 присутствует адрес чейки ВПП (дл К580 - в течение 1 - 3 тактов, равных 1,5 МКС при тактовой частотеCalculations show that the time during which the address of the runway cell is present on the address 18 bus (for K580, for 1 to 3 clocks equal to 1.5 of the ISS at the clock frequency
20 5 20 5
00
5five
00
5five
00
ращени к аппаратно-реализуемой функции , подачи сигнала на вход ЗЗх. ЦП 24 и выборки содержимого к-той чейки ОЗУ 53 а регистры 5, 8 и 9. Таким образом, после настройки блок 4 содержит дескриптор аппаратно- реализуемьк функций и информационно- управл ющ слова АП 2, что,.в целом , фиксирует конфигурацию МПС.rascheni to the hardware-realized function, giving of a signal on ZZkh input. CPU 24 and sampling the contents of the k-th cell of RAM 53 and registers 5, 8 and 9. Thus, after tuning, block 4 contains a descriptor of hardware-realizable functions and information-control words of AP 2, which, in general, fixes the MPS configuration .
Остальные узлы устройства несут .следующую функциональную нагрузку. Сигнал Пуск с выхода элементаРШИ 57 (фиг.4) открывает входы регистра 5 (фиг.6) и регистра 9 (фиг. 10), таким образом, что вначале производитс обнуление содержимого триггеров 83 и регистра 107. Элементы 77 и 105 задержки имеют задержку на врем сброса (обнулени ) триггеров 83 и регистра 107 соответственно. Затем сигнал Пуск поступает на входы С элемента И-ИЛИ 81 и регистра 107 соответственно , чем разрешаетс запись в триггеры 83 и регистр 107 данных по информационным входам. Сигнал из БУ 17 на вход элемента НЕ 76 открывает выходы регистра 5, в результате чего соде ржимое последнего подаетс на шину 19 данных. Содержимое регистра 107 (номер АП) подаетс на вход дешифратора 10. The remaining units of the device carry the following functional load. The Start signal from the output of the aperture 57 (Fig. 4) opens the inputs of register 5 (Fig. 6) and register 9 (Fig. 10), so that the contents of the flip-flops 83 and the register 107 are reset. Delay elements 77 and 105 have a delay at the time of reset (zeroing) of the triggers 83 and register 107, respectively. Then, the Start signal is fed to the inputs C of the AND-OR element 81 and register 107, respectively, which permits the recording of data on information inputs into the triggers 83 and the register 107. The signal from the CU 17 to the input element NE 76 opens the outputs of register 5, with the result that the content of the latter is fed to the data bus 19. The contents of register 107 (AP number) is fed to the input of the decoder 10.
Сигнал Пуск переключает в единичное состо ние первый триггер 12 и второй триггер 13. При этом с выхода первого триггера 12 сигнал поступает на вход ЗЗх, ЦП 24 и в БУ 17, а с выхода второго триггера 13 - на вход ГТ}1ДП 25.The Start signal switches the first trigger 12 and the second trigger 13 to one state. At the same time, from the output of the first trigger 12, the signal goes to the input ZZx, CPU 24 and to the control unit 17, and from the output of the second trigger 13 to the input GT} 1DP 25.
В процессе обработки информации в МПС данное устройство вы вл ет о бращение к аппаратно-реализуемой функции и, прежде чем прин ть на себ управление системой, подготавливаетDuring the processing of information in the MPS, this device reveals an appeal to a hardware-implemented function and, before taking control of the system, prepares
обратный переход в программу. Организаци аппаратного перехода в основную программу происходит следующим образом. Сигнал Пуск переключает в единичное состо ние триггер 90 регистра 3 (фиг. 7). Сигнал с выхода триггера 90 поступает на инверсный вход элемента И 92. Пр мой вход последнего соединен с выходом МПС, управл ющим разрешением выборки ВПП (обычно это .15-й разр д шины 18 адреса ), В результате происходит блокировка ВПП. При по влении сигнала с выхода Чт.ЦП 20 на шину 19 даннь1хreturn to the program. The organization of the hardware transition to the main program is as follows. The Start signal switches the trigger 90 of register 3 to one state (Fig. 7). The signal from the trigger output 90 is fed to the inverted input of the I 92 element. The direct input of the latter is connected to the MPS output, which controls the resolution of the sample of the runway (usually this is the 15th bit of the address 18 bus). As a result, the runway is blocked. When a signal is output from the output of Th.CCP 20 to the bus 19 dan1x
15 счетчиков 67-70 после выборки их содержимого . Таким образом, при каждом . обращении к счетчикам их содержимое будет увеличено на единицу (дл счет (, чиков 67 и 68) или уменьшено на едипоступает код команды выхода из подпрограммы PET из МЕР 91, выполненный аналогично МБР 79. Сброс команды PET происходит при исчезновении сигнала Пуск, а сброс блокировки ВПП - при по влении сигнала с выхода П3х ЦП 21,2Q ницу (дл счетчиков 69 и 70). При ра- Временна диаграмма (фиг. 12) по сн - венстве нулю счетчиков 69 и 70 на их ет организацию аппаратного перехода выходах по вл етс сигнал, поступаю- в основную программу. ЦП 1 выставл - щий через элемент И-ИЛИ 75, на вх од ет единичньш сигнал на выходе П3х элемента И-ШШ 111 БУ 17, чем прекра25 щаетс обращение к ПП. Элементы 7315 counters 67-70 after sampling their contents. So at every. when accessing the counters, their contents will be increased by one (for the account (, tweeters 67 and 68) or reduced by the command code for exiting the PET subroutine from MEP 91, executed similarly to the IBR 79. The PET command will be reset when the Start signal disappears and the lock is reset Runway - when the signal from P3x output CPU 21,2Q is low (for counters 69 and 70). When the Time Diagram (Fig. 12) is observable, zero counters 69 and 70 have a hardware transition on the outputs signal arrives in the main program. CPU 1 exposes through nt AND-OR 75, on the input there is a single signal at the output of the P3x element I-ShSh 111 BU 17, which stops the access to the PP.
ЦП 21 в начале третьего такта машинного цикла Чтение, если сигнал на вход ЗЗх,ЦП 21 поступил в первом такте за 180 не до нарастающего фронта второго синхроимпульса, в противном случае этот сигнал ПЗх . выставл етс в третьем такте следующего машинного цикла.CPU 21 at the beginning of the third cycle of the machine cycle Reading, if the signal to the input ZZh, the CPU 21 arrived in the first clock for 180 not before the rising edge of the second clock pulse, otherwise this signal is PZh. is set in the third cycle of the next machine cycle.
АЗУ 58, выполненное на современней элементной базе, имеет очень малое врем срабатывани (пор дка 70 не), что позвол ет в 1-3 тактах первого машинного цикла ЦП 1 произвести необходимые действи по подготовке перехода в основную программу.The CAM 58, made on the modern element base, has a very short response time (about 70 ns), which allows 1-3 steps of the first machine cycle of the CPU 1 to perform the necessary actions to prepare the transition to the main program.
Блокировка ВПП происходит также при по влении сигнала на выходе узла 7 (фиг. 9). Сброс блокировки ВПП при этом производитс специальным сигналом с выхода БУ 17.A runway lock also occurs when a signal appears at the output of node 7 (Fig. 9). The runway blocking reset is produced by a special signal from the output of the CU 17.
Сигнал Пуск, поступающий на вход регистра 8 (фиг. 5), производит вначале обнуление счетчиков 67-70, а затем разрешает запись данных в них с выхода шинного формировател 54 (фиг.4) по информационным входам счетчиков 67-70. Элемент 63 задержки имеет задержку на врем сброса (обнулени ) счетчиков 67-70. При этом в первый счетчик 67 записьшает- с начальный адрес входных данных, во второй счетчик 68 - начальный адрес выходных данных, в третий счетчик 69 - длина входных данных, в чет35The Start signal arriving at the input of the register 8 (Fig. 5) first zeroes the counters 67-70, and then allows data to be written to them from the output of the bus driver 54 (FIG. 4) using the information inputs of the counters 67-70. The delay element 63 has a delay by resetting (resetting) the counters 67-70. At the same time, the first counter 67 records from the starting address of the input data, to the second counter 68 - the starting address of the output data, to the third counter 69 - the length of the input data, to even 35
4040
И 74 задержки имеют задержку на врем выборки очередной микрокоманды из па м ти 108 микрокоманд (фиг. 11).And 74 delays have a delay on the sampling time of the next micro-command from the list of 108 micro-commands (Fig. 11).
При по влении сигнала Пуск с вы3Q хода элемента ИЛИ 57 на вход регистра 6 (фиг. 8) вначале производитс обнуление содержимого МБР 98 и 99. Элемент задержки имеет задержку на врем сбрасывани (обнулени ) МБР 98 и МБР 99. После этого сигнал Пуск разрешает запись в МБР 98 и МБР 99 содержимого шины 18 адреса по информационным входам. Причем, в МБР 99 записываетс содержимое младших разр дов (7 - 0) шины 18 адреса, а в МБР 98 - содержимое старших разр дов (15 - 8) шины 18 адреса. Сигналы из БУ 17 (с выхода дешифратора 115) разнесенные во времени, открывают выходы МБР 98-100. При этом на шину 19 данных поступает код команды безусловного перехода и адрес пере- х.ода (содержимое МБР 100, затем МБР 99, МБР 98). Код команды безусловного перехода в МБР 100 по вл етс при включении питани на устройство.When a signal is started, the Start from the output of the element OR 57 to the input of the register 6 (Fig. 8) first clears the contents of the MBC 98 and 99. The delay element has a delay for the resetting (zeroing) time of the MBR 98 and the MBR 99. After that, the Start signal allows record in the MBR 98 and the MBR 99 of the contents of the bus 18 addresses by information inputs. Moreover, the MBR 99 records the contents of the low-order bits (7 - 0) of the address 18 bus, and the MBR 98 records the contents of the higher-order bits (15 - 8) of the address 18 bus 18. The signals from the BU 17 (from the output of the decoder 115) separated in time, open the outputs of the MBR 98-100. In this case, the data of the unconditional transfer command and the address of the transfer (the contents of the ICBM 100, then the ICBM 99, the MBR 98) arrive on the data bus 19. The code for the unconditional jump instruction in the MBR 100 appears when the power to the device is turned on.
Входы узла 7 (входы элементов И 101, фиг. 9) соединены с выходами дешифратора 10 и выходами Не. АП 26 всех АП 2 структуры МПС. ПриThe inputs of the node 7 (the inputs of the elements And 101, Fig. 9) are connected to the outputs of the decoder 10 and the outputs He. AP 26 of all AP 2 structures MPS. With
55 наличии сигналов с этих блоков на55 signals are available from these blocks on
одном из элементов И 101 на его выходе по вл етс сигнал, который через элемент ИЛИ 102 переключает триг45one of the elements AND 101 at its output appears a signal that through the element OR 102 switches the trigger 45
5050
вертый счетчик 70 - длина выходных данных. При по влении сигналов из БУ 17 (с выхода первой группы элемен тов И 116) открываетс буферна схема 71 или 72 с трем состо ни ми. При этом содержимое первого счетчика 67 или второго счетчика 68 поступает на шину 18 адреса. При отсутствии сигналов из- БУ 17 буферные схемы 71 и 72 наход тс в состо нии высокого сопротивлени . Элементы 65 и 66 задержки (с задержкой на врем выборки содержимого счетчиков 67-70) передают сигналы на счетные входыCounter 70 is the length of the output. Upon the appearance of signals from the CU 17 (from the output of the first group of elements 116), a buffer circuit 71 or 72 with three states opens. The contents of the first counter 67 or the second counter 68 is fed to the bus 18 addresses. In the absence of signals from ib 17, the buffer circuits 71 and 72 are in a state of high resistance. Elements 65 and 66 of the delay (with a delay of the time of sampling the contents of the counters 67-70) transmit signals to the counting inputs
счетчиков 67-70 после выборки их содержимого . Таким образом, при каждом обращении к счетчикам их содержимое будет увеличено на единицу (дл счетчиков 67 и 68) или уменьшено на единицу (дл счетчиков 69 и 70). При ра- венстве нулю счетчиков 69 и 70 на их выходах по вл етс сигнал, поступаю- щий через элемент И-ИЛИ 75, на вх од элемента И-ШШ 111 БУ 17, чем прекраcounters 67-70 after sampling their contents. Thus, each time the counters are addressed, their contents will be increased by one (for counters 67 and 68) or reduced by one (for counters 69 and 70). When the counters 69 and 70 are equal to zero, the signal arriving through the AND-OR 75 element appears at the outputs of the I-SHSh 111 BU 17 element, than
И 74 задержки имеют задержку на врем выборки очередной микрокоманды из па м ти 108 микрокоманд (фиг. 11).And 74 delays have a delay on the sampling time of the next micro-command from the list of 108 micro-commands (Fig. 11).
При по влении сигнала Пуск с выхода элемента ИЛИ 57 на вход регистра 6 (фиг. 8) вначале производитс обнуление содержимого МБР 98 и 99. Элемент задержки имеет задержку на врем сбрасывани (обнулени ) МБР 98 и МБР 99. После этого сигнал Пуск разрешает запись в МБР 98 и МБР 99 содержимого шины 18 адреса по информационным входам. Причем, в МБР 99 записываетс содержимое младших разр дов (7 - 0) шины 18 адреса, а в МБР 98 - содержимое старших разр дов (15 - 8) шины 18 адреса. Сигналы из БУ 17 (с выхода дешифратора 115) разнесенные во времени, открывают выходы МБР 98-100. При этом на шину 19 данных поступает код команды безусловного перехода и адрес пере- х.ода (содержимое МБР 100, затем МБР 99, МБР 98). Код команды безусловного перехода в МБР 100 по вл етс при включении питани на устройство.When the signal starts from the output of the element OR 57 to the input of the register 6 (Fig. 8), the contents of the MBR 98 and 99 are zeroed out. The delay element has a delay for the resetting (resetting) of the MBR 98 and the MBR 99. After that, the Start signal allows recording in the MBR 98 and the MBR 99, the contents of the bus 18 addresses the information inputs. Moreover, the MBR 99 records the contents of the low-order bits (7 - 0) of the address 18 bus, and the MBR 98 records the contents of the higher-order bits (15 - 8) of the address 18 bus 18. The signals from the BU 17 (from the output of the decoder 115) separated in time, open the outputs of the MBR 98-100. In this case, the data of the unconditional transfer command and the address of the transfer (the contents of the ICBM 100, then the ICBM 99, the MBR 98) arrive on the data bus 19. The code for the unconditional jump instruction in the MBR 100 appears when the power to the device is turned on.
Входы узла 7 (входы элементов И 101, фиг. 9) соединены с выходами дешифратора 10 и выходами Не. АП 26 всех АП 2 структуры МПС. ПриThe inputs of the node 7 (the inputs of the elements And 101, Fig. 9) are connected to the outputs of the decoder 10 and the outputs He. AP 26 of all AP 2 structures MPS. With
наличии сигналов с этих блоков наthe presence of signals from these blocks on
одном из элементов И 101 на его выходе по вл етс сигнал, который через элемент ИЛИ 102 переключает тригone of the elements AND 101 at its output appears a signal that through the element OR 102 switches the trigger
toto
125449512125449512
«"
rep 103 в единичное состо ние. С вы- в унитарных кодах (каждому разр ду хода последнего сигнал подаетс на входы Сб. ЦП 23, регистра 3, БУ 17 и элемента ИЛИ 15. Элемент 104 задержки задерживает сигнал на врем не ме- нее трех тактов работы ЦП 1, необходимое дл сброса внутренних регистров ЦП 1 (дл К580). После чего сигнал на выходе триггера 103 сбрасываетс .rep 103 in one state. From the unitary codes (each bit of the last stroke is fed to the inputs of the Sb. CPU 23, register 3, BU 17 and OR 15 element. Delay element 104 delays the signal for at least three clock cycles of the CPU 1 required for resetting the internal registers of CPU 1 (for K580). After that, the signal at the output of flip-flop 103 is reset.
Управл ет работой всех блоков устройства в активном режиме блок 17 управлени (фиг. 11). В качестве синхронизирующего эпемента использует двухтактный ГИ 118, синхросигналы с которого поступают на блоки МПА после по влени сигнала Пуск на единичный вход триггера 117. Этим же сигналом производитс начальна уста- . ,Controls the operation of all units of the device in the active mode control unit 17 (Fig. 11). A push-pull GI 118 is used as a synchronization emitter, the sync signals from which are fed to the MPA blocks after the occurrence of the signal. The trigger is triggered to the single trigger input 117. The same signal is used for the initial setup. ,
новка (обнуление) счетчика 110, С вы- 20 вход триггера 117. ходов элементов И 119 тактовые импуль- При наличии единицы в нулевом раз- сы поступают: первый - на вход записи регистра 109 и элементы И 116, второй - на элемент И 123. По первому синхроимпульсу производитс запись 25 При нулевом состо нии этого разр да и выдача управл ющих сигналов из ре- в очередном такте производитс при- гистра 109 на внутренние узлы БУ и в узлы устройства.- По второму синхро-. импульсу происходит прибавлениеsetting (zeroing) of the counter 110, C vy- 20 trigger input 117. strokes of elements And 119 clock pulses- If there is a unit at zero distance, the first is received at the input of the register record 109 and elements 116, the second one at element And 123 At the first clock pulse, a record 25 is made. In the zero state of this bit, and issuing control signals from the regular clock, the wiper 109 is delivered to the internal nodes of the control unit and to the device nodes. momentum is added
ч п h p
30thirty
единицы к содержимому счетчика 110 и выборка микрокоманды из пам ти 108 микрокоманд. На вход БУ, помимо сигнала Пуск, поступают сигналы с вы- :ходов узла 7, Чт.ЦП 20, n3xi/Un 21 (фиг. 1), регистра 8 (фиг.5), КВО АП 29, а также сигнал с выхода элемента 112 задержки. Последние четыре сигнала предназначены дл определени времени выборки очередной микрокоманды .units to the contents of counter 110 and sampling of micro-instructions from the memory of 108 micro-instructions. In addition to the Start signal, the input of the CU receives signals from the outputs of node 7, CP 20, n3xi / Un 21 (Fig. 1), register 8 (Fig 5), KVO AP 29, as well as the output signal element 112 delay. The last four signals are designed to determine the sample time of the next microcommand.
В БУ используетс система с жесткой последовательностью микрокомандThe control unit uses a system with a rigid sequence of microinstructions.
микрокоманды сопоставл етс управл ющий сигнал БУ 17). Работу БУ по сн ет таблица, представл юща собой по следовательность и кодировку микроко - манд (расшивку), наход щихс в пам ти 108 микрокоманд.the micro-command is associated with the control signal of the CU 17). The operation of the CU is described in the table, which is the sequence and encoding of microcommands (jointing) stored in the memory of 108 microcommands.
Разр ды микрокоманды поступают: ХО - на элементы И-ИЛИ 111 и НЕ 125; Х1 на единичный вход триггера 120; Х2 - на нулевой вход триггера 120; ХЗ на вход дешифратора 10; Х4 - на вход элемента И 16; Х5 - на входы регистра К/Д АП 31; Х6 - на вход пер- 15 вого элемента И первой группы элементов И 116; Х7 - на вход Запуск АП 32; Х8 - на вход элемента И 116; Х9 - на нулевой вход триггера 12; XIО - на входы регистра 3 и нулевойThe micro-command bits arrive: CW - on the AND-OR elements 111 and NOT 125; X1 on a single trigger input 120; X2 - at the zero input of the trigger 120; HZ to the input of the decoder 10; X4 - to the input element And 16; X5 - to the inputs of the register К / Д АП 31; X6 - to the input of the first element AND of the first group of elements AND 116; X7 - at the entrance Run AP 32; X8 - to the input element And 116; X9 - at the zero input of the trigger 12; XIO - to the inputs of register 3 and zero
р де микрокоманды БУ наход тс в режиме Ожидание до прихода одного из внешних сигналов на элемент И-ИЛИ 111.A number of microcontrollers of the CU are in the Standby mode until one of the external signals arrives at the AND-OR element 111.
бавление единиць: в счетчик 110 и выборка очередной микрокоманды из пам ти 108 микрокоманд в регистр 109.Billing unit: into counter 110 and sampling the next micro-command from the memory 108 micro-commands into the register 109.
3535
4Q4Q
Рассмотрим работу БУ 17 (фиг.11). При запуске. БУ (по вление сигнала Пуск на единичном входе триггера 117) на выходе регистра 109 по вл етс нулева МК, котора переключает триггер 120 в единичное состо ние. Устройство посылает в это врем сигнал на вход ЗЗх.Щ 24. Сигнал ПЗх,. ЦП 21 поступает на вход элемента И 121 и производит выборку, первой микрокоманды в регистр 109, котора сбрасывает триггер 120.Consider the work of the BU 17 (11). At startup. The control unit (appearance of the Start signal at the single input of the trigger 117) at the output of the register 109 appears zero MK, which switches the trigger 120 to the single state. The device sends at this time a signal to the input ZZh.SH 24. Signal PZh ,. CPU 21 is fed to the input element And 121 and produces a sample of the first microcommand in the register 109, which resets the trigger 120.
ОABOUT
1 2 31 2 3
АBUT
в унитарных кодах (каждому разр ду in unitary codes (each bit
вход триггера 117. При наличии единицы в нулевом раз- При нулевом состо нии этого разр да в очередном такте производитс при- trigger input 117. In the presence of a unit in zero division, in the zero state of this bit, in the next cycle,
микрокоманды сопоставл етс управл ю- щий сигнал БУ 17). Работу БУ по сн ет таблица, представл юща собой по следовательность и кодировку микроко - манд (расшивку), наход щихс в пам ти 108 микрокоманд.the micro-command is associated with the control signal of the CU 17). The operation of the CU is described in the table, which is the sequence and encoding of microcommands (jointing) stored in the memory of 108 microcommands.
Разр ды микрокоманды поступают: ХО - на элементы И-ИЛИ 111 и НЕ 125; Х1 на единичный вход триггера 120; Х2 - на нулевой вход триггера 120; ХЗ на вход дешифратора 10; Х4 - на вход элемента И 16; Х5 - на входы регистра К/Д АП 31; Х6 - на вход пер- вого элемента И первой группы элементов И 116; Х7 - на вход Запуск АП 32; Х8 - на вход элемента И 116; Х9 - на нулевой вход триггера 12; XIО - на входы регистра 3 и нулевойThe micro-command bits arrive: CW - on the AND-OR elements 111 and NOT 125; X1 on a single trigger input 120; X2 - at the zero input of the trigger 120; HZ to the input of the decoder 10; X4 - to the input element And 16; X5 - to the inputs of the register К / Д АП 31; X6 - to the input of the first element AND of the first group of elements AND 116; X7 - at the entrance Run AP 32; X8 - to the input element And 116; X9 - at the zero input of the trigger 12; XIO - to the inputs of register 3 and zero
вход триггера 117. При наличии единицы в нулевом раз- При нулевом состо нии этого разр да в очередном такте производитс при- trigger input 117. In the presence of a unit in zero division, in the zero state of this bit, in the next cycle,
р де микрокоманды БУ наход тс в режиме Ожидание до прихода одного из внешних сигналов на элемент И-ИЛИ 111.A number of microcontrollers of the CU are in the Standby mode until one of the external signals arrives at the AND-OR element 111.
вход триггера 117. При наличии единицы в нулевом раз- При нулевом состо нии этого разр да в очередном такте производитс при- trigger input 117. In the presence of a unit in zero division, in the zero state of this bit, in the next cycle,
бавление единиць: в счетчик 110 и выборка очередной микрокоманды из пам ти 108 микрокоманд в регистр 109.Billing unit: into counter 110 and sampling the next micro-command from the memory 108 micro-commands into the register 109.
Рассмотрим работу БУ 17 (фиг.11). При запуске. БУ (по вление сигнала Пуск на единичном входе триггера 117) на выходе регистра 109 по вл етс нулева МК, котора переключает триггер 120 в единичное состо ние. Устройство посылает в это врем сигнал на вход ЗЗх.Щ 24. Сигнал ПЗх,. ЦП 21 поступает на вход элемента И 121 и производит выборку, первой микрокоманды в регистр 109, котора сбрасывает триггер 120.Consider the work of the BU 17 (11). At startup. The control unit (appearance of the Start signal at the single input of the trigger 117) at the output of the register 109 appears zero MK, which switches the trigger 120 to the single state. The device sends at this time a signal to the input ZZh.SH 24. Signal PZh ,. CPU 21 is fed to the input element And 121 and produces a sample of the first microcommand in the register 109, which resets the trigger 120.
С помощью этой МК БУ 17 управл етWith the help of this MC BU 17 controls
передачей входных данных -кз ВПП р АП 2. Так как сигнал Данные на входе К/Д АП 31 вл етс альтернативным по отношению к сигналу Коман да, то в п том разр де МК при записи/чтении данных АП 2 находитс нуль Поскольку, в общем случае, в структуре . МПС может содержатьс несколько АП 2, то на вход каждого из них долж на идти соответствующа лини с выхода дешифратора 10. Инициализаци то- го или иного АП 2 будет определ тьс содержимым регистра 5. Из зтих же соображений все линии, идущие на вхо ды и выходы АП 2, подключены к соответствующим входам и выходам остальных АП 2 (на фиг. 1 выведены косыми лини ми на общую щину). Окончание передачи данных в АП 2 происходит при по влении сигнала из регистра 8, по которому выбираетс втора микрокоманда . Втора микрокоманда управл ет записью кода операции в АП 2. Затем поступает сигнал на вход Запуск АП 32 - выполн етс треть микрокоманда. После этого БУ переходит в режим Ожидание - выполн етс четверта микрокоманда (АП 2 обрабатывает входные данные).By transferring the input data to the runway p AP 2. Since the signal Data at the input of the К / Д АП 31 is alternative to the command signal, then in the fifth bit of the MK when writing / reading the data of the АП 2 there is zero. general case in structure. MPS may contain several AP 2, then the input of each of them must go to the corresponding line from the output of the decoder 10. Initializing one or another AP 2 will be determined by the contents of register 5. From these same considerations, all the lines going to the inputs and the outputs of AP 2 are connected to the corresponding inputs and outputs of the remaining AP 2 (in Fig. 1, they are drawn by oblique lines to a common busbar). The end of data transfer to AP 2 occurs when a signal appears from register 8, using which the second micro-command is selected. The second micro-command controls the recording of the opcode in AP 2. Then, a signal is received at the input. AP-32 Launch - a third micro-command is executed. After that, the CU enters the Standby mode — a fourth microinstruction is executed (AP 2 processes the input data).
При по влении сигнала на выходе. KB АП 29 (сигнал импульсного характера длительностью, равной времени выборки очередной команды из пам ти 108 микрокоманд производитс выборка п той микрокоманды, с помощь которой провер етс исправность АП 2 Если на выходе триггера 48 неисправности (фиг. 3) устанавливаетс едиWhen a signal appears at the output. KB AP 29 (a pulse signal with a duration equal to the sampling time of the next command from the memory of 108 micro-commands is sampled by a fifth micro-command, with the help of which the operability of the AP 2 is checked. If the output of the fault trigger 48 (Fig. 3) is set to one
о about
5five
00
5five
ничный сигнал, то с выхода узла 7 (фиг. 9) сигнал поступает непосредственно на вход с счетчика 110, по которому разрешаетс запись в счетчик 110.содержимого его информационных входов. В данном случав на информационных входах счетчика 110 присутствует код 9, т..е. осуществл етс принудительна адресаци к дев той микрокоманде. Если АП 2 исправен , то с выхода узла 7 не поступает сигнал на вход счетчика 110 и происходит выборка шестой микрокоманды , котора управл ет чтением результата из АП 2 в ВПП. Окончание передачи результата в ВПП происходит при по влении сигнала из регистра 8, по которому выбираетс седьма микрокоманда . Эта микрокоманда сбрасывает в нуль триггер 12, чем снимаетс захват шин ЦП 1. Восьма микрокоманда останавливает БУ 17.If the signal is received from the output of node 7 (Fig. 9), the signal goes directly to the input from counter 110, by which writing to the information 110 of the content of its information inputs is permitted. In this case, code 9 is present at the information inputs of the counter 110, i.e. A coercive addressing of the ninth microinstruction is performed. If AP 2 is healthy, then the output from node 7 does not receive a signal at the input of counter 110 and a sixth microcommand is taken that controls the reading of the result from AP 2 to the runway. The end of the transfer of the result to the runway occurs when a signal appears from register 8, according to which the seventh micro-command is selected. This microinstruction resets the trigger 12 to zero, which removes the capture of the tires of the CPU 1. The eighth microinstruction stops the control unit 17.
При помощи дев той микрокоманды устройство осуществл ет переход к соответствующей подпрограмме. При этом БУ находитс в режиме Ожидание до прихода .сигнала с выхода элемента 112 задержки. Сигналы, поступающие с выхода MTiHn 20, разрещают выборку кода команды безусловного перехода и адреса перехода на шину 19 данных (фиг. 8). Сигналы эти разнесены во времени по машинным циклам ЦП 1. .Первый сигнал через элемент И 113, счетчик 114 поступает на вход дешифратора 115, на соответствующем выходе которого по вл етс сигнал, поступающий на выборку МБР 100. Аналогично следукнцие два сигнала с выходаUsing the ninth microcommand, the device proceeds to the appropriate subroutine. In this case, the CU is in the Standby mode until the arrival of the signal from the output of the delay element 112. Signals from the output of MTiHn 20 permit the selection of the code of the unconditional branch command and the address of the transition to the data bus 19 (Fig. 8). These signals are separated in time by computer cycles of CPU 1. The first signal through the element 113, the counter 114 is fed to the input of the decoder 115, at the corresponding output of which appears the signal to the sample MBR 100. Similar to the following two signals from the output
15125 i4951615125 i49516
Чт.ЦП 20 производ т выборку содер- В свою очередь, АП 2 выставл ет сиг- жимого МБР 99 и МБР 98 (адрес перехо- нал Нс.АП 26 (в случае неисправда ). Причем, выход дешифратора 115, соединенный с элементом НЕ 94, соединен также с элементом 112 задержки, сигнал с которого поступает по окончании сигнала с выхода Чт.ЦП 20, чем осуществл етс переход к дес той микрокоманде. Дес та микрокоманда сбрасывает сигнал на входе Гт. сигналом на нулевой вход триггера 12. Одиннадцата микрокоманда снимает блокировку ВПП и останавливает БУ 17. В процессе обработки информацииThe CPU 20 is sampled containing In turn, AP 2 exposes a signal to the MBR 99 and MBR 98 (the address is passed to NS.AP 26 (in the event of a malfunction). Moreover, the output of the decoder 115 connected to the element NOT 94, is also connected to delay element 112, the signal from which arrives at the end of the signal from the output of WHP 20, which proceeds to the tenth micro-instruction.Ten micro-command resets the signal on the input of the GT with a signal to the zero input of the trigger 12. Eleventh micro-command removes the runway lock and stops the control unit 17. During information processing
10 В первом случае производ тс аналогичные действи со стороны устрой- ства, С выхода БУ 17 сигналы поступают на вход дешифратора 10, в регистр 8 (формирование адресов резульв МПС данное устройство вы вл ет об- is тата), на вход элемента И 11 (режим10 In the first case, similar actions are performed from the device side. From the output of the CU 17, signals are sent to the input of the decoder 10, to the register 8 (the formation of addresses resulting from the MPS, this device is detected around the device), to the input of the And 11 element ( mode
чтени АП 2) и на вход Зп.ВПП 35 (режим записи в ВПП). После чего осуществл етс сн тие захвата шин ЦП 1 сигналом из БУ 17 на нулевой вход триггера 12 и остановка БУ 17. В результате ЦП 1 переходит к обработкеread AP 2) and the input Zp.PPP 35 (write mode in the runway). After that, the capture of tires of the CPU 1 by a signal from the control unit 17 to the zero input of the trigger 12 and stop of the control unit 17 is performed. As a result, the CPU 1 proceeds to processing
ращение к аппаратно-реализуемой функции , выставл ет запрос на захват шин ЦП 1 в случае по влени такого обращени , выдает информацию на соответствующие узлы устройства из пам ти- 20 каталога и, прежде чем прин ть на себ управление системой, подготавливает обратный переход в основную программу (засылает в регистр командThe search for a hardware-implemented function, makes a request for capturing the tires of CPU 1 in the event of such a call, issues information to the appropriate device nodes from the memory of the catalog and, before taking control of the system, prepares a reverse transition to the main program (sends to the command register
ЦП 1 команду возврата из подпрограм- 25 управлени подпрограмме необходимоCPU 1 command to return from subroutine-25 control subroutine necessary
МЫ РЕТ), а также подготавливает возможный переход к соответствующей подпрограмме.WE are PET) and also prepares a possible transition to the appropriate subroutine.
Получив управление, устройство определ ет АП 2, который будет производить обработку функции, и засылает в него данные по шине 19 данных из ВПП в режиме пр мого доступа к пам т Сигналы с выхода БУ 17 поступают на входы дешифратора 10 (инициирование соответствующего АП 2), элемента И 16 (режим записи в АП 2) регистра 3 (формирование адресов данных), Чт.ЦП 33 (режим чтени ПП). По окончании записи данных в АП 2 производитс запись в него кода операции также по шине 19 данных. При этом сигналы с выхода БУ 17 поступают на входы регистра 5 (выборка кода операции), дешифратора 10, элемента И 1.6 (режим записи в АП 2). После этого с выхода БУ 17 поступает сигнал на вход Запуск АП 32, при котором начинаетс обработка данных (вычисление функции). Затем устройство ожидает окончани в вычислении функции в АП 2. При по влении сигнала с выхода КБ АП 29 устройство провер ет исправность АП 2, производ щего вычисление функции. Дл этого с выхода БУ 17 подаетс сигнал на вход дешифратора 10, который иницирует соответствующий АП 2, и поступает на узел 7 (фиг.9).After receiving control, the device determines the AP 2, which will process the function, and sends data to it via the data bus 19 from the runway in the direct memory access mode. The signals from the output of the CU 17 are fed to the inputs of the decoder 10 (initiation of the corresponding C # 2) , element 16 and (write mode in AP 2) register 3 (the formation of data addresses), WHP 33 (reading mode PP). After the data has been written to AP 2, the operation code is also written to it via the data bus 19. The signals from the output of the control unit 17 are fed to the inputs of the register 5 (selection of the operation code), the decoder 10, the element And 1.6 (recording mode in the AP 2). After that, from the output of the CU 17, a signal is sent to the input. Starting the AP 32, at which data processing begins (function calculation). The device then waits for the end of the calculation of the function in AP 2. When a signal is output from the CB AP 29, the device checks the operability of AP 2, which performs the calculation of the function. For this purpose, from the output of the CU 17, a signal is applied to the input of the decoder 10, which initiates the corresponding AC 2, and goes to the node 7 (Fig. 9).
ности АП 2), который также поступает на узел 7. Затем производитс либо выдача результата из АП 2 в ВПП (если АП 2 исправен), либо переход к подпрограмме (если АП 2 неисправен ), котора реализует данную функцию .AP 2), which also arrives at node 7. Then either results are output from AP 2 to the runway (if AP 2 is healthy), or a transition to the subroutine (if AP 2 is faulty), which implements this function.
В первом случае производ тс анаогичные действи со стороны устрой- ства, С выхода БУ 17 сигналы поступают на вход дешифратора 10, в регистр 8 (формирование адресов резульдальнейшей программы.In the first case, similar actions are taken from the device side. From the output of the CU 17, signals are sent to the input of the decoder 10, to the register 8 (the formation of the addresses of the final program.
Во втором случае дл передачиIn the second case, for transmission
00
5five
. .
5five
00
произвести переход к ее первой команде . Дл этого с выхода узла 7 сигнал поступает на вход Сб.ЦП 23 (длительностью не менее трех тактов машинного цикла ЦП 1), на вход регистра 3 (блокировка ВПП), на выходы БУ 17 и элемента ИЛИ 15 (сн тие захвата шин ЦП 1 и установка сигнала на вход Гт. ЦП 23). При по влении сигнала с выхода Чт.ЦП 20 осуществл етс вьщача на шину 19 данных кода команды безусловного перехода и адреса перехода к подпрограмме. Затем происходит сброс сигнала на входе Гт., блокировка ВПП сигналом из БУ 17 на вход регистра 3 и останов БУ 17.make the transition to her first team. To do this, from the output of node 7, the signal is fed to the input of SCP. CPU 23 (with a duration of at least three cycles of the CPU 1 machine cycle), to the input of register 3 (runway interlock), to outputs of BU 17 and element OR 15 (removal of tire trapping CPU 1 and setting the signal to the input of the GT. CPU 23). When a signal is output from the output of CH.TCP 20, the code of the unconditional branch command and the address of the transition to the subroutine are transmitted to the bus 19. Then the signal is reset at the input of Gt., The runway is blocked by a signal from the CU 17 at the input of the register 3 and the CU 17 is stopped.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU843810130A SU1254495A1 (en) | 1984-11-10 | 1984-11-10 | Interface for linking central processor unit with group of arithmetic processor units |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU843810130A SU1254495A1 (en) | 1984-11-10 | 1984-11-10 | Interface for linking central processor unit with group of arithmetic processor units |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1254495A1 true SU1254495A1 (en) | 1986-08-30 |
Family
ID=21145893
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU843810130A SU1254495A1 (en) | 1984-11-10 | 1984-11-10 | Interface for linking central processor unit with group of arithmetic processor units |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1254495A1 (en) |
-
1984
- 1984-11-10 SU SU843810130A patent/SU1254495A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Электроника, -1977, № 4, с. 53, фиг. 4. Электроника, 1980, № 10, с. 49, фиг. 5. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR860001274B1 (en) | Data processing system for parrel processing | |
US4296470A (en) | Link register storage and restore system for use in an instruction pre-fetch micro-processor interrupt system | |
US3983539A (en) | Polymorphic programmable units employing plural levels of sub-instruction sets | |
US4297743A (en) | Call and stack mechanism for procedures executing in different rings | |
US4349873A (en) | Microprocessor interrupt processing | |
US3735363A (en) | Information processing system employing stored microprogrammed processors and access free field memories | |
US3781810A (en) | Scheme for saving and restoring register contents in a data processor | |
US3599176A (en) | Microprogrammed data processing system utilizing improved storage addressing means | |
US3760369A (en) | Distributed microprogram control in an information handling system | |
US4432051A (en) | Process execution time accounting system | |
JP2644780B2 (en) | Parallel computer with processing request function | |
EP0487082B1 (en) | Nesting management mechanism for use in loop control system | |
US3983541A (en) | Polymorphic programmable units employing plural levels of phased sub-instruction sets | |
US4558411A (en) | Polymorphic programmable units employing plural levels of sub-instruction sets | |
JPS6252345B2 (en) | ||
JPH0731603B2 (en) | FORTH specific language microprocessor | |
US3953833A (en) | Microprogrammable computer having a dual function secondary storage element | |
JPS5911943B2 (en) | Trap mechanism for data processing equipment | |
GB1593053A (en) | Data processing apparatus | |
CA1093214A (en) | Microprogram address dualing | |
US4279016A (en) | Instruction pre-fetch microprocessor interrupt system | |
US3706077A (en) | Multiprocessor type information processing system with control table usage indicator | |
US4429361A (en) | Sequencer means for microprogrammed control unit | |
US4047245A (en) | Indirect memory addressing | |
US4837688A (en) | Multi-channel shared resource processor |