SU734695A1 - Single-crystal microprocessor - Google Patents
Single-crystal microprocessor Download PDFInfo
- Publication number
- SU734695A1 SU734695A1 SU782568822A SU2568822A SU734695A1 SU 734695 A1 SU734695 A1 SU 734695A1 SU 782568822 A SU782568822 A SU 782568822A SU 2568822 A SU2568822 A SU 2568822A SU 734695 A1 SU734695 A1 SU 734695A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- output
- input
- register
- inputs
- switch
- Prior art date
Links
Landscapes
- Microcomputers (AREA)
Description
1one
Изобретение относитс к автоматике и вычисли.тельной технике и предназначено дл реализации проблемноориентированных и специализированных электронных вычислительных машин.The invention relates to automation and computing technology and is intended to implement problem-oriented and specialized electronic computers.
Известен микропроцессор, содержащий арифметико-логический блок, блок управлени , блок регистров, магистраль данных адреса , блок ввода-вывода, шины информационные , шины адресные и шины управлелени 1.A microprocessor is known that contains an arithmetic logic unit, a control unit, a register unit, an address data line, an input / output unit, data buses, address buses, and control buses 1.
Недостаток этого микропроцессора - вычислительна мош.ность в однопроцессорном варианте и сложность организации многомикропроцессорной системы, больша номенклатура дополнительных больших интегральных схем (БИС) дл построени функционально-законченного вычислительного средства .The disadvantage of this microprocessor is the computational power in a single-processor version and the complexity of organizing a multi-microprocessor system, a large range of additional large integrated circuits (LSIs) for building a functionally complete computational tool.
Наиболее близким к изобретению вл етс однокристальный микропроцессор, содержаший блок ввода-вывода, блок пам ти, коммутатор, дешифратор строк, дешифратор столбцов, регистр адреса, регистр кода операции , арифметико-логический блок, блок управлени , причем входы блока.ввода-вывода вл ютс входами микропроцессора.The closest to the invention is a single-chip microprocessor containing an I / O unit, a memory unit, a switch, a row decoder, a column decoder, an address register, an operation code register, an arithmetic logic unit, a control unit, and the inputs of the input / output block are microprocessor inputs.
выходы группы блока ввода-вывода вл ютс выходами микропроцессора, информационный выход блока ввода-вывода соединен с первыми входами коммутатора, арифметико-логического блока и регистра кода операции, а управл ющий выход блока ввода-вывода соединен с первым входом блока управлени , второй вход которого соединен с выходом регистра кода операций, а выход блока управлени соединен со вторыми входами коммутатора и арифметико-логического блока, перва и втора группы выходов регистра адреса соединены с группами входов соответственно дешифратора строк и дешифратора столбцов, а группа входов регистра адреса соединена с первой группой выходов коммутатора, втора группа выходов которого соединена с входами записи и считывани блока пам ти 2. Кроме того, устройство содержит посто нно-запоминающее устройство, дешифраторы адреса строк и столбцов, регистры адреса строки и столб2Q ца, блок оперативных регистров.The outputs of the I / O unit group are the microprocessor outputs, the information output of the I / O unit is connected to the first inputs of the switch, the arithmetic logic unit and the operation code register, and the control output of the I / O unit is connected to the first input of the control unit, the second input of which connected to the output of the operation code register, and the output of the control unit is connected to the second inputs of the switch and the arithmetic logic unit, the first and second groups of outputs of the address register are connected to the groups of inputs the row decoder and column decoder, and the address register input group is connected to the first switch output group, the second output group of which is connected to the write and read inputs of memory block 2. In addition, the device contains a persistent memory, row and column address decoders, registers of the address of a row and a column2Qa, block of operational registers.
Недостаток устройства -. усложнение схем микропроцессора и наличие большой избыточности в оборудовании, что в конечном итоге снижает вычислительные возможности микропроцессора и затрудн ет его размещение на одном кристалле. Цель изобретени - упрощение микропроцессора . Поставленна цель достигаетс тем, что он содержит схему сравнени , регистр сдвига столбцов, регистр сдвига строк, входы которого соединены с выходами дешифратора строк, а выходы подключены к входам блока пам ти, входы регистра сдвига столбцов соединены с выходами дешифратора столбцов , а выходы подключены к входам группы коммутатора, управл ющие входы регистра сдвига строк и регистра сдвига столбцов соединены с выходом блока управлени и выходом схемы сравнени , первый вход которой соединен с выходом регистра адреса , а второй вход подключен к управл ющему выходу регистра сдвига столбца. - Кроме того, блок ввода-вывода содержит регистр свертки, регистр развертки, регистр маски, схему сравнени , коммутатор, причем бходы первой группы коммутатора вл ютс входами блока ввода-вывода, первый выход коммутатора подключен к входу регистра свертки, выход которого вл етс информационным выходом блока ввода-вывода и соединен с информационными входами регистра развертки, регистра маски и схемы сравнени , второй выход коммутатора соединен со вторым входом схемы сравнени , третий вход которой соединен с управл ющим входом регистра маски и третьим выходом коммутатора, вл ющимс управл ющим выходом блока ввода-вывода, вход коммутатора соединен с выходом регистра маски , четвертый выход коммутатора и выход регистра развертки вл ютс выходами группы блока ввода-вывода. При этом блок пам ти содержит матрицу оперативных и посто нных чеек пам ти, причем первый вход каждой посто нной или оперативной чейки блока пам ти соединен с соответствующим входом следующей чейки , расположенной в том же столбце, и подключен к соответствующему входу первой группы, а второй вход каждой посто нной или оперативной чейки блока пам ти соединен с соответстствующим входом следующей чейки, расположенной в той же строке и подключен к соответствующему входу второй группы. На чертеже представлена схема предлагаемого устройства. Устройство содержит регистр 1 адреса, схему 2 сравнени , дешифратор 3 строк, регистр 4 строк, блок 5 пам ти, оператИвную . чейку 6 пам ти, посто нную чейку 7 пам ти , коммутатор 8, регистр 9 сдвига столбцов , дешифратор 10 столбцов, арифметикологический блок 11, регистр 12 кода операций , блок 13 управлени , блок 14 ввода-вывода , регистр 15 свертки, регистр 16 развертки , регистр 17 маски, схему 18 сравнени , коммутатор 19, первый выход группы выходов блока 20 ввода-вывода, группу входов блока 21 и 22 ввода-вывода, второй выход группы выходов блока 23 ввода-вывода , информационный выход блока 24 ввода-вывода , управл ющий выход блока 25 ввода-выврда. Устройство работает следующим образом . Выполнение команд в микропроцессоре включает в себ процесс выборки п-двоичных разр дов по заданному адресу из блока 5 пам ти (п-двоичных разр дов бывают либо частью программы, либо частью оперативной информации). Выборка п-двоичных разр дов осуществл етс с помощью блока 9 регистра сдвига столбцов, содержащего три совмещенных сдвиговых регистра. Первый сдвиговый регистр хранит адрес столбца блока 5 пам ти, соответствующий текущей команде. Второй сдвиговый регистр хранит адрес столбца считываемой из оперативной пам ти информации, а третий сдвиговый регистр - записываемой. Блок 4 регистра сдвига строк также содержит три сдвиговых регистра. Их назначение аналогично назначению блока 9, только дл хранени и модификации адресов строк. Дл считывани п-двоичных разр дов из блока 5 пам ти производитс считывание информации со всех чеек пам ти в строке, адрес которой установлен на регистре 4 (на одном из сдвиговых регистров адреса строк). По шинам записи считывани содержимое оперативных и посто нных чеек строки поступает в коммутатор 8. В коммутаторе 8 из информации всей строки выбираетс п-двоичных разр дов. Адрес выбранных п-двоичных разр дов устанавливаетс на одном из сдвиговых регистров 9 сдвига столбцов . Дл записи п-двоичных разр дов в блок 5 пам ти они записываютс предварительно в коммутатор 8. Затем из блока 5 пам ти считываетс вс строка информации, адрес которой совпадает с адресом строки записываемых п-двоичных разр дов. Затем п-двоичных разр дов подставл ютс в коммутатор 8 в строку информации по заданному адресу столбца и после этого информаци всей строки записываетс в блок 5 пам ти по заданному адресу строки. Слово команды пересылки содержит код операций пересылки и адреса А1 и А2 в двоичном коде. Выполнение команды начинаетс со считывани кода операции в коммутатор 8, рассмотренным способом. Из коммутатора 8 код операциипересылаетс в регистр 12 кода операции. Здесь код операции дещифрируетс и блок 13 управлени вырабатывает управл ющие сигналы, соответствующие этой команде. Реализаци этой команды происходит следующим образом. Из блока 5 пам ти выбираетс следующа часть команды - адрес А1 и пересылаетс в регистр 1 адреса. Затем адрес А1 поступает в дешифратор 10 столбцов и в нем преобразуетс в позиционный код, т. е. на вход регистра 9 столбцов поступает едийичный сигнал только по одному адресному входу. Этот сигнал записываетс во втором сдвиговом регистре блока 9. Аналогично записываетс адрес строки во втором сдвиговом регистре блока 4. Затем из слова команды выбираетс адрес А2. Адрес А2 устанавливает третий сдвиговый регистр Э и третий сдвиговый регистр 4 аналогично адресу А1. После установлени адресов строк и столбцов на соответствующих регистрах производитс пересылка информации из блока 5 пам ти. Дл этого информаци сначала считываетс в коммутатор 8 по одним адресам, а затем пересылаетс из коммутатора в блок 5 пам ти описанным способом, по другим адресам. Информаци пересылаетс по п-двоичных разр дов до тех пор, пока не сработает схема 2 сравнени и блок 13 управлени выдает соответствующие управл ющие сигналы дл выборки следующей команды.Device flaw -. the complexity of microprocessor circuits and the presence of large redundancy in equipment, which ultimately reduces the computational capabilities of the microprocessor and makes it difficult to place it on a single chip. The purpose of the invention is to simplify the microprocessor. The goal is achieved in that it contains a comparison circuit, a column shift register, a row shift register whose inputs are connected to the outputs of the row decoder, and outputs are connected to memory inputs, columns shift register inputs are connected to the outputs of the column decoder, and the outputs are connected to the inputs of the switch group, the control inputs of the row shift register and the column shift register are connected to the output of the control unit and the output of the comparison circuit, the first input of which is connected to the output of the address register, and the second input p Connected to the control output of the column shift register. - In addition, the I / O unit contains a convolution register, a sweep register, a mask register, a comparison circuit, a switch, the inputs of the first switch group are inputs to the I / O block, the first output of the switch is connected to the input of the convolution register, the output of which is informational output of the I / O unit and connected to the information inputs of the sweep register, mask register and comparison circuit, the second output of the switch is connected to the second input of the comparison circuit, the third input of which is connected to the control input regis The mask path and the third output of the switch, which is the control output of the I / O unit, the input of the switch is connected to the output of the mask register, the fourth output of the switch and the output of the scan register are the outputs of the I / O unit group. In this case, the memory block contains a matrix of operational and fixed memory cells, with the first input of each permanent or operational cell of the memory block connected to the corresponding input of the next cell located in the same column and connected to the corresponding input of the first group, and the second the input of each constant or operational cell of the memory unit is connected to the corresponding input of the next cell located in the same line and connected to the corresponding input of the second group. The drawing shows a diagram of the proposed device. The device contains a register of 1 address, a circuit 2 of comparison, a decoder of 3 lines, a register of 4 lines, a block of 5 memory operative. memory cell 6, fixed memory cell 7, switch 8, column shift register 9, 10 column decoder, arithmetic unit 11, operation code register 12, control unit 13, input-output unit 14, convolution register 15, sweep register 16 , mask register 17, comparison circuit 18, switch 19, first output of output group of input-output unit 20, input group of input-output unit 21 and 22, second output of output group of input-output unit 23, information output of input-output unit 24, control output of the input-output unit 25. The device works as follows. The execution of commands in the microprocessor includes the process of sampling p-binary bits at a given address from memory block 5 (p-binary bits are either part of the program or part of the operational information). The p-bits bits are sampled using the column shift register block 9, which contains three combined shift registers. The first shift register stores the column address of memory block 5 corresponding to the current command. The second shift register stores the address of the column of information read from the operational memory, and the third shift register stores the recordable one. Block 4 of the shift row register also contains three shift registers. Their purpose is similar to the purpose of block 9, only for storing and modifying addresses of strings. To read the p-bits from memory 5, information is read from all memory cells in a row whose address is set on register 4 (on one of the row address shift registers). On read write buses, the contents of the operational and fixed cells of the row enter the switch 8. In switch 8, n-binary bits are selected from the information of the entire line. The address of the selected p-bits bits is set on one of the shift registers 9 column shifts. To write the p-binary bits to the memory block 5, they are pre-recorded in the switch 8. Then, from the memory block 5, the entire line of information is read, the address of which coincides with the address of the line of the written p-binary bits. Then the p-binary bits are inserted into the switch 8 in the information row at the specified column address, and thereafter, the information of the entire row is written into the memory block 5 at the specified row address. The forwarding command word contains the forwarding operations code and the A1 and A2 addresses in binary code. The execution of the command begins by reading the operation code to the switch 8 in the manner described. From switch 8, the opcode is sent to opcode 12. Here, the operation code is decrypted and the control unit 13 generates control signals corresponding to this command. The implementation of this command is as follows. From block 5 of memory, the next part of the command, address A1, is selected and transferred to address register 1. Then the address A1 goes to the decoder of 10 columns and is converted into a positional code, i.e., a signal is received at the input of the register of 9 columns only by one address input. This signal is recorded in the second shift register of block 9. The address of the line in the second shift register of block 4 is recorded in a similar way. Then, the address A2 is selected from the command word. Address A2 sets the third shift register E and the third shift register 4 in the same way as A1. After the row and column addresses have been established in the respective registers, information is transferred from memory block 5. For this, the information is first read into switch 8 at one address, and then transferred from the switch to memory block 5 in the manner described, at different addresses. The information is sent over the p-binary bits until the comparison circuit 2 is triggered and the control unit 13 issues the appropriate control signals for sampling the next command.
Работа микропроцессора при выполнении арифметической операции, например сложение тетрад двух операндов, расположенных по адресу А1 и А2, с записью результата по адресу А2, производитс следующим образом.The operation of the microprocessor in performing an arithmetic operation, for example, adding the tetrads of two operands located at address A1 and A2, recording the result at address A2, is performed as follows.
Слово команды при этом содержит код операции и адреса информации А1 и А2. Сначала происходит выборка команды и установление регистра сдвига строк и столбцов аналогично выполнению команды пересылки . Затем из блока 5 пам ти выбираетс тетрада первого операнда в коммутатор 8. Из этого блока тетрада пересылаетс в арифметико-логический блок 11. Затем в блок 11 аналогично пересылаетс тетрада второго операнда и производитс сложение. Если при сложении сформировалс перенос, то специальный триггер наличи переноса в арифметико-логическом блоке 11 устанавливаетс в «единичное состо ние, в противном случае - в «нулевое.Результат сложени в блоке 11 пересылаетс в коммутатор 8 и затем в блок 5 пам ти.The command word contains the operation code and information addresses A1 and A2. First, the command is selected and the shift register of rows and columns is set up in a manner similar to the execution of a transfer command. Then, from the memory block 5, the tetrad of the first operand is selected to switch 8. From this block, the tetrad is transferred to the arithmetic logic unit 11. Then in block 11, the tetrad of the second operand is similarly sent and added. If a transfer is formed during the addition, the special transfer presence trigger in the arithmetic logic unit 11 is set to "one state, otherwise - to" zero. The result of the addition in block 11 is sent to the switch 8 and then to memory block 5.
При выполнении команды передачи управлени (условного перехода) осуществл етс «переход в две различные точки программы в зависимости от услови - состо ни триггера наличи переноса в арифметико-логическом блоке 11. Слово команды содержит код операции и адрес А1 перехода в случае «единичного состо ни триггера наличи переноса. При «нулевом состо нии триггера выполн етс команда, следующа за данной. Выполнение команды начинаетс после дешифрации кода операции команды , который записываетс в регистр 12 кода операции. Затем состо ние триггера наличи переноса передаетс в блок 13 управлени . В этом блоке осуществл етс анализ состо ни триггера, и в зависимости от него вырабатываетс та или ина последовательность управл ющих сигналов. Если триггер «в единичном состо нии, то из слова команды считываетс адрес перехода А1 в коммутатор 8. Адрес А1 пересылаетс в регистр 1 адреса. Затем этот адрес через дещифратор 10 столбцов устанавливает адрес столбца перехода в регистре 9 и через дешифратор 3 адреса строк устанавливает аа.рес Троки перехода в регистре 4. Обращение за следующей командой программы осуществл етс по установленному адресу.When executing a command to transfer control (conditional transition), a transition is made to two different points of the program, depending on the condition — the state of the transfer trigger in the arithmetic logic unit 11. The command word contains the operation code and the transition address A1 in the case of a single state trigger the presence of the transfer. When the trigger state is "zero", the command following this one is executed. The execution of the command begins after decoding the operation code of the command, which is written to the operation code register 12. Then, the transfer presence trigger state is transmitted to control unit 13. This block analyzes the state of the trigger and, depending on it, generates a sequence of control signals. If the trigger is "in the single state, then the transition address A1 to the switch 8 is read from the command word. The address A1 is transferred to the address register 1. Then this address sets the address of the transition column in register 9 through the decipher of 10 columns, and through the decoder 3 of the address of the rows sets aa.res The transition jumps in register 4. The next program command is addressed to the specified address.
Если состо ние триггера «нулевое, то последовательность управл ющих сигналов обеспечит сдвиг адресов в регистрах 9 и 4, соответствующих команде следующей за данной , и ее выбору дл выполнени . Выполнение команд, в которых осуществл етс действие над словами переменной длины, осуществл етс при помощи схемы 2 сравнени и блока 13 управ.тени , состо щего из врсьми тетрад, расположенных в чейках 6 оперативной пам ти с начальным адресом первой тетрады в массиве А1 в зоне пам ти с начальным адресом А2. Слово команды содержит код операции и адреса А1 и А2 в двоичном коде. При выполнении данной команды назначение схемы 2 сравнени следующее . Каждый адрес выборки информации, поступающий на вход схемы 2 сравнени с выхода регистра 1 адреса (в данном случае А1) преобразуетс в другой адрес, А1 , причемIf the state of the trigger is zero, then the sequence of control signals will shift the addresses in registers 9 and 4, corresponding to the command following this one, and its selection for execution. Commands in which action is performed on variable length words are carried out using the comparison circuit 2 and the control unit 13 consisting of video tetrads located in the main memory cells 6 with the initial address of the first tetrad in the A1 array in the zone memory with starting address A2. The command word contains the operation code and the addresses A1 and A2 in binary code. When executing this command, the purpose of the comparison circuit 2 is as follows. Each address of a sample of information received at the input of comparison circuit 2 from the output of register 1 of address (in this case, A1) is converted to another address, A1, and
АИ А1 + К,AI A1 + K,
где К - число п-разр дных слов, заключенных в оперативных чейках 6 пам ти с адресами А1 и А1 . Так, в данном примере А1 А1 + 7. Кроме того, адрес А1 в схеме 2 сравнени преобразуетс из двоичного кода в позиционный. На другой вход схемы 2 сравнени поступает текущий адрес с регистра 9.where K is the number of n-bit words enclosed in operational cells of 6 memories with addresses A1 and A1. Thus, in this example, A1 A1 + 7. In addition, the A1 address in the comparison circuit 2 is converted from a binary code to a position code. To the other input of the comparison circuit 2, the current address is received from register 9.
При совпадении текущего адреса и адреса (в примере А1 О сформированного в схеме 2 сравнени , на выходе схемы 2 вырабатываетс сигнал сравнени в блок 13 управлени .If the current address and the address coincide (in example A1 O formed in the comparison circuit 2, the output of the comparison circuit 2 generates a comparison signal in the control unit 13.
Следует отметить, что схема 2 сравнени технологически выполн етс аналогично матрице ПЗУ, что позвол ет в процессе изготовлени модул фиксировать требуемое соответствие между адресами входа и преобразованными в матрице. Это позвол ет мен ть длину обрабатываемых в модуле массивов информации.It should be noted that the comparison circuit 2 is technologically performed similarly to the ROM matrix, which allows the module to record the required correspondence between the input addresses and the transformed ones in the matrix during the manufacturing process of the module. This allows you to vary the length of the information arrays processed in the module.
Выполнение команды пересылки массива из восьми тетрад осуществл етс следующим образом. Первое п-разр дное слово массива , расположенное по адресу А1, пересылаетс в оперативные чейки б блока 5 пам ти по адресу А2 аналогично выполнению команды рассмотренной ранее пересылки, но выполнение команды на этом не заканчиваетс . В соответствии с управл ющими сигналами блока 13 управлени далее осуществл етс сдвиг на один разр д, в сторону увеличени адреса столбца, регистра 9 столбцов. После этого пересылаетс второе п-разр дное слово массива, и далее процесс пересылки продолжаетс до тех пор, пока на выходе схемы сравнени 2 не вырабатываетс сигнал сравнени . После этого процесс выполнени данной команды заканчиваетс . Аналогично операции пересылки выполн ютс операции арифметической и логической обработки массивов информации . Наличие в модуле блока 14 ввода-вывода , состо щего из регистра 15 свертки, регистра 16 развертки, регистра 17 маски, схемы 18 сравнени и коммутатора 19, позвол етс соедин ть микропроцессоры между собой дл создани вычислительных систем на однотипных однокристальных микропроцессорах . В процессе функционировани системы микропроцессоры обмениваютс между собой информацией, причем любой микропроцессор может быть и приемником и датчиком информации. Режим ввода-вывода информации осуществл етс после дещифрации соответствующей команды. Вывод информации из микропроцессора осуществл етс следующим образом. Сначала происходит процесс установлени соединени данного микропроцессора с микропроцессором-приемником информации, Дл этого по выходу 23 первой группы выходов блока ввода-вывода выдаетс сигнал «вызов, а из регистра 16 развертки с выхода 20 блока ввода-вывода выдаетс номер микропроцессора, с которым требуетс установить соединение. Номер микропроцессора формируетс программно. После получени ответа по соответствующему входу 21 группы входов блока ввода-вывода процесс установлени соединени считаетс законченным. После этого информаци из блока 5 пам ти через коммутатор 8 пересылаетс по информационному выходу 24 блока ввода-вывода в регистр 16 развертки Полученна в регистре 16 п-разр дна информаци преобразуетс в последовательный код и в этом виде передаетс на выход 20 блока ввода-вывода. Процесс передачи заканчиваетс по инициативе либо приемного , либо передающего микропроцессора. Если после выдачи сигнала «вызов и номера микропроцессора-приемника не поступит ответный сигнал, то выдача сигнала «вызов с номером микропроцессора повтор етс до получени ответного сигнала. Прием информации микропроцессором осуществл етс следующим образом. В соответствии с программной микропроцессора , в регистр 17 маски засылаетс из блока 5 пам ти код маска, разрещающий прием по тому или иному, или нескольким ВХОДНЫМ каналам. Получив сигнал «вызов на входе 21 группы входов блока ввода-вывода и номер по входу 22 группы входов блока ввода-вывода, номер пересылаетс в схему 18 сравнени . Совпадение номера, поступивщего на вход 22 группы входов блока ввода-вывода, с номером, установленным по программе . схеме 18, означает, что обращение с «вызовом относитс к данному микропроцессору . В этом случае микропроцессор посылает ответный сигнал с выхода 23 второй группы выходов блока ввода-вывода. Процесс установлени соединени закончилс . После этого происходит прием информации со входа 22 группы входов блока ввода-вывода. Информаци через коммутатор 19 поступает в регистр 15 свертки . В данном регистре последовательный код преобразуетс в п-разр дный параллельный и затем по информационному выходу 24 блока ввода-вывода через коммутатор 8 записываетс в блок 5 пам ти. Наличие регистров адреса строк, столбцов и схемы сравнени в однокристальном микропроцессоре позвол ет одной командой программы задавать операцию обработки массива информации, содержащего произвольное число п-разр дных слов. В известных однокристальных микропроцессорах дл соверщени аналогичной операции необходима программа из р да команд. Напри.мер, дл перемещени массива информации из одной области оперативной зоны в другую необходимо выполнение программы, состо щей из следующих команд: установление адреса начальной тетрады массива, перемещение тетрады информации, увеличение адреса дл формировани адреса следующей тетрады, сравнение адреса с конечным адресом массива и выход из программы в случае сравнени . Расчет показывает, что объем посто нной пам ти увеличиваетс в 3-4 раза. Кроме того, при работе с массивами информации повышаетс в 2 раза быстродействие устройства за счет применени сдвиговых регистров адреса и уменьщени времени выполнени одной команды вместо . Применение в однокристальном микропроцессоре пам ти с чейками посто нной и оперативной пам ти дает возможность в процессе разработки оптимально распредел ть пам ть модул на посто нную и оперативную зоны, в зависимости от требований рещаемых задач. Это позвол ет минимизировать число микропроцессоров при реализации конкретного вычислительного средства . С другой стороны, фиксирование соотношени между посто нной и оперативной зонами одинаковыми во всех микропроцессорах приводит либо к увеличению числа модулей , либо к необходимости повышать степень интеграции на кристалле дл увеличени общей пам ти микропроцессора, что значительно повышает стоимость средства.The execution of the command to transfer an array of eight tetrads is carried out as follows. The first n-bit word of the array, located at address A1, is sent to the operative cells of memory block 6 at address A2, similarly to the execution of the previously mentioned transfer command, but the execution of the command does not end there. In accordance with the control signals of the control unit 13, the shift of the column address, the register of 9 columns, is further shifted by one bit, in the direction of increasing the address of the column. After that, the second n-bit word of the array is sent, and then the transfer process continues until the comparison signal is output at the output of the comparison circuit 2. Thereafter, the process of executing this command ends. Similarly, the transfer operations are performed by the operations of arithmetic and logical processing of arrays of information. The presence in the module of an I / O unit 14 consisting of a convolution register 15, a sweep register 16, a mask register 17, a comparison circuit 18 and a switch 19 allows microprocessors to be interconnected to create computing systems on single-type single-chip microprocessors. During the operation of the system, the microprocessors exchange information with each other, and any microprocessor can be both a receiver and an information sensor. The information I / O mode is performed after the corresponding command is decrypted. Information output from the microprocessor is carried out as follows. First, the process of establishing the connection of this microprocessor with the information microprocessor occurs. For this, output 23 of the first group of outputs of the I / O unit produces a "call signal, and from the sweep register 16, output 20 of the I / O unit gives the microprocessor number with which compound. The microprocessor number is programmed. After receiving a response from the corresponding input 21 of the group of inputs of the I / O unit, the connection establishment process is considered complete. After that, information from memory block 5 through switch 8 is transmitted via information output 24 of the I / O block to sweep register 16. Received in register 16 n-bit information is converted into a serial code and in this form is transmitted to output 20 of the I / O block. The transfer process is terminated by the initiative of either a receiving or transmitting microprocessor. If, after issuing the "call and microprocessor-receiver number" signal, the response signal is not received, then the "call with microprocessor number" signal is issued until the response signal is received. The microprocessor receives the information as follows. In accordance with a software microprocessor, a mask code is sent from the memory block 5 to the mask register 17, which allows reception on one or the other or several INPUT channels. Receiving a call signal at the input 21 of the group of inputs of the I / O unit and the input number 22 of the group of inputs of the I / O unit, the number is sent to the comparison circuit 18. The coincidence of the number received at the input of the 22 groups of inputs of the I / O unit with the number established by the program. Circuit 18, means that the call handling refers to this microprocessor. In this case, the microprocessor sends a response signal from the output 23 of the second group of outputs of the I / O unit. The connection establishment process has ended. After this, information is received from input 22 of the group of inputs of the I / O unit. The information through the switch 19 enters the convolution register 15. In this register, the serial code is converted into an n-bit parallel code and then, via the information output 24 of the I / O unit through the switch 8, is written into the memory block 5. The presence of the address registers of rows, columns and a comparison circuit in a single-chip microprocessor allows one program command to specify an operation to process an array of information containing an arbitrary number of n-bit words. In the well-known single-chip microprocessors, a program from a number of commands is needed to perform a similar operation. For example, to move an array of information from one area of the operational zone to another, it is necessary to run a program consisting of the following commands: setting the address of the initial tetrad of the array, moving the tetrad of information, increasing the address to form the address of the next tetrad, comparing the address with the ending address of the array and exit from the program in the case of comparison. The calculation shows that the volume of the fixed memory increases by 3-4 times. In addition, when working with arrays of information, the device speed increases by 2 times by applying address shift registers and reducing the time it takes to execute one command instead. The use of a single-chip microprocessor with permanent and main memory cells makes it possible, during the development process, to optimally allocate the memory of the module to a permanent and operational zone, depending on the requirements of the tasks to be solved. This allows minimizing the number of microprocessors in the implementation of a specific computing tool. On the other hand, fixing the ratio between the constant and operational zones of the same in all microprocessors leads to either an increase in the number of modules or the need to increase the degree of integration on the chip to increase the total memory of the microprocessor, which significantly increases the cost of the tool.
Использование блока ввода-вывода, позвол ющего работать с другими микропроцессорами по однопроводному каналу св зи, позвол ет почти в 4-8 раз сократить число вводно-выводных контактов БИСа микропроцессора . Это приводит к повышению надежности устройства, а также позвол ет повысить степень интеграции элементов на кристалле за счет освободившейс площади от контактов и выходных усилителей. Если площадь одного контакта эквивалентна 10-ти битам оперативной пам ти, а усилитель - 15-ти, то применение предложенного блока ввода-вывода позвол ет на 400 бит повысить объем оперативной или посто нной пам ти.The use of an I / O unit that allows working with other microprocessors over a single-wire communication channel makes it possible to reduce the number of input-output contacts of the BIS microprocessor by almost 4–8 times. This leads to an increase in the reliability of the device, and also allows an increase in the degree of integration of elements on the chip due to the vacated area of the contacts and output amplifiers. If the area of one contact is equivalent to 10 bits of RAM, and the amplifier is 15, then the use of the proposed I / O unit will increase the amount of RAM or fixed memory by 400 bits.
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU782568822A SU734695A1 (en) | 1978-02-01 | 1978-02-01 | Single-crystal microprocessor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU782568822A SU734695A1 (en) | 1978-02-01 | 1978-02-01 | Single-crystal microprocessor |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU734695A1 true SU734695A1 (en) | 1980-05-15 |
Family
ID=20744183
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU782568822A SU734695A1 (en) | 1978-02-01 | 1978-02-01 | Single-crystal microprocessor |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU734695A1 (en) |
-
1978
- 1978-02-01 SU SU782568822A patent/SU734695A1/en active
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4149242A (en) | Data interface apparatus for multiple sequential processors | |
SU734695A1 (en) | Single-crystal microprocessor | |
JPS5942893B2 (en) | Method and device for executing data processing instructions | |
US6370636B1 (en) | Accessing byte lines from dual memory blocks and aligning for variable length instruction execution | |
US4241413A (en) | Binary adder with shifting function | |
RU95121508A (en) | COMPUTER SYSTEM | |
SU1164688A1 (en) | Parallel information exchange device | |
SU1179356A1 (en) | Information input-output device | |
SU1332325A1 (en) | Device for mating a computer with users | |
SU661544A1 (en) | Device for interfacing input-output channel with subscribers | |
SU1575196A1 (en) | Multiprocessor system with conveyer architecture | |
SU1702383A1 (en) | Processor-multibank memory interface | |
SU1206797A1 (en) | Microprocessor device for controlling beam of flat array | |
SU1103236A1 (en) | Data loding device | |
SU1297069A1 (en) | Interface for linking peripheral equipment with common memory | |
SU1401467A1 (en) | Computer to external storage interface | |
SU1177820A1 (en) | Interface for linking processor with group of memory blocks | |
SU951315A1 (en) | Device for interfacing processor with multi-unit memory | |
SU1539787A1 (en) | Multichannel processor-to-subscribers interface | |
SU1425704A1 (en) | Device for compressing vectors | |
SU1049968A1 (en) | Buffer storage | |
SU794631A1 (en) | Input-output control device | |
SU496550A1 (en) | Multi-channel input device | |
JPH0668055A (en) | Digital signal processor | |
SU1280626A1 (en) | Device for controlling memory |