SU670935A1 - Processor - Google Patents
ProcessorInfo
- Publication number
- SU670935A1 SU670935A1 SU762416721A SU2416721A SU670935A1 SU 670935 A1 SU670935 A1 SU 670935A1 SU 762416721 A SU762416721 A SU 762416721A SU 2416721 A SU2416721 A SU 2416721A SU 670935 A1 SU670935 A1 SU 670935A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- output
- block
- input
- inputs
- unit
- Prior art date
Links
Description
с третьим входом блока адресации. Первый выход оперативной пам ти соединен с третьим входом блока передачи данных.with the third input of the addressing unit. The first memory output is connected to the third input of the data transfer unit.
Недостатком этого процессора вл етс относительно низкое быстродействие.The disadvantage of this processor is relatively low speed.
Цель изобретени - повышение быстродействи процессора.The purpose of the invention is to increase the speed of the processor.
Цель достигаетс тем, что в процесепр дополнительно введены блок анализа ч избирательной логики, блок обработки командной информации, блок временного сопр жени с пам тью, блок аппаратурной имитации. Первые входы блока аппаратурной имитации и блока обработки командной информации соединены с выходом блока передачи данных, первый, второй, третий и четвертый выходы блока аппаратурной имитации св заны соответственно с четвертым и п тым входа-ми местной пам ти , с четвертым входом блока преобразовани виртуальных адресов и с вторым входом блока обработки командной информации , с первого по седьмой выходы которого соединены соответственно с вторым, третьим и четвертым входами блока аппаратурной имитации, с четвертым входом блока адресации, с вторым и третьим входами буферного блока команд, с четвертым входом буферного блока команд и первым входом блока анализа и избирательной логики, первый и второй выходы которого соединены с третьим и четвертым входами арифметико-логического блока, второй выход которого соединен с вторым входом блока анализа и избирательной логики, третий и четвертый входы которого соединены соответственно с вторым выходом второго коммутатора и с п тым выходом блока микропрограммного управлени , шестой, седьмой и восьмой выходы которого соединены соответственно с первым и вторым входами блока временного сопр жени с пам тью и с п тым входом блока аппаратурной имитации, шестой, седьмой, восьмой и дев тый входы которого соединены соотВетственно с вторыми выходами буферного блока команд, блока базовой адресации, блока преобразовани виртуальных адресов и выходом управл юш,ей пам ти. Третий и четвертый входы блока обработки командной информации соединены соответственно с третьим выходом буферного блока команд и выходом блока адресации, третий вход, первый и второй выходы блока временного сопр жени с пам тью соединены соответственно с вторым выходом и третьим входом оперативной пам ти и о вторым входом блока микропрограммного управлени .The goal is achieved by the addition of an electoral logic analysis block, a command information processing block, a temporary memory interface block, and a hardware simulation block. The first inputs of the hardware simulation unit and the command information processing unit are connected to the output of the data transmission unit, the first, second, third and fourth outputs of the hardware simulation unit are connected respectively to the fourth and fifth local memory inputs, to the fourth input of the virtual address conversion unit and with the second input of the processing unit of command information, from the first to the seventh outputs of which are connected respectively with the second, third and fourth inputs of the hardware simulation block, with the fourth input of the addr block , with the second and third inputs of the buffer command block, with the fourth input of the buffer command block and the first input of the analysis and selective logic block, the first and second outputs of which are connected to the third and fourth inputs of the arithmetic logic unit, the second output of which is connected to the second input of the block analysis and selective logic, the third and fourth inputs of which are connected respectively to the second output of the second switch and to the fifth output of the microprogram control unit, the sixth, seventh and eighth outputs of which are connected respectively, the first and second inputs of the temporary memory interface and the fifth input of the hardware simulation unit; the sixth, seventh, eighth and ninth inputs of which are connected respectively to the second outputs of the buffer command block, basic addressing block, virtual address conversion block and the output control, her memory. The third and fourth inputs of the command information processing block are connected respectively to the third output of the buffer command block and the output of the addressing block, the third input, the first and second outputs of the temporary memory interface block are connected respectively to the second output and the third operational memory input and about the second input microprocessor control unit.
Блок обработки командной информации содержит узел адресных регистров, регистр управлени выборкой команд, матрицу безусловных переходов, дешифратор управлени выборкой команд, дешифратор условных переходов, узел синхронизации буфераThe command information processing block contains a node of address registers, a command control selection register, an unconditional jump matrix, a command control decoder, a conditional jump decoder, a buffer synchronization node
команд, коммутатор адреса микрокоманды. Первый вход узла адресных регистров соединен с первым входом блока, второй вход которого соединен с первым входом дешифратора условных переходов, второй вход которого соединен с третьим входом блока, с вторым входом узла адресных регистров и первым входом узла синхронизации буфера команд, первый выход которого соединеп с третьим входом дешифратора условных переходов, четвертый вход которого соединен с первым выходом дешифратора управлени выборкой команд, второй выход которого соединен с первым входомCommands, Microcommand Address Switch. The first input of the address register node is connected to the first input of the block, the second input of which is connected to the first input of the conditional transition decoder, the second input of which is connected to the third input of the block, to the second input of the address register node and the first output of the command buffer synchronization node the third input of the conditional jumper, the fourth input of which is connected to the first output of the instruction control decoder, the second output of which is connected to the first input
коммутатора адреса микрокоманды, второй и третий входы которого соединены с выходами соответственно дешифратора условных переходов и матрицы без условных Переходов. Четвертый вход блока через регистр управлени выборкой команд соединен с входами матрицы безусловных переходов и дешифратора управлени выборкой , третий и четвертый выходы которого соединены соответственно с первым и вторым выходами блока, третий и четвертый выходы которого соединены соответственно с первым выходом узла адресных регистров и выходом коммутатора адреса микрокоманды . П тый выход дешифратора управлени выборкой команд соединен с вторым входом узла синхронизации буфера команд, седьмым выходом блока и с третьим входом узла адресных регистров, второй выход которого соединен с п тым выходом блока и третьим входом узла синхронизации буфера команд, второй выход которого соединен с шестым выходом блока. Блок аппаратурной имитации содержит коммутатор передачи адреса, дешифраторthe switch address microcommand, the second and third inputs of which are connected to the outputs of the conditional transition decoder, respectively, and the matrix without conditional transitions. The fourth block input is connected to the unconditional transition matrix and the sampling control decoder through the sample control register, the third and fourth outputs of which are connected respectively to the first and second outputs of the block, the third and fourth outputs of which are connected to the address switch output microinstructions The fifth output of the command control decoder is connected to the second input of the command buffer synchronization node, the seventh block output and the third input of the address register node, the second output of which is connected to the fifth output of the command buffer buffer, the second output of which is connected to the sixth block output. The hardware simulation block contains an address transfer switch, a decoder
обраш.ени к регистрам, выходной коммутатор , узел индикации включений, элемент И. Входы узла индикации включени со-единены с первым и п тым входами блока, третий и четвертый входы которого соеди«ены с первым и вторым входами коммутатора передачи адр.еса, выход которого соединен с третьим- выходом блока и пе,рвым входом выходного коммутатора, выход которого соединен с вторым выходом блока,register registers, output switch, switch-on indication node, element I. The switch-on indication switch inputs are connected to the first and fifth inputs of the unit, the third and fourth inputs of which are connected to the first and second inputs of the transfer switch of the address. the output of which is connected to the third output of the unit and ne, the first input of the output switch, the output of which is connected to the second output of the unit,
седьмой и дев тый входы которого соединены с входами дешифратора обрашени к регистрам, выходы которого соединены соответственно с входом элемента И, третьим входом коммутатора передачи адреса, иthe seventh and ninth inputs of which are connected to the inputs of the decoder of the decoder to the registers, the outputs of which are connected respectively to the input of the element AND, the third input of the address transfer switch, and
вторым входом выходного коммутатора, третий, четвертый и п тый входы которого соединены соответств-енно с шестым, вторым и восьмым входами блока. Выход узла индикации включени соединен с четвертым выходом блока и через элемент И с первым выходом блока.the second input of the output switch, the third, fourth and fifth inputs of which are connected respectively to the sixth, second and eighth inputs of the unit. The output of the switch-on indication unit is connected to the fourth output of the block and through element I to the first output of the block.
Блок анализа и избирательной логики содержит узел формировани константы коммутатор сдвига, дешифратор и регистрThe unit of analysis and selective logic contains a node for forming a constant switch shift, a decoder and a register
состо ний. Первые входы дешифратора,states The first inputs of the decoder,
регистра состо нии п коммутатора сдвига соединены соответственно с первым, вторым и третьим входами блока, четвертый вход которого соединен с вторыми входами дешифратора и регистра состо ний, первый выход которого соединен с вторым входом коммутатора сдвига и первым входом узла формировани константы, второй вход которого соединен с нервым выходом дешифратора и третьим входом коммутатора сдвига, выход которого и выход узла формировани константы соединены с первым выходом блока, второй выход которого соединен с вторыми выходами регистра состо ний и дешифратора.The shift switch state register n is connected respectively to the first, second and third inputs of the block, the fourth input of which is connected to the second inputs of the decoder and the state register, the first output of which is connected to the second input of the shift switch and the first input of the constant shaping node, the second input of which is connected with the nerve output of the decoder and the third input of the shear switch, the output of which and the output of the constant-forming unit are connected to the first output of the block, the second output of which is connected to the second outputs of the re state gistra and decoder.
Блок временного сопр жени с пам тью содержит узел индикации свободной зоны, одновибратор, узел фо,рмирова«и временной развертки, узел индикации синхронизации , два элемента И, элемент ИЛИ. Первые входы узла индикации синхронизации и первого элемента И соединены с первым входом блока, второй вход которого соединен с первым входом узла индикации свободной зоны, третий вход блока соединен с вторым входом узла индикации свободной зоны и через одновибратор с нервым входом второго элемента И, второй вход которого соединен с выходом узла индикации синхронизации и вторым выходом блока , первый выход которого соединен с первым выходом узла формировани временной развертки, второй выход и вход которого соединены соответственно с вторым входом узла индикации синхронизации и выходом элемента ИЛИ, входы которого соединены соответственно с выходом второго элемента И и через первый элемент И с выходом узла индикации свободной зоны.The temporary interface unit contains a free zone indication unit, a one-shot, a foto, a mode and a time base node, a synchronization indication unit, two AND elements, and an OR element. The first inputs of the synchronization indication node and the first element I are connected to the first input of the block, the second input of which is connected to the first input of the free zone indication node, the third input of the block is connected to the second input of the free zone indication node and through the one-shot with the nerve input of the second element I, the second input which is connected to the output of the synchronization indication node and the second output of the block, the first output of which is connected to the first output of the time sweep formation node, the second output and input of which are connected respectively a second input node and the output synchronization indication OR gate, whose inputs are connected respectively to the output of the second AND gate and via a first AND gate with the output node of the free zone indication.
На фиг. 1 показана блок-схема процессора; на фиг. 2 приведена блок-схема блока обработки командной информации; на фиг. 3 - блок-схема блока аппаратурной имитации; на фиг. 4 - блок-схема блока анализа и избирательной логики; на фиг. 5 - блок-схема блока временного сопр жени с пам тью.FIG. 1 shows a block diagram of a processor; in fig. 2 shows a block diagram of a command information processing unit; in fig. 3 is a block diagram of a hardware simulation unit; in fig. 4 is a block diagram of an analysis and electoral logic block; in fig. 5 is a block diagram of a temporary interface unit with memory.
Процессор содержит буферный блок 1 команд, блок 2 базовой адресации, блок 3 регистров, местную пам ть 4, блок 5 аииаратурной имитации, блок 6 микропрограммного управлени , блок 7 адресации, коммутаторы 8, 9, оперативную пам ть 10, управл ющую пам ть 11, арифметико-логический блок 12, блок 13 передачи данных, блок 14 преобразовани виртуальных адресов, блокThe processor contains a buffer block 1 of commands, a block of 2 basic addressing, a block of 3 registers, a local memory 4, a block 5 of aerial simulation, a block 6 of firmware control, a block 7 of addressing, switches 8, 9, a random-access memory 10, a control memory 11 , arithmetic logic unit 12, data transmission unit 13, virtual address conversion unit 14, unit
15обработки командной информации, блок15 processing command information block
16анализа и избирательной логики, блогг16 analysis and electoral logic, blogg
17временного сопр жени с пам тью. Блок 15 обработки командной информации содержит узел 18 адресных регистров, регистр 19 управлени выборкой команд, матрицу 20 безусловных переходов, дешифратор 21 управлени выборкой команд, дешифратор 22 условных переходов, узел 2317 temporary memory interface. The command information processing unit 15 comprises an address register node 18, a command control selection register 19, an unconditional jump matrix 20, a command selection control decoder 21, a conditional jump decoder 22, a node 23
синхронизации буфера команд, коммутатор 24 адреса микрокоманды.command buffer synchronization; switch 24 micro-command addresses.
Блок 5 аппаратурной имитации содержит коммутатор 25 передачи адреса, дешифратор 26 обращени к регистрам, выходной коммутатор 27, узел 28 индикации включени , элемент И 29.The hardware simulation unit 5 comprises an address transmission switch 25, a register access decoder 26, an output switch 27, a switch-on indication unit 28, and element 29.
Блок 16 анализа и избирательной логики содержит узел 30 формировани константы,Block 16 analysis and selective logic contains a node 30 forming a constant,
коммутатор 31 сдвига, дешифратор 32, регистр 33 состо ний.switch 31 shift, the decoder 32, the register of 33 states.
Блок 17 временного сопр жени с пам тью содержит узел 34 1 ндикацни свободной зоны, одновибратор 35, узел 36 формировани временной развертки, узел 37 индикации синхронизации, элементы И 38, 39, элемент ИЛИ 40.The temporary memory interface unit 17 includes a free zone indication unit 34 1, a one-shot 35, a time base formation unit 36, a synchronization indication unit 37, elements 38 and 39, and element 40.
В оперативной пам ти 10 хран тс программы , т. е. команды п операнды, в соответствии с которыми производ тс вычислени . Местна пам ть 4, куда информаци поступает из оперативной пам ти 10 через блок 13, служит быстродействующим буфером , в котором хран тс операнды, обрабатываемые в арифлтетико-логическом блоке 12. Местна пам ть 4 хранит общие регистры , регистры с плавающей точкой, а также рабочие чейки процессора. Сигнал местной пам ти 4 подаетс на входы арпфметико-логического блока 12 через коммутаторы 8, 9, осуществл ющие выборку источника обрабатываемых операндов, а также коммутацию обрабатываемых байтов при побайтной обработке.In memory 10, programs are stored, i.e. instructions n operands, according to which the calculations are made. Local memory 4, where information comes from RAM 10 through block 13, serves as a high-speed buffer that stores operands processed in the arithmetic-logical unit 12. Local memory 4 stores general registers, floating-point registers, and working cell processor. The local memory signal 4 is fed to the inputs of the arpfmetico logical unit 12 via switches 8, 9, which select the source of the processed operands, as well as switch the processed bytes during byte processing.
Арифметико-логический блок 12 имеет разр дность два байта и параллельные цепи дл одновременного выполнени всех заложенных в него операций. Выбор результата заданной операции осуществл етС на выходе арифметико-логического блока 12 сигналом с блока 16. Обработка слов и дес тичных данных производитс в арифметико-логическом блоке 12 за два прохождени в одном цикле процессора. Результат операции с выхода арифметико-логического блока 12 через блок 13 записываетс в местную пам ть 4 или в блок 3, который содержит регистры прерываний, регистры режимов работы, регистры селекторного и мультиплексного каналов. Блок 2 предназначен дл хранени адресов доступных в данный момент зон местной пам ти 4 и блока 3, а также косвенных адресов местной пам ти. Эти адреса поступают вArithmetic logic unit 12 has a width of two bytes and parallel circuits for simultaneous execution of all the operations embedded in it. The selection of the result of a given operation is carried out at the output of the arithmetic logic unit 12 by a signal from block 16. The processing of words and decimal data is performed in the arithmetic logic unit 12 for two passes in one processor cycle. The result of the operation from the output of the arithmetic logic unit 12 through the block 13 is recorded in the local memory 4 or in the block 3, which contains the interrupt registers, the operation registers, the registers of the selector and multiplex channels. Unit 2 is intended for storing addresses of currently available local memory areas 4 and unit 3, as well as indirect local memory addresses. These addresses come in
блок 2 с выхода арифметико-логического блока 12, а также из буферного блока 1.unit 2 from the output of the arithmetic logic unit 12, as well as from the buffer unit 1.
Выполнение любой команды в процессоре делитс на две фазы. В первой фазе осуществл етс выборка команды, в течение которой производитс считывание команды из оперативной пам ти 10 в буферный блок 1 через блок 13, формирование адресов операндов и переход к следующей фазе - фазе выполнени . В фазе выполнени производитс действие по обработке операндов в соответствии с кодом операции.The execution of any instruction in the processor is divided into two phases. In the first phase, the command is sampled, during which the command is read from the RAM 10 into the buffer unit 1 through block 13, the formation of the addresses of the operands and the transition to the next phase - the execution phase. In the execution phase, the operation is performed on processing the operands in accordance with the operation code.
Управление всеми функци ми процессора в фазе выполцени осуществл етс с помощью микропрограмм, хран щихс в управл ющей пам ти 11. Микрокоманды, считанные из управл ющей пам ти II, поступают в блок 6 микропрограммного управлени , который вырабатывает последовательность управл ющих сигналов. Дл быстрого считывани операндов па входы арифметико-логического блока адресные пол микрокоманд поступают непосредственна с выхода управл ющей пам ти 11 в блок 3, местную пам ть 4, блок 5 и блок 14.All the functions of the processor in phase are controlled by the microprograms stored in the control memory 11. The microcommands read from the control memory II are transferred to the microprogram control unit 6, which generates a sequence of control signals. To quickly read the operands on the inputs of the arithmetic logic unit, the address fields of micro-instructions come directly from the output of the control memory 11 to block 3, local memory 4, block 5 and block 14.
Микрокоманда может задавать следующие действи : обработку операндов в арифметико-логическом блоке 12; обращение к оперативной пам ти 10 или к управл ющей пам ти 11; )словный или безусловный переход к следующей микрокоманде.The microinstruction can specify the following actions: processing operands in the arithmetic logic unit 12; reference to the RAM 10 or to the control memory 11; ) the word or unconditional transition to the next microinstruction.
Микрокоманда обращени к оперативной пам ти 10 в отличие от других микрокоманд выполн етс в течение двух циклов процессора. Адрес, по которому производитс обращение, может хранитьс в одной из чеек местной пам ти 4, откуда он через коммутатор 9 поступает в блок 7. Блок 7 служит дл формировани адресов обращени к оперативной пам ти 10 или управл ющей пам ти 11. Источником адреса оперативной пам ти 10 может быть также блок 14. Адрес управл ющей пам ти И поступает либо из блока 6, либо из блока 15.The microcommand for accessing the RAM 10, unlike other microcommands, is executed during two processor cycles. The address to which the call is made can be stored in one of the local memory 4 cells, from where it goes through the switch 9 to the block 7. The block 7 serves to generate the addresses of the access to the RAM 10 or the control memory 11. The source of the address of the operative memory 10 may also be block 14. The address of the control memory And comes either from block 6 or from block 15.
Данные дл записи в оперативную пам ть 10 поступают из блока 3 или из местной пам ти 4 через коммутатор 8. Прием считанной из оперативной пам ти 10 информации через блок 13 в блок 3, местную пам ть 4 или буферный блок 1 и обращение к управл ющей пам ти 11 за следующей микрокомандой производитс во втором цикле микрокоманды обращени к пам ти .Data for recording in the operational memory 10 is received from block 3 or from local memory 4 via switch 8. Reception of information read from RAM 10 through block 13 to block 3, local memory 4 or buffer block 1 and access to the control memory 11 for the next microinstruction is produced in the second cycle of the microcommand for accessing the memory.
В фазе выборки команды управление всеми функци ми процессора осуществл етс микропрограммно-аппаратурным способом, т. е. в каждом цикле процессора, кроме действий, заданных микрокомандой, выполн етс р д действий, задаваемых аппаратурно-генерируемым адресом микрокоманды .In the sampling phase of the command, all processor functions are controlled by the microprogram-hardware method, i.e., in each processor cycle, except for the actions specified by the microcommand, a series of actions specified by the hardware-generated microcommand address are performed.
Блок 15 предназначен дл анализа запоЛНени буферного блока 1 и продвижени командной информации в нем, хранени , наращивани и выдачи адресов команд и операндов, а дл управлени адресной арифметикой и аппаратурного формировани адресов микрокоманд.Block 15 is intended for analyzing the buffer block 1 and advancing command information in it, storing, building and issuing addresses of instructions and operands, and for managing address arithmetic and instrumental generation of addresses of micro instructions.
Блок 5 предназначен дл имитировани чеек местной пам ти 4 регистрами блока 15 и блока 14. При обращении по микрокоманде к определенным чейкам м естной пам ти 4 вместо их содержимого на выход местной пам ти 4 подаетс содержимо-е аппаратурных регистров, xpaiHinuix адреса команд п операндов, паход щихс в блоке 15 и в блоке 14.Block 5 is designed to simulate the local memory cells 4 by the registers of the block 15 and block 14. When using the microcommand, specific cells of the memory 4 instead of their contents are sent to the output of the local memory 4, the xpaiHinuix command addresses of the operands which are in block 15 and block 14.
Блок 14 предназначен дл трансл ции логических адресов программы в абсолютные адреса оперативной пам ти в зависимости от расположени программ и данных в оперативной пам ти 10. Блок 17 предусмотрен дл реализацииBlock 14 is designed to translate the logical addresses of the program into absolute addresses of the RAM, depending on the location of the programs and data in the RAM 10. Block 17 is provided for implementing
алгоритма св зи с оперативной пам тью 10, не завис щего от параметров и типа пам ти .a memory communication algorithm 10, independent of the parameters and the type of memory.
Блок 12 предназначен дл управлени выбором операции, выполн емой в арифметико-логическом блоке 12, и коммутации необходимых дл вьгбранной операции входных и выходных цепей.Block 12 is designed to control the selection of the operation performed in the arithmetic logic unit 12 and switch the input and output circuits necessary for the selected operation.
Рассмотрим работу процессора при выполнении команды формата RX.Consider the work of the processor when executing a command format RX.
В конце фазы выполнени предыдущей команды в блоке 15 определ етс адрес микрокоманды входа в фазу выборки. Этот адрес поступает в блок 7, где используетс дл извлечени микрокоманды и откудаAt the end of the execution phase of the previous command, in block 15, the address of the micro-command to enter the sampling phase is determined. This address goes to block 7, where it is used to retrieve a micro-command, and from where
возвращаетс дл запоминани в блок 15. Возможны три случа нри переходе к фазе выборки команд в зависимости от заполнени буферного блока 1: выполн ема команда находитс полностью в буферномreturns to block 15 for memorization. There are three cases when going to the command sampling phase depending on the filling of the buffer block 1: the command being executed is completely in the buffer block.
блоке 1; выполн ема команда частично находитс в буферном блоке 1; выполн ема команда отсутствует в буферном блоке 1. Пусть выполн ема команда отсутствуетblock 1; the executable command is partially in buffer block 1; the executable command is absent in the buffer unit 1. Let the executable command be absent
в буферном блоке 1. Тогда первой микрокомандой фазы выборки команды будет микрокоманда обращени к оперативной пам ти 10. При этом адрес команды из блока 15 ноступает в блок 5, а адресin the buffer unit 1. Then the first microcommand of the command sampling phase will be the microcommand for accessing the operational memory 10. In this case, the address of the command from block 15 is entered into block 5, and the address
команды из блока 5 - в местную пам ть 4. Выполн ема микрокоманда в качестве источника адреса указывает чейку местной пам ти 4. Информаци о номере чейки поступает на входы блока 5 с выходаthe commands from block 5 are sent to the local memory 4. The executed microcommand as the source of the address indicates the cell of the local memory 4. The information on the cell number is fed to the inputs of block 5 from the output
управл ющей пам ти 11 и из блока 2. В блоке 5 определ етс , что в качестве источника адреса необходимо использовать вместо чейки местной пам ти 4 информацию из блока 15. С выхода местной пам ти 4the control memory 11 and from block 2. In block 5 it is determined that instead of the local memory 4 cell, information from block 15 should be used as the address source. From the local memory 4 output
адрес оперативной пам ти ноступает,через коммутатор 9 в блок 7 и далее - в оперативную нам ть 10. Из блока 6 сигнал выборки оперативной пам ти 10 поступает в блок 17.the address of the RAM is received, through the switch 9 into block 7 and then into the RAM 10. From block 6 the signal of sampling of the RAM 10 enters into block 17.
Передача считанной из оперативной пам ти 10 информации в буферный блок 1 производитс через блок 13. При этом по адресу микрокоманды, поступившему в блок 15, в последнем вырабатываютс соответствующие сигналы занесени п продвижени командной информации в буферном блоке 1. После этого с буферного блока 1 в блок 15 выдаетс код длины команды, равный 2, дл определени адреса следуюП1 ,его двойного слова командной информПThe information read out from the RAM 10 is transferred to the buffer unit 1 through block 13. At the same time, the microcommand address received in block 15 in the latter generates the appropriate signals for entering and advancing command information in the buffer unit 1. After that, from the buffer unit 1 Block 15 issues a command length code of 2 to determine the address following P1, its double word command information.
99
ции, используемого при предварительиой выборке, необходимость которой определ етс в блоке 15.used in the prefetch, the need for which is determined in block 15.
При работе в режиме трансл ции адресов адрес команды передаетс с выхода блока 5 в блок 14, где производитс его трансл ци в абсолютный адрес оперативной пам ти 10. В этом режиме в блок 7 адрес поступает из блока 14. По состо нию буферного блока 1 блок 15 формирует адрес микрокоманды предварительной выборки .When operating in the address translation mode, the command address is transferred from the output of block 5 to block 14, where it is translated to the absolute address of the working memory 10. In this mode, block 7 receives the address from block 14. On the status of the buffer block 1 block 15 forms the address of the microcommand prefetch.
При выполн-ении микрокоманды предварительной выборки адоес следующего двойного слова из блока 15 через блок 5 и через блок 14 поступает в блок 7. При отсутствии режима трансл ции адрес переда етс чер-ез блОк 14 без изменени . Одновременно блок 15 организует передачу смещени из буферного блока 1 на выход местной пам ти 4, откуда смещение подаетс на коммутатор 9. На коммутатор 8 подаетс база, считанна из регистров общего назначени в местной пам ти 4. Адрес базового регистра поступает в блок 2 из буферного блока 1.When the microcommand prefetch is executed, the addresses of the next double word from block 15 through block 5 and through block 14 enter block 7. In the absence of the translation mode, the address is transmitted through block 14 without changing. At the same time, unit 15 organizes the transfer of the offset from the buffer unit 1 to the output of the local memory 4, from where the offset is fed to the switch 9. The switch 8 is supplied with a base read from the general registers in the local memory 4. The address of the base register goes to block 2 from the buffer block 1.
Двухбайтный арифметико-логический блок 12 производит обработку входных операндов. По сигналу адресной арифметики , поступающему из блока 15, на выходе арифметико-логического блока 12 формируетс окончательный результат, т. «. базированный адрес второго операнда, поступающий через блок 13 в блок 15.Double-byte arithmetic logic unit 12 performs processing of input operands. The address arithmetic signal coming from block 15 produces the final result at the output of arithmetic logic unit 12, i.e. ". based address of the second operand coming through block 13 to block 15.
Информаци из оперативной пам ти 10 через блок 13 поступает в буферный блок 1, где стробируетс в соответствии с сигналами , поступающими из блока 15.The information from the RAM 10 through the block 13 enters the buffer block 1, where it is gated in accordance with the signals received from the block 15.
Микрокоманда предварительной выборки вл етс последней в фазе выборки команды . По ее адресу в блоке 15 формируютс управл ющие сигналы, по которым производитс модификаци адреса команды и формируетс адрес входа в микропрограмму фазы выполнени команды.The prefetch micro-command is the last instruction in the sampling phase. At its address in block 15, control signals are generated, which are used to modify the address of the command and the address is entered into the firmware of the command execution phase.
В фазе выполнени управл юща информаци , задающа функции арифметико-логического блока 12, поступает из блока G на входы блока 16.In the execution phase, the control information specifying the functions of the arithmetic logic unit 12 is transferred from block G to the inputs of block 16.
Последней микрокомандой фазы выполнени команды вл етс микрокоманда перехода к фазе выборки. В фазе выборки в зависимости от результата анализа заполнени буферного блока 1 обращение к оперативной пам ти за командной информацией может отсутствовать.The last microcommand of the command execution phase is the microcontrol of the transition to the sampling phase. In the sampling phase, depending on the result of the analysis of the filling of the buffer unit 1, an access to the main memory for command information may be missing.
Блок 15 работа ет следующим образом.Block 15 work em as follows.
В исходном состо нии узел 23 выдает сигнал об отсутствии выполн емой команды в буферном блоке 1. По этому сигналу и сигналу разрешени фазы выборки, поступающему с блока 5, дешифратор 22 формирует адрес микрокоманды обращени к оперативной пам т 10. Этот адрес поступает на коммутатор 24 и по сигналу сIn the initial state, the node 23 generates a signal about the absence of the executed command in the buffer unit 1. From this signal and the enable signal of the sampling phase coming from block 5, the decoder 22 generates the address of the microcommand for accessing the operational memory 10. This address is fed to the switch 24 and on a signal from
10ten
дешифратора 21, где анализируетс отсутствие адреса микрокоманды фазы выборки в регистре 19, выдаетс в блок 7. Во врем выполнени первой микрокоманды фазы выборки этот адрес с блока 7 заноситс з регистр 19, по которому дешифратор 21 посылает в блок 5 управл ющий сигнал выбора в качестве источника адреса регистра адреса выполн емой команды, наход щегос в узле 18, и посылает управл ющий сигнал последующего приема командной информации в 23, который организует размещение считанной информации в буферном блоке 1.decoder 21, where the absence of the address of the microcommand of the sampling phase in register 19 is analyzed, is output to block 7. During the execution of the first microcommand of the sampling phase, this address from block 7 is entered into register 19, via which the decoder 21 sends to control 5 a selectable control signal as the source of the address register of the address of the executed command, located at node 18, and sends a control signal for the subsequent reception of command information to 23, which organizes the placement of the read information in the buffer unit 1.
После приема выполн емой команды дешифратором 22 анализируютс длина итнн команды, необходимость предварительной выборки. По результатам анализа дешифратором 22 формируетс адрес микрокоманды определенной ветви фазы выборки, где количество микрокоманд и их тип будут различными.After receiving the executable command by the decoder 22, the length and itnn of the command is analyzed, the need for prefetching. According to the results of the analysis, the decoder 22 generates the address of the microcommand of a certain branch of the sampling phase, where the number of microcommands and their type will be different.
Предположим, по состо нию младших разр дов регистра адреса выполн емойSuppose, by the state of the lower bits of the register of the address being executed
команды из узла 18 и длине команды узел 23 определил, что следующа команда отсутствует в буферном блоке 1. В этом случае дешифратор 22 формирует адрес микрокоманды предварительной выборки,commands from node 18 and the length of the command, node 23 determined that the next command is not in the buffer block 1. In this case, the decoder 22 forms the address of the micro-command of the prefetch,
который выдаетс в блок 7 с последующей перезаписью в регистр 19. По адресу микрокоманды предварительной выборки дешифратор 21 посылает в блок 5 сигнал выдачи регистра адреса следующего двойного слова, наход щегос в узле 18, в качестве адреса оперативной пам ти 10, в блок 16 выдает сигнал адресной арифметики с одновременной подачей управл ющего сигнала в узел 23 дл определени адреса базового регистра и смещени , наход щихс в буферном блоке 1, и в блок 5 посылает второй сигнал выдачи смещени дл адресной арифметики.which is outputted to block 7 followed by overwriting to register 19. At the address of the micro-command of the prefetch, the decoder 21 sends to block 5 a signal to output the register of the address of the next double word located in node 18, as the address of the operational memory 10, to block 16 issues a signal address arithmetic with simultaneous supply of a control signal to node 23 to determine the base register address and offset located in buffer block 1, and to block 5 sends a second offset signal for address arithmetic.
Формирование адресов последующихFormation of addresses to follow
микрокоманд фазы выборки производитс матрицей 20 по адресам предыдущих микрокоманд .The micro-commands of the sampling phase are produced by the matrix 20 at the addresses of the previous micro-commands.
Дещифратор 21 по адресу управл ющей пам ти 11 определ ет последнюю микрокоманду фазы выборки и вырабатывает сигнал завершающих действий фазы выборки , по которому в узле 18 производ тс наращивани адресов командной информации на длину выполн емой команды в зависимости от ее формата и на длину двойного слова, а дешифратор 22 по коду операции команды формирует адрес выхода в микропрограмму фазы выполнени . Блок 5 включаетс в работу при каждомThe decryptor 21 at the address of the control memory 11 determines the last microcommand of the sampling phase and generates a signal of the final actions of the sampling phase, according to which in node 18 the command information addresses are increased by the length of the executed command depending on its format and double word length, and the decoder 22, using the instruction operation code, generates the output address in the microprogram of the execution phase. Block 5 is activated at each
обращении к местной пам ти 4, если узел 28 находитс в единичном состо нии. Сброс и установка узла 28 производ тс микропрограммно . Дешифратор 26 принимает адрес местной пам ти 4, содержащийс вaccess to the local memory 4, if the node 28 is in a single state. The reset and installation of node 28 is performed by firmware. The decoder 26 receives the address of the local memory 4 contained in
микрокоманде, и определ ет - относитс лиmicroinstruction, and determines whether
11eleven
он к аппаратурно имитируемым чейкам Местной .пам ти 4. Дл таких чеек при включенном узле 28 возбуждаетс выход элемента И 29, и на выход местной пам ти 4 подаетс информаци с выходного коммутатора 27.it is to the hardware simulated cells of the Local. Step 4. For such cells, when node 28 is turned on, the output of the And 29 element is excited, and information from the output switch 27 is supplied to the output of the local memory 4.
При предварительной выборке на выходной коммутатор 27 подаетс смещение из буферного блока I. При этом обращени к оперативной пам ти поступает через коммутатор 25 в блок 14. При обычном обращении на выходной коммутатор 27 поступает адрес из коммутатора 25.When prefetching, the output switch 27 is supplied with an offset from the buffer unit I. In this case, the access to the main memory goes through the switch 25 to the block 14. During normal access, the output switch 27 receives the address from the switch 25.
В ходе обработки операндов арифметикологическим блоком 12 блок 16 по заданным нол ми микрокоманды функци м и результату предыдущей операции компонует операнды , выбирает соответствующие цепи дл их прохождени и осуществл ют выборку искомого результата на последнем уровне арифметико-логического блока 12, в котором с целью повышени быстродействи вое заложенные в нем функции (И, ИЛИ, ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, ДВОИЧНОЕ СЛОЖЕНИЕ) выполн ютс одновременно независимо от заданной операции.During the processing of the operands by the arithmetic unit 12, block 16 arranges operands according to the microcommands set by the zeroes and the result of the previous operation, selects the appropriate circuits for their passage, and selects the desired result at the last level of the arithmetic logic unit 12, in order to improve speed The new functions (AND, OR, EXCLUSIVE OR, BINARY COMPOSITION) embedded in it are executed simultaneously, regardless of the specified operation.
В фазе выборки по сигналу адресной арифметики с выхода блока 15 в дещифраторе 32 вырабатываетс сигнал, по которому выбираетс результат опера ции двоичного сложени слова при нервом прохождении (обработку младщего полуслова). Регистр 33 по результату первого нрохождепи устанавливает входные цепи дл второго прохождени (обработка старшего полуслова ) в арифметико-логическом блоке 12.In the sampling phase, a signal is generated by the address arithmetic signal from the output of block 15 in decipher 32, which is used to select the result of the operation of binary word addition during nerve transmission (processing the lower half-word). Register 33, based on the result of the first approach, establishes the input circuits for the second pass (processing the higher half-word) in the arithmetic logic unit 12.
В фаЗС выполнени управл юща информаци , задающа функции арифметико-логическому блоку 12, .поступает из блока 6 на дешифратор 32 и регистр 33, где производитс анализ соответствующих нолей микрокоманды и результата предыдущей операции и коммутируютс необходимые дл выпо.тнени заданной операции цепи арифметико-логического блока 12, осуществл , если это требуетс , блокировку, перестановку части или всего операнда, инверсию , а также запоминание переноса или его учет от предыдущего цикла.The control information, specifying the functions of the arithmetic logic unit 12, enters the FAS, enters from block 6 the decoder 32 and register 33, where the analysis of the corresponding zeros of the microinstruction and the result of the previous operation is performed and the necessary operation of the specified arithmetic logic is switched block 12, if required, blocking, rearranging part or all of the operand, inverting, as well as memorizing the transfer or taking it into account from the previous cycle.
Дешифратор 32 осуществл ет выборку искомого результата.The decoder 32 samples the desired result.
При операции дес тичного сложени , выполн емого за два прохождени через арифметико-логический блок 12, по информации , ноступающей из регистра 33 и дешифратора 32 узлоМ 30 формируетс корректирующа константа, котора поступает на вход арифметико-логического блока 12 в качестве одного из операндов во врем второго двоичного сложени , при котором iB качестве другого операнда используетс результат от первого двоичного сложени .During the operation of decimal addition, performed in two passes through the arithmetic logic unit 12, according to information that comes from register 33 and decoder 32, node 30, a correction constant is formed, which enters the input of arithmetic logic unit 12 as one of the operands during a second binary addition, in which iB as the other operand uses the result from the first binary addition.
Дешифратор 32 выбирает на выходе арифметико-логического блока 12 результат двочиного сложени в обоих циклах.The decoder 32 selects at the output of the arithmetic logic unit 12 the result of two-fold addition in both cycles.
1212
При выполнении операции сдвига вправо на 4 разр да коммутатор 31 осуществл ет специальную передачу сдвигаемого операнда путем перекомпоновки цепей передачи одного из входов и блокировки другого входа арифметико-логического блока 12. Информаци дл заполнени освобождающихс при .нерекоммутации разр дов определ етс в регистре 33 и передаетс в коммутатор 31. Операци сдвига - двухциклова (сдвигаетс влево), с выборкой дешифратором 32 результата двоичного сложени в обоих циклах на выходе арифметико-логического блока 12.When performing the shift operation to the right by 4 bits, the switch 31 performs a special transfer of the shifted operand by reassembling the transmission circuits of one of the inputs and blocking the other input of the arithmetic logic unit 12. The information for filling the bits that are cleared when the switching is not switched is determined in register 33 and transmitted to the switch 31. The shift operation is two-cycle (shifted to the left), with the binary decoder sampling 32 of the result of the binary addition in both cycles at the output of the arithmetic logic unit 12.
Микрокоманда обращени к оперативной пам ти выполн етс за два цикла процессора , которые раздел ютс паузой дл ожидани считанных данных. Зона пам ти, к которой производитс обращение, можетThe microcommand for memory access is executed in two processor cycles, which are separated by a pause to wait for the read data. The memory area being accessed can
быть свободной или зан той отработкой цикла предыдущего обращени или внутреннего цикла обновлени данных.be free or busy working out the previous call cycle or internal data update cycle.
В нервом цикле микрокоманды па выходе блока 7 формируютс потенциальныеIn the nerve cycle of the microcommand on the output of block 7, potential
сигналы адреса пам ти, и сигнал пуска с блока 6 поступает в блок 17 на элемент И 38 и на узел 37, сигнал с выхода которого поступает в блок 6 и запрещает запуск второго цикла микрокоманды обращени кпам ти до поступлени на узел 37 сигнала готовности считанной информации с выхода узла 36.memory address signals, and the start signal from block 6 enters block 17 on element 38 and node 37, the signal from whose output enters block 6 and prohibits starting the second cycle of the access control micro command before receiving read signal on node 37 from the output of node 36.
Пуск свободной зоны оперативной пам ти 10 осуществл етс незамедлительноThe start of the free zone of the operational memory 10 is carried out immediately.
через, элемент И 38, .элемент ИЛИ 40 и узел 36.through, element 38, .element OR 40 and node 36.
При зан той зоне оперативной пам ти 10 немедленный пуск ее блокируетс на элементе И 38 сигналом с выхода узла 34, наWhen occupied by the zone of the RAM 10, its immediate start is blocked on the AND 38 element by a signal from the output of the node 34, on
вход которого поступает сигнал зан тости из оперативной пам ти 10 и сигнал из блока 6, фиксирующий момент окончани внутреннего цикла обновлени данных оперативной пам ти. Пуск узла 36 производитс the input of which receives a busy signal from the RAM 10 and a signal from the block 6, which fixes the moment of the end of the internal cycle of updating the RAM data. The start of the node 36 is made
после того, как зона пам ти станет свободной . При сн тии сигнала зан тости пам ти 10 на одновибраторе 35 формируетс имп}льс конца цикла пам ти, поступающий на элемент И 39, па второй вход которого поступает разрешающий сигнал запомненного запроса с узла 37. Импульс автопуска далее через элемент ИЛИ 40 запускает узел 36. Момент начала второго цикла в блоке 6after the memory zone becomes free. When the memory busy signal 10 is removed on the one-shot 35, an impulse is formed at the end of the memory cycle that arrives at AND 39, the second input of which receives the enabling signal of the memorized query from node 37. The auto-start pulse further through element OR 40 starts node 36 The moment of the beginning of the second cycle in block 6
синхронизируетс импульсами тактового генератора , что обеспечивает минимальные потери времени на использование считанной информации. Использование буферизации команд и апнаратурно - микропрограммной обработки командной информации позволило сущесгвенно сократить врем самой частой микропрограммы выборки команд за счет больщой веро тности нахождени команды ssynchronized by pulses of the clock generator, which ensures minimal loss of time to use the read information. The use of command buffering and apnatural - microprogram processing of command information made it possible to significantly reduce the time of the most frequent microprogram selection of commands due to the greater likelihood of finding the command s
буфере, предварительной выборки двойныхbuffer prefetching double
слов командной информацин из онеративной пам ти и совмещени адресной арифметики с упом нутой выборкой, аппаратурного формировани переходов в микропрограмм .е выборки, автономного пересчета текущего и упреждающего адресов команд.words of command information from operative memory and combining address arithmetic with the mentioned sample, instrumental formation of transitions into microprograms .e sample, autonomous recalculation of the current and pre-emptive addresses of commands.
Блок аппаратурной имитации позволил совместить поле адресов рабочей области местной пам ти и аппаратных регистров команд и операндов, тем самым сн ть надобность дополнительной микропрограммной смены адресной базы в блоке базовой адресации.The hardware simulation unit allowed us to combine the address field of the working area of the local memory and hardware instruction registers and operands, thereby removing the need for an additional microprogram change of the address base in the basic addressing block.
Благодар местной пам ти и буферированию команд уменьшилась зависимость быстродействи процессора от временных характеристик оперативной пам ти. Использование блока временного сопр жени с пам тью позвол ет гибко комплектовать процессор различными ЗУ с максимальным использованием их быстродействи . Расщирение области адресовани оперативной пам ти за счет введени блока адресной трансл ции и использовани автоматического страничного обмена с внешним накопителем упрощает программирование и способствует системному использованию .процессора в режиме разделени времени и реального времени.Due to local memory and command buffering, the dependence of the processor speed on the time characteristics of the RAM has decreased. The use of a temporary memory interface allows the processor to flexibly complete the processor with various memory devices with maximum use of their speed. Expansion of the RAM addressing area by introducing an address translation block and using automatic page exchange with an external storage device simplifies programming and facilitates system utilization of the processor in the time and real time division mode.
Таким образом, повыщаетс быстродействие процессора по сравнению с машинами аналогичного класса (например, с ЕС-1022 в два раза при одинаковой стоимости ).Thus, the speed of the processor rises compared to machines of a similar class (for example, with the EC-1022 twice at the same cost).
Claims (5)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU762416721A SU670935A1 (en) | 1976-11-01 | 1976-11-01 | Processor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU762416721A SU670935A1 (en) | 1976-11-01 | 1976-11-01 | Processor |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU670935A1 true SU670935A1 (en) | 1979-06-30 |
Family
ID=20681541
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU762416721A SU670935A1 (en) | 1976-11-01 | 1976-11-01 | Processor |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU670935A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1998006030A1 (en) * | 1996-08-07 | 1998-02-12 | Sun Microsystems | Multifunctional execution unit |
-
1976
- 1976-11-01 SU SU762416721A patent/SU670935A1/en active
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1998006030A1 (en) * | 1996-08-07 | 1998-02-12 | Sun Microsystems | Multifunctional execution unit |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0241946B1 (en) | Information processing system | |
US4050058A (en) | Microprocessor with parallel operation | |
US4631663A (en) | Macroinstruction execution in a microprogram-controlled processor | |
KR900003591B1 (en) | Data processor devices | |
US4430706A (en) | Branch prediction apparatus and method for a data processing system | |
US3953833A (en) | Microprogrammable computer having a dual function secondary storage element | |
US5845100A (en) | Dual instruction buffers with a bypass bus and rotator for a decoder of multiple instructions of variable length | |
US3760369A (en) | Distributed microprogram control in an information handling system | |
US4320453A (en) | Dual sequencer microprocessor | |
JPS6341093B2 (en) | ||
JPS5917462B2 (en) | Microprogram control device in digital computers | |
US3699526A (en) | Program selection based upon intrinsic characteristics of an instruction stream | |
JPH05108341A (en) | Microprocessor | |
US5032983A (en) | Entry point mapping and skipping method and apparatus | |
US4481581A (en) | Sequence control circuit for a computer | |
US5247624A (en) | Microprogram controller including leading microinstruction from a generator executed while succeeding microinstruction from memory is read out | |
US4430708A (en) | Digital computer for executing instructions in three time-multiplexed portions | |
SU670935A1 (en) | Processor | |
JPS6333177B2 (en) | ||
KR940002478B1 (en) | Information processing apparatus | |
JP2680828B2 (en) | Digital device | |
KR910001054B1 (en) | Apparatus and method for a microprogrammed data processing system having a plurality of control stores | |
JPS5815810B2 (en) | digital processing equipment | |
KR880000817B1 (en) | Data processing apparatus and method | |
GB2126384A (en) | Branch instructions in digital computers |