SU517278A3 - Цифрова вычислительна машина дл обработки данных - Google Patents

Description

(54) ЦИФРОВАЯ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНАЯ МАШИНА ДАННЫХ ДЛЯ ОБРАБОТКИ ка и с выходом логической схемы выбора регистра, а выходы подключены к соответствующему входу упом нутой логической схемы и ко второму вьзхоДу блока. Регистровое устройство содержит последователь- ногвключэнные регистры сдвига, вход и выход первого из которых соединены соответственно с первыми входом и выходом, и логическую схему, входы и выходы которой подключены к соответствующим выходам н входам регистров сдвига, ко второму входу и ко второму и третьему выходам устройства. Это ПОЗВОЛИЛИ) существенно упростить машину. Структурна  схема ЦВМ приведена на чертеже, где обозначены 1.- шина ответа пам ти; 2 - репе времени; 3 -считывающее запоминающее устройство (ЗУ); 4 программный блок; 5 - преобразователь параллельного кода в последовательный; 6- информационные: линии; 7 - шина ЗУ; регистр адреса 8 и логическа  схема 9 блока 4; 10 - блок преобразовани  и выб ра регистра, состо щий из логической схе мы выбора регистра 11 и схемы сложени  -вычитани  12; 13 - накопительный .регис 14 - исходна  шина; 15 - шина назначени ; 16 - шина; 17 - регистровое устрой ство; 18 - сумматор на накапливающем регистре; 19 - буферный накопитель; шестизначный регистр 2О и логическа  схема 21 устройства 17; регистр сдвига 22 несдвигаемый регистр 23, сдвигаемый регистр 24; 25-30 - входы и выходы регио ра 20; 31 - лини ; 32 - накапливающий регистр; 33 - логическа  часть сумматора- 18; 34 - блок индикации, состо щий из индикаторного регистра 35 TJ лопгческ схемы 36; 37-53 - выходы реле времени 2; 54-5 7 - линии. ЦВМ предназначена дл  создани  контрольных блоков KOMNfep4ecKorc оконечного устройства дл  записи финансовых деловы данных вместе с другими аналогичными оконечными устройствами TI присоединена к коллектору данных тиша центрального счетчика. Каждое устройство дл  записи данных информации включает коллектор данных, содер кащт1х информацию, касающуюс  коммерческих деловых данных. ЦВМ работает на щестнадцатибитовом периодическом цикле, а реле времени 2 создает щестнадиать отлольных временны сигналов (выходы 37-53). За врем  меж ду каждой парой посло о51ателЕ1Ных ciiniaлов (на выхолы 37 и 38) создаютс  четыре отдельных с.игналп, имеющих v Tbipe разных фазы шбты. ЦВМ содержит интеграторы на четырехфазовых металло-оксидных полупроводниках и больших интегральных системах. В считывающем ЗУ накопленна  инфор- кшаци  может быть считана со скоростью электронного луча 4,096 слов на 12 бит. Таким образом, ЗУ может накапливать 4, 12 бит слов, каждое из которых может быть командным сигналом или частью командного сигнала, необходимого дл  работы ЦВМ. ЗУ 3 смонтировано только на металло- оксидйых полупроводниках и программируетс  в процессе изготовлени . Таким образом, ЗУ 3 содержит зафиксированную программу, котора  включаетразличные командные слова , необходимые дл  введени  в логические схемы, наход щиес  в ЦВМ. ЗУ 3 по команде, полученной от сигналов , поступивших из программного блока 4, подает на преобразователь 5 серию сигналов, соответствующих логи 1еским 1 битам или. логическим О битам. Преобразователь 5 подает выходной сиГ нал ЗУ, считываемый параллельно с ЗУ 3 в качестве последовательного сигнала в линию 6, а оттуда на шину 7 ЗУ. С шины 7 ЗУ последовательный сигнал подаетс  на р д других блоков. Местополол ение любого из заданных командных слов, создаваемых ЗУ 3, определ етс  программным блоком 4, содержащим регистр адреса 8 и логические схемы 9, Регистр адреса 8 содержит счетчик, который может осуществл ть любой счет от О до 4О95. Особый отсчет счетчнКа, включенного в регистр адреса 8, опред 5.п ет по.ложение в ЗУ 3, создающем командный сигнал дл  преобразовател  5. Так, напри гер, если отсчет в счетчике регистра адреса 8 показывает число 1,О29, то командное слово в ЗУ 3, которое располо;кено в адресе  чейки 1,О29, создает выход ЗУ 3. Сопе)- жимое счетчика в регистре адрес.:а 8 нестандартного типа yвeл rчивaGтc  на единицу I за каждый цикл. Зто значит, что после дес ти сигналов времени любого заланног) цикла, которые создаютс  реле времени 2, счетчик регистра адреса 8 уволнчиваот свой отсчет на единицу. При поступлении соответствующих cniналов на счетчик регистра 8 из логической схемы 9 его отсчет увеличиваетс  но послрдовательно , т. е. путем получени  .гум.мьг , отличной от единицы. Это r-rioiicTiiO необходимо дл  ответвлени  iipoi p.., нл копленной в cJy 3, и .кшачсигг, что iifi л рлима (наприме)э, оснонн/ш) ...Т 6i.iT, гц.т .- дена в пoдпiJOГpaм fy дл  н},111Г лнеи11  цск;.ч-.)-. рых функций. Затем может быть осуществл обратный переход к основной программе. Назначение этой операции - сохранение объ ма ЗУ 3 и недопущение его значительного расширени . Счетчик регистра адреса 8 хранит отсчет более, чем один цикл, в слу ча х, когда врем , необходимое дл  выполнени  команды, более, чем один цикл. ЦВЛ содержит регистры различного типа , к которым и из которых поступает информаци  в виде восьмибитовых кодовых символов. Регистры должны быть выбраны , в соответствии с сигналами, поступающими из блока преобразовани  и выбора регистра 1О, включающего в се.б  логическую схему выбора регистра 11 и схему сложени  и вычитани  12. Логическа  схема- выбора регистра 11 декодирует код в битах 0 до Ь специального сигнала команды, подан ного дл  того, чтобы определить, откуда ис : ходит.-состветстЕгуюиш  командз. После того как команда определена, рещаетс  кодовый сигнал Д кода и О кода, и сигналы подаютс  в линии 54-57. Линии подсоединены к каждому регистру Ю, который должен быть выбран. Сигнал по вл етс  на одной из 54, 55 и на одной из линий 56, 57. ЦВМ содержит три специальных типа регистров, которые включены в схему. ЦВМ имеет от О до трингадцати накопитель ных регистров, которые следует выбирать. Число накопительных регистров 13 определ етс  назначением ЦВМ. Каждый регист 13 может иметь один илиболее символов, которые определ ютс  8 двоичными битами . Каждый регистр 13 имеет два выхода , на которые последовательно на бит, подаютс  наиболее значимые позиционные символы (последний значимый символ - на -первый бит). Один выход регистра . 13 присоединен к исходной шине .14, другой - к шине назначени . 15. Если логическа , схема выбора регистра 11 выбирает регист 13 в качестве начального регистра путем подачи сигналов на лини.и 56 и 57, присоединенные к регистру, то любой символ, который выводитс  из этого регистра, подаетс  на сходную шину 14. Если логи . ческа  схема регистра 11 выбирает регистр J.3 в качестве регистра назначени  путем подачи сигналов на линии 54 и 57, присОЛииенные к тегистру, то .пюбой символ , который выполитс  из этото регистра, подаетс  на шину назнпчени  15. Выход каждого роглсгра 13 на исходную шину Н 1исоединен но вход pc riiciija но типу св зи. Токим образом, еслц рогист|| 13 BFii6ij;ii в к;1Ч(стг.о начального регистра, то выходной сигнал, поданный на исходную щину 14, также подаетс  на вход регистра и становитс  его последним значИ мым символом. Регистр 13 действует в этом случае как цир кул рный регистр сдвига . Это означает, что когда символ в ре .гистре 13 попадает в исходную шину 14, каждый из оставшихс  символов в регистре увеличиваетс  в значении положени , и символ , поданный в исходную щину 14, устанавливаетс  в. последнем значимом символе положени  регистра. Второй вход каждого регистра 13 св зан с щиной 16, где происход т арифметические операции, и котора  св зана с ны .ходом схемы сложени  и вычитани  12. Регистр 13, который выбран в качестве регистра назначени , при сигнале, п.о вл ющемс  в шине 16. накапливает в последнем значащем символе положени  информацию, обнаруженную этим cvIГнaлoм. Исходна  щина 14 и шина назначени  15  вл ютс  входами схемы сложени  и вычи .тани  12. Эта схема при сигналах из л: гической схемы выбора регистра 3 1, выполн ет сложение, вычитание или перевод информации, по вл ющейс  в исходной шино 14 и шине назначени  15, в шипу 16, гдо происход т арифметические операции. ЦВМ содержит также три специа.аьных регистра. Они включают регистровое уст ройство 17, суммирующее устройство 18 и входной. буферный накопитель 19, включающий ycTpofiCTBo ввода и вывода сигналов. Каждый из этих регистров также может быть выбран начальным perncTpONf или регистром назначени  по сигналам с логической схемы выбора оегистра 11. Регистровое устройство 17 включает в себ  шестизначный регистр 20 и логические схемы 21. . Регистр 2О включает двухзначный регистр сдвига 22, двухзначный несдвигаемый регистр 23, который может создавать два символа одинакового значени  по одной команде, и двухзнач н п1 сдвигаемьнЧ регист) 24. Дл  получени  информации с одного из регистров 22, 23 или 24 сигнал, полученный из логической схемы 21, показывает, акой из символов и какой из регистров олжен быть использован в заданном поожении , Два положени  дв}х символов етистра 22 обозначают и естой и п тый имволы регистра 2О; два символа региста 23  вл ютс  четвертым и третьим симолом , и два символа регистра 24 - втоым и первьгм СИМГЗО.ЛОМ. Входы и выходы 25-30 соответственно оединены с CHNfB-,)naMH в регистре 2О и

лог 1ческой схеме 21. Если требуетс  более значимый символ регистра 22, сигнан будег на выходе 25. который св зан с шестой позицией символа, тогда как на оставшихс  выходах сигнала нет. Это создает наиболее значимый символ регистра 22, который должен быть подан на уставов, ленную i чeйкy, Аналогично, если требуетс  менее значимый символ регистра 23, сигнал по вл етс  на выходе 28, тогда

как на оставшихс  п ти указательных стрел ках сигнала нет. При этом последний значимый символ регистра 23 подаетс  в соответствующую  чейку.

Регистры; реагуфуют на сигналы с выходов и входов 25-30, указываюшие пере вод их накопленного содержани  в логическую схему 21, и откуда они могут быть поданы на шину 14 или 15.

Два положени  символа регистра 22

могут быть использовань дл  накоплени  двенадпатибитового сигнала, указывающего адрес дл  ЗУ 3. Двенадцать битов накапливаютс  следующим образом: биты -j до) л накапливаютс  в менее значимом положении

символа регистра :22, а биты fcg ДО в четырех менее значимых положени х би- тов более значимых положений;символов регистра 22, Четыре наиболее значимых положени  битов более значимых симво- лов регистра 22 не используютс . По команде регистр ,22 через линию Й1 сдвигает двенадцать накопленных в нем битов в программный блок 4 и вводит их. в качестве адреса в регистр адреса 9. Регистр 22 может быть использован также в качестве нормального двухзначного запоминающего регистра, и с этой целью он может подавать сигналы через логическую схему 21 к исходной щине 14 или шине назначени  15 и может реагировать на сигнапы, по вл ющиес  в шине 16, где происход т арифметические операции, которые подаютс  туда через логическую схему 21.

I

Регистр 23 может быть использован

в качестве регистра i адреса устройств обработки специальных данных информации, частью которых  вл етс  ЦВМ. Этот регистр не  вл етс  регистром сдвига, а скорее триггерным регистром, который; может создавать шестнадцать битов команды, закодированной вне программы. Регистр 23 может подавать свою закодированную информацию через логическую схекту 21 и не; ходную ;ииму 14 или шину назначени  15 в зависимости от того, Е ыбран регистр 2О

Б качестве начал()Ного регистра пли регигтра назначени  .Он но реагирует па Jiio6bfu сшналы,по5и№ЯЮ1; иес  в тине 16.

Регистр 24 может быть использоьан в качестве хронирующего счетчика времени, необходимого дл  подсчета определенного времени, например, в случае, когда необходима коротка  выдержка. Это касаетс  двухзначного, следовательно, щестнадцатибитового сдвигового регистра.

Регистр 24 реагирует на сигналы, по вившиес  в шине 16, где производ тс  ариметические операции, поступившие в шину логической схемы 21. Один раз за цикл отсчеТ:В регистре 24 уменьшаетс  на единицу , пока не достигнет нул . Дл  того чтобы определить когда отсчет достигнет нул , необходим периодический выборочный контроль регистра 24.

Сумматор 18 содержит однозначный накапливающий регистр 32 и объединенный логический контур 33. Регистр 32 может быть выбран логической схемой 11, как исходный регистри ш же как ре истр назначени и будет в дальнейшем вь.итолн ть функцию ргистра суммировоии . Кроме того, регистр 32 всегда выбираетс  Б качестве регистра назначени , когда в шине пам ти 7 создаютс  командные сигналы и регистрируютс  логической схемой выбора регистра 11, Например, при переходе информации из од ного блока преобразовани  и выборе регист ра 1О информаци  также поступает в накапливающий регистр 32. Преимуществом по. сто нного выбора накапливающего регистра 32, реагирующего на сигналы в шине 16, когда на щину пам ти 7 подань командные сигналы,  вл етс  возможность накаплива- ни  этих команд в ЗУ 3. Без этого устройства- при необходи,гости передвинуть символ из одного регистра 13 в другой регистр 13 и затем проконтролировать символ в суммирующем устройстве с целью определени  его величины, требуетс  р д команд: передвинуть символ в регистр, затем сдвинуть регистр, передвинуть его в суммирующее устройство и вновь сдви|нуть регистр и, наконец, проконтролировать символ.

В предлагаемом устройстве необходимо только передвинуть символ в регистр, и он атоматически попадает в сумматор 18 н готов дл  контрол .

Логическа  часть 33 сумматора 18 рассчитана так, чтобы было возможно распознать коды, указывающие определенные команды.

Claims (3)

1. Последним регистром, который мОжет быть выбран логшеской схемой выбора регистра 11,  вл етс  буферн 1й регистр ввода и вывода,  вл ющийс  составной честью блоков ввода и вывода сигнала буферпэго накопител  19, Этот регистр используетс  дл  промежуточного преобраэо вани  данных, подаваемых в ЦВМ, Информаци , поданна  в буферный регистр, долж на быть информацией, содержащей данные или статус-информацию, поступающую из дополнительного отвода. Информаци  посту пает на определенный буферный/регистр только благодар  реагированию на соответ ствующую команду. Логические средства вход т в состав средств ввода и вывода сигнала буферного накопител  19 и заставл ют средства вво да и вывода реагировать на соответствующие коды, Сигналы команды подаютс  в шину пам ти 7. Выход буферного регистра в средствах ввод-вывод присоединен к шинам 14 и 15. Блоки ввода-вывода сигнала буферного накопител  19 имеют четыре отводных вы борочных линии, которые соответственно соединены с периферийными блокамиу св занными схематически с ЦВМ. При по влении сигнала на одной из пк НИИ дополнительный отвод, к которому подаетс  этот сигнал, находитс  под контролем ЦВМ, Блоки ввода-вывода сигнала буферного накопител  19 имеют выходы, необходимые дл  приема шестнадцати сигналов , приход ших с периферийных блоков, соединенных с дополнительными отводами. Регистр блока индикации 34 не контролируетс  логической схемой выбора регист ра 11. Блок индикации 34 содержит простой индикаторный регистр 35 и соответствующую логическую схему 36, Блок индикации 34 реагирует на определенные кодовые сигналы, подаваемые с шины пам ти 7, Один сигнал может бытв использован дл  того, чтобы один или более битов в регистре 35 перешли от логическо- то О до логической 1, а другой - дл  того чтобы один или 6oliee битов в регистре 35 перешли от логической 1 до ло- гического О, Следующий кодовый сигнал может быть использован дл  проверки значени  одного или более битов в регистре 35 и. затем отделить или продолжить программу в зависимости от результатов проверки . Программный блок 4 реагирует на код, необходимый дл  команд, создаваемых в шине пам ти 7, Шина ответа пам ти 37 принимает сигналы из блока индикации 34, из блока средств ввода и вывода буферного накопител  19, из сумматора 18 и с логической схемы выбора регистра 11, Затем эти сигналы подаютс  на логическую cxeNiy 9 в программном блоке 4. Сигналы, поданные в шину пам ти 7,  вл ютс  простыми IIM -пульсными сигналами, получаемыми в заданное врем . Реакци  программного счетчика 4 на сигнал, по в,а юшийс  в шине оч-вета пам ти 1, определ етс  временем, в течение которого сигнал подаетс  на эту шину. Врем , в течение которого по вл етс  импульс на шине ответа пам ти 1, опр дел ет , какое последовательное действие должно быть предприн то логическими схемами 9 в ответ на определенную команду, Все блоки, работаюшие по сигналам команды, соединены с шиной ответа пам ти 1 через простой транзистор. При работе определенных блоков по сигналу, поступившему в шину ответа пам ти 1, транзистор устанавливаетс  на определенное врем . При этом только один транзистор в активен в любое заданное врем  , .Исходна  шина  14 и шина назначени  15 используютс  дл  выборочных регисторов. Имеетс  п ть возмол ных ответов на сигналы , наход щиес  на шине ответа пам ти 1, Логические схемы построены на полупроводниках , поэтому расчет времени не может быть описан в значени х временнь х битов. Формула изобретени  1, Цифрова  вычислительна  машшш дл  обработки данных, содержаща  устройство управлени , сумматор на накапливающем регистре с подключенной к нему логической схемой, считыБающее запоминающее устройство, входы которого соединены с выходами программного блока, состо щего из регистра адреса и подключенной к нему логической схемы, а выходы подключены к cooтвeтcтвyюlци входом преобразовател  параллельного кода в последэвательный , блок индикации, состо ший из индикаторного регистра и- подключенной к нему логической схемы, и буферный накопитель , первый вход которого соединен с выходом преобразовател  параллельного кода в последовательный, с пepвы f входом логической схемы программного блока и со входами логических схем сумматора и блока индикации, а первый выход подключен ко втор- му входу логичоскрй схемы программного блока и к выходам логических схем сумматора и блока индикации, о т л и ча ю щ а   с   тс;м,что, сце,аьюупрошрни  машины, она содержит блок преобразовани  и выбора регистра, первые вход и выход которого оединены соответственно с первыми входoIv . и выходом буфсрног 5 1{ак(1гтСЛЯ, о ист- ровое устройстьс, перга.о иход к котс.рогого полюючекы coovi:,eTCr -.c;7;i;o к тгорвоку и

   11

   третьему входам логической cxeNfbJ nporpawL много блока, и группы накаппивающих регистров , первые входы и выходы которых соединены лежду собой, а вторые входы подключены ко второму выходу блока преобразовани  и выбора регистра, ко вторым входам Буферного накопител  и регистрового устройства и ко входу накапливающего регистра сумматора, второй и третий выхо ды буферного накопител  соединены соответственно со вторым и третьим входами блока преобразовани  и выбора регистра, со вторым и третьим выходами регистрового устройства и с соответствующими выходами накапливающего регистра суммато.ра и группы накапливающих регистров. ;
2. 2. ЦВМ по п. 1, о т л и ч а ю ш а 4 с   тем, что в ней блок преобразовани  и выбора регистра содержит присоединен12

   ную к его первым входу и выходу лопгческую схему выбора регистра и схему сло жеки -вычитани , входы которой соединены

   соответственно со вторым и третьим выходами блока и с выходом логической схемы выбора регистра, а вьгходы подключены к соответствующему входу упом нутой логической схемм и ко второму выходу блока.
3. 3. ЦВМ по п. 1, отличающа с   тем, что в ней регистровое устройство содержит последовательно включенные регистры сдвига, вход и выход первого из которых соединены соответственно с первыми входом и выходом, и логическую схему , входы и выходы которой подключены к соответствующим выходам и входам регистров сдвига, ко второму входу и ко второму и третьему выходам устройства.