SU890401A1 - Электронна клавишна вычислительна машина - Google Patents

Description

Изобретение относится к вычислительной технике, в частности к электронным клавишным вычислительны машинам (экви).

Известны ЭКВМ, содержащие связанные между собой блоки синхронизации, ⁵ ввода-вывода, управления, арифметический, а также информационный регистр £1}.

Недостатком этих ЭКВМ является.низкая скорость ввода информации при вводе чисел, имеющих значительное количество последовательных значащих нулей.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемой является ЭКВМ, содержащая блок ввода-вывода, соединенный с блоком управления, связанным двусторонней связью с арифметическим блоком, блок синхронизации, выход которого соединен с соответствующими входами блока ввода-вывода, информационного регистра, блока управления и арифметического блока, вход-вы2 ход которого соединен с входом-выходом информационного регистра, выход блока управления соединен с управляющими входами блока синхронизации, блока ввода-вывода и информационного регистра, элементы И, ИЛИ, счетчик и инвертор [2].

Недостаток такой ЭКВМ также заклюnaefrcH в малой производительности при вводе чисел, содержащих последовательные значащие нули.

Цель изобретения - повышение производительности ЭКВМ.

Поставленная цель достигается тем, что в ЭКВМ, содержащей блок ввода-вывода, арифметический блок, информационный регистр, блок синхронизации, блок управления, триггер, счетчик, элементы И, дешифратор и элемент НЕ, причем первый выход блока ввода-вывода соединен с первым входом блока управления, связанного двухсторонней связью с арифметическим блоком, первый выход блока синхронизации соеди нен со вторым входом блока управления и с первыми входами блока ввода-вывода, арифметического блока и информационного регистра, соединенного двухсторонней связью с арифметическим блоком, первый выход блока управления соединен с управляющими входами бло-_ ка синхронизации, блока ввода-вывода и информационного регистра, первые входы первого и второго элементов И соединены соответственно со вторым и третьим выходами блока ввода-вывода, второй вход первого элемента И соединен со вторым выходом блока управления, а выход второго элемента И - со вторым входом информационного регистра, выход первого элемента И соединен с первым входом триггера, первый и второй выхода которого соединены соответственно с первым входом счетчика и вторым входом второго элемента И, второй и третий входы счетчика соединены соответственно со вторым выходом блока синхронизации и через элемент НЕ с третьим выходом блока ввода-вывода, выход счетчика соединен через дешифратор со вторым входом триггера и третьим входом блока управления.

На фиг. 1 представлена блок-схема ЭКВМ; на фиг. 2 - схема блока управления.

ЭКВМ содержит блок синхронизации 1, блок 2 ввода-вывода, блок 3 управления., арифметический блок 4, информационный регистр 5, первый элемент И 6, триггер 7, элемент НЕ 8, счетчик 9, дешифратор 10 и второй элемент И 11.

Блок управления (фиг. 2) содержит счетчик 12 адреса микрокоманд, второй дешифратор 13 адреса микрокоманд, узел 14 памяти микр.окоманд, регистр 15 микрокоманд, счетчик 16 тактов, первый дешифратор 17 адреса микрокоманд, узел 18 памяти микроопераций и дешифратор 19 микроопераций. Выход блока 1 синхронизации соединен с блоками 2-4 регистром 5, и счетным входом счетчика 9, выход блока 2 ввода-вывода с блоком 3 управления, с входом элемента И 6, с входом элемента НЕ 8 и элемента И 11. Выход блока 3 подключен к блокам 1, 2 и 4, регистру 5, к входу элемента И 6, выход арифметического блока 4 к информационному регистру 5, выход информационного регистра 5 к арифметическому блоку 4. Вход информационного регистра 5 связан с выходом элемента И 1I, выход элемента И 6 с установочным входом триггера 7, выходы триггера - соответственно с входом разрешения счета счетчика 9 и входом элемента И 11, выход элемента НЕ 8 подключен к установочному входу счетчика 9, а его выход - к входу дешифратора 10, выход которого соединен с соответствующими входами блока 3 управления и триггера 7. Ввод числа выполняется последовательно, начиная со старшего разряда. Положение запятой задается блоком 2. Целая часть числа вводится в информационный регистр 5 в разряд, расположенный слева от запятой, дробная часть - в информационный регистр в разряд, расположенный справа от запятой. Счетчик 12 используется для задания адреса микрокоманд. Дешифраторы 13 и 17 представляют набор дешифраторов, формирующих микрокоманды. Узел 14 предназначен для хранения кодов микрокоманд, входящих в микропрограмму, в частности микрокоманды многократного ввода информации. На регистре 15 осуществляется временное хранение кода выполняемой микрокоманды. Счетчик 16 тактов вырабатывает последовательность временных интервалов и определяет длительность тактов микрокоманды и момент формирования микроопераций. В узле 18 осуществляется хранение кодов микроопераций, вырабатываемых в микрокоманде. Дешифратор 19, состоящий из набора дешифраторов, форъшрует микрооперации, поступающие во все блоки и устройства вычислительной машины.

Программы выполнения операций, представляющих собой набор микрокоманд, хранятся в узле 14. Каждой микрокоманде соответствует свой адрес на счетчике 12. Изменение кода на счетчике.12 зависит от конкретной выполняемой программ·! и осуществляется или счетным импульсом со счетчика 16, или модификацией адреса по коду фкрокоманды с выхода регистра 15 микрокоманд. Код микрокоманды является составной частью адреса узла 18 памяти микроопераций и устанавливается на весь цикл выполнения микрокоманды. Другой частью адреса узла 18 являются временные интервалы, задаваемые счетчиком 16 тактов. Следовательно, на вы-j ходе узла 18 памяти микроопераций возбуждаются микрооперационные поля микрокоманды, определенные во времени и, таким образом, любая микрокоманда представляется набором тактированных микроопераций, которые дешифрируются дешифратором 19 микроопераций.

При одновременном вводе нескольких значащих нулей в ЭКВМ блок управле- j ния работает следующим образом.

При нажатии какой-либо цифровой клавиши после клавиши признака ввода нескольких нулей из блока 2 ввода-вывода ЭКВМ (фиг. 1) на второй вход to счетчика 12 адреса микрокоманд блока управления поступает код адреса микрокоманды многократного ввода информации. В результате этого на выходе дешифратора 19 блока управления формиру- И ются микрооперации микрокоманды ввода информации. Микрокоманда ввода информации повторяется до тех пор, пока на выходе дешифратора 10 ЭКВМ (фиг.1) не возникнет сигнал, который, посту- ϊο пая на третий вход (вход счетного тактового сигнала) счетчика ^адреса микрокоманд блока управления, изменит код адреса и, следовательно, микрокоманду. Поэтому число микро- 1J команд ввода информации определяется исходньвч состоянием счетчика 9 (фиг. 1) которое задается инверсньвл кодом соответствующей нажатой цифровой клавиши. Для одновременного ввода не- JQ скольких нулей применяется принцип, по которому для ввода требуемого количества нулей используется нажатие соответствующей цифровой клавиши.

При вводе первой цифры из блока 2 bbo-jj да-вывода по шине поступает последовательный код цифры на вход элемента И II, на другом входе которого имеется разрешающий сигнал с выхода триггера 7. С выхода элемента И 11 код цифры записывается в информационный регистр 5, на соответствующем входе которого из блока 3 управления появляется сигнал, разрешающий запись цифры, записываемой в разряд, в котором зафиксирована запятая. При вводе второй цифры целой части числа первая цифра в информационном регистре 5 сдвигается на один разряд влево, а ввод второй цифры осуществляется ана- „ логично.

Ввод одного значащего нуля осуществляется обычным образом путем нажатия клавиши нуль. Для одновременного ввода нескольких значащих нулей сначала нажимается клавиша признака ввода нескольких нулей, при этом из блока 2 ввода-вывода на вход элемента И 6 поступает разрешающий сигнал. При на жатий на цифровую клавишу, соответствующую числу вводимых значащих нулей, с выхода блока 2 ввода-вывода на входы элемента НЕ 8 и элемента И 1I поступает последовательный код цифры.

На выходе элемента НЕ 8 появляется инверсный код цифры, который, поступая на вход последовательной записи счетчика 9, устанавливают его в соответветствующее состояние. Одновременно с формированием сигнала в блоке 2 ввода-вывода формируется сигнал на выходе блока 3 управления, который приходит на вход элемента И 6. С выхода элемента И 6 сигнал поступает на вход триггера 7. На выходе триггера фор- ..· мируются прямой и инверсный сигналы. Прямой сигнал приходит на вход разрешения счета счетчика 9, который начинает пересчитывать синхроимпульсы циклов записи, поступающие с блока I синхронизации на счетный вход счетчика. Инверсный сигнал появляется на входе элемента И 11 и запрещает прохождение через него последовательного кода цифры. На выходе элемента И 1 1 сигнал не формируется, что соответствует записи в информационный регистр 5 кода нуля, при этом на соответствующем входе информационного регистра с блока 3 управления появляется сигнал, разрешающий запись кода. Счетные импульсы с выхода счетчика поступают на вход дешифратора 10. На его выходе сигнал формируется каждый раз, когда счетчик проходит нулевое состояние. Сигнал с выхода дешифра·; тора 10 поступает на соответствующие входы триггера 7 и блока 3 управления. Этим сигналом триггер и· блок 3 управления возвращаются в исходное состояние и запись кода нуля в информационный регистр 5 прекращается. Следовательно, число циклов записи кода нуля определяется исходным состоянием счетчика 9, которое задается инверсным кодом соответствующей нажатой цифровой клавиши.

ч

Таким образом, данное изобретение позволяет повысить производительность ЭКВМ.

Claims (2)

1. Изобретение относитс  к вычислигельной технике, в частности к элактронга 1М клавишным вычислителышм машииам (ЭКВМ). Известны ЭКВМ, содержащие св занные между собой блоки синхронизации, ввода-вьшода, управлени , а{ |фметический , а также информационный регистр Cl Недостатком этих ЭКВМ  вл етс .ни ка  скорость ввода информации при вво де чисел име1а1ф1х значительное количество последовательных значащих иулей. Наиболее близким техническим решением к предлагаемой  вл етс  ЭКВМ, содержаща  блок ввода-вывода, соединенный с блоком управлени , св эан .ным двусторонней св зью с арифметическим блоком, блок синхронизации, вы ход которого соединен с соответствующими входами блока ввода-вывода, информационного регистра, блока управле ни  и арифметического блока, вход-выход которого соединен с входом выходом информационного регистра, выход блока управлени  соединен с управл ющими входами блока синхронизации , блока ввода-вывода и информационного регистра, элементы И, ИЛИ, счетчик и инвертор t2. Недостаток такой ЭКВМ также заключаетс  в малой производительности при вводе чисел, содержащих последовательные значащие нули. Цель изобретени  - повышение производительности ЭКВМ. Поставленна  цель достигаетс  тем, что в ЭКВМ, содержащей блок ввода-вывода , арифметический блок, информационный регистр, блок синхронизахщи, блок управлени , триггер, счетчик, элементы И, дешифратор и элемент НЕ, причем Первый выход блока вв.ода-вывода соединен с первым входом блока управлени , св занного двухсторонней св зью с арифметическим блоком, первый выход блока синхронизации соединен со вторым входом блока управлени  и с первыми входами блока ввода-вывода , арифметического блока и информа ционного регистра, соединенного двухсторонней св зью с арифметическим блоком, первый выход блока управлени  соединен с управл ющими входами бло-, ка синхронизации, блока ввода-вывода и информационного регистра, первые входы первого и второго элементов И соединены соответственно со вторым и третьим выходами блока ввода-вывода, второй вход первого элемента И соединен со вторым выходом блока управлени , а выход второго элемента И - со вторым входом информационного регистра , выход первого элемента И соединен с первым входом триггера, первый и вт рой выходы которого соединены соответственно с первым входом счетчика и вторым входом второго элемента И, вто рой и третий входы счетчика соединены соответственно со вторым выходом блока синхронизации и через элемент НЕ с третьим выходом блока ввода-вывода, выход счетчика соединен через дешифра тор со вторым входом триггера и третьим входом блока управлени . На фиг. 1 представлена блок-схема ЭКВМ; на фиг. 2 - схема блока управлени . ЭКВМ содержит блок синхронизации 1 блок 2 ввода-вывода, блок 3 управлени ., арифметический блок 4, информаци ош1ый регистр 5, первый элемент И 6, триггер 7, элемент НЕ 8, счетчик 9, дешифратор 10 и второй элемент И П. Блок управлени  (фиг. 2) содержит счетчик 12 адреса микрокоманд, второй депшфратор 13 адреса микрокоманд, узел 14 пам ти микр.окоманд, регистр 1 микрокоманд, счетчик 16 тактов, первый дешифратор 17 адреса микрокоманд, узел J8 пам ти микроопераций и дешифратор 19 микроопераций. Выход блока 1 синхронизации соединен с &пок&Ш1 2-4 регистром 5f и счетным входом счетчика 9, выход блока 2 ввода-вывода с блоком 3 управлени , с входом элемента И 6, с входом элемента НЕ 8 и элемента И 11. Выход блока 3 подключен к блокам 1, 2 и 4, регистру 5, к входу элемента И 6, выход арифметического блока 4 к информационному регистру 5, выход информационного регистра 5 к арифметическому блоку 4. Вход информационного регистра 5 св зан с выходом элемента И 1, выход элемента И 6 входом триггера 7, выс установочным ходы триггера - соответственно с вхо- счета счетчика 9 и дом разрешени  входом элемента И 11, выход элемента НЕ 8 подключен к установочному входу счетчика 9, а его выход - к входу дешифратора 10, выход которого соединен с соответствующими входами блока 3 управлени  и триггера 7. Ввод числа .выполн етс  последовательно, начина  со старшего разр да. Положение зап той задаетс  блоком 2. Цела  часть числа вводитс  в информационный регистр 5 в разр д, расположенный слева от зап той, дробна  часть - в информационный регистр в разр д, расположенный справа от зап той. Счетчик 12 используетс  дл  задани  адреса микрокоманд. Дешифраторы 13 и 17 представл ют набор дешифраторов, формирующих микрокоманды. Узел 14 предназначен дл  хранени  кодов микрокоманд , вход щих в микропрограмму, в частности микрокоманды многократного ввода информации. На регистре 15 осуществл етс  временное хранение кода выполн емой микрокоманды. Счетчик 16 тактов вырабатывает последовательность временных интервалов и определ ет длительность тактов микрокоманды и момент формировани  микроопераций. В узле I8 осуществл етс  хранение кодов микроопераций, вырабатываемых в микрокоманде. Дешифратор 19, состо щий из набора девш4)раторов, фop aIpyeт микрооперации, поступающие во все блоки и устройства вычислит.ельной машины . Программы выполнени  операций, представл ющих собой набор микрокоманд , хран тс  в узле 14. Каждой микрокоманде соответствует свой адрес на счетчике 12. Изменение кода на счетчике . 2 зависит от конкретной выполн емой программл и осуществл етс  или счетным импульсом со счетчика 16, или 1моди 11икацией адреса по коду VKKрокоманды с выхода регистра 3 миК1Юкоманд . Код микрокоманды  вл етс  составиой частью адреса узла 8 пам ти микроопераций и устанавливаетс  на весь хщкл выполнени  микрокоманды. Другой частью адреса узла 18  вл ютс  времеииые интервалы, задаваемые счетчиком 16 тактов. Следовательно, на выходе узла 18 пам ти микроопераций возбуждаютс  микрооперациониые пол  микрокоманды , определенные во времени и, таким образом, люба  микрокоманда представл етс  набором тактированных микроопераций, которые дешифрируютс  дешифратором 19 микроопераций. При одновременном вводе нескольких значащих нулей в ЭКВМ блок управлени  работает следующим образом. При нажатии какой-либо цифровой клавиши после клавиши признака ввода нескольких нулей из блока 2 ввода-вывода ЭКВМ (фиг. I) на второй вход счетчика 12 адреса микрокоманд блока управлени  поступает код адреса микро команды многократного ввода информации . В результате этого на выходе дешифратора 19 блока управлени  формиру ютс  микрооперадии микрокоманды ввода информации. Микрокоманда ввода информации повтор етс  до тех пор, пока на шлсоде дешифратора IО ЭКВМ ( фиг.1) не возникнет сигнал, который, поступа  на третий вход (вход счетного тактового сигнала счетчика I2 адреса OIKpoкoмaнд блока управлени , изменит код адреса и, следовательно, микрокоманду. Поэтому число микрокоманд ввода информации определ етс  исходньм состо нием счетчика 9 (фиг. которое задаетс  инверсньи кодом соответствукщей нажатой цифровой клавиши . Дл  одиовременного ввода нескольких нулей примен етс  принцип, по которому дл  ввода требуемого количества нулей используетс  нажатие соответствуквдей цифровой клави.ши. При вврде первой цифры из блока 2 вв да-илвода по шине поступает последователышй код цифры на вход элемента И II, иа другом входе которого имеетс  разрешающий сигнал с выхода триггера 7. С выхода элемента И 1 код цифры записываетс  в информацион ньй регистр 5, на соответствующем вх де которого из блока 3 управлени  по вл етс  сигнал, разрешающий запись цифры, записываемой в разр д, в котором зафиксирована зап та . При вводе второй цифры целой части числа пер ва  цифра в информационном регистре сдвигаетс  на один разр д влево, а ввод второй цифры осуществл етс  аналогично . Ввод одного значащего нул  осущест вл етс  обычным образом путем нажати  клавиши нуль. Дл  одновременного ввода нескольких значащих нулей сначала нажимаетс  клавиша признака ввода нескольких нулей, при этом из блока 2 ввода-вывода на вход элемента И поступает разрешающий сигнал. При на1« жатий на цифровую клавишу, соответствующую числу вводимых значащих нулей, с выхода блока 2 ввода-вывода на входы элемента НЕ 8 и элемента И 1I поступает последовательный код цифры. На выходе элемента НЕ 8 по вл етс  инверсный код цифры, который, поступа  на вход последовательной записи счетчика 9, устанавливают его в соответветствующее состо ние. Одновременно с формированием сигнала в блоке 2 ввода-вывода формируетс  сигнал на выходе блока 3 управлени , который приходит на вход элемента И 6. С выхода элемента И 6 сигнал поступает иа вход триггера 7. На выходе триггера фор- .. мируютс  пр мой и инверсный сигналы. Пр мой сигнал приходит на вход разрешени  счета счетчика 9, который начинает пересчитывать синхроимпульсы циклов записи, поступающие с блока I синхронизации на счетный вход счетчика . Инверсный сигнал по вл етс  на входе элемента И 11 и запрещает прохождение через него последовательного кода цифры. На выходе элемента И 1 1 сигнал не фop a pyeтc , что соответствует записи в информационный регистр 5 кода нул , при этом на соответствук цем входе информационного регистра с блока 3 управлени  по вл етс  сигнал, разрешающий запись кода. Счетные импульсы с выхода счетчика поступают на вход дешифратора 10. На его выходе сигнал формируетс  каждый раз, когда счетчик проходит нулевое состо ние. . Сигнал с выхода дешифра-; тора 10 поступает на соответствующие входы триггера 7 и блока 3 управлени . Этим сигналом триггер и- блок 3 управлени  возвращаютс  в исходное состо ние и запись кода нул  в информационный регистр 5 прекращаетс . Следовательно , число циклов записи кода нул  определ етс  исходным состо нием счетчика 9, которое задаетс  инверсным кодом соответствующей нажатой цифровой клавиши. Таким образом, данное изобретение позвол ет повысить производительность ЭКВМ. Формула изобретени  Электронна  клавишна  вычислительна  машина, содержаща  блок ввода-вывода , арифметический блок, информационный регистр, блок синхронизации.

   блок управлени , триггер, счетчик, элементы И, дешифратор и элемент НЕ, причем первый выход блока ввода-вывода соединен с первым входом блока управлени , св занного двухсторонней св зью с арифметическим блоком, первый выход блока синхронизации соединён со вторьи входом блока управлени  и с первыми входами блока ввода-вывода , арифметического блока и информационного регистра, соединенного двухсторонней св зью с арифметическим бло ком, первый выход блока управлени  соединен с управл кпцими входами блока синхронизации, блока ввода-вывода и информационного регистра, первые входы первого и второго элемента И сеодинены соответственно со вторым и третьим выходами блока ввода-вьгоода , второй вход первого элемента И соединен со вторым -выходом блока управлени , а выход второго элемента И со вторым входом информационного ре904018

   гистра, отличающа с  тем, что, с целью повышени  производительности , в ней выход первого элемента И соединен с первым входом триггеJ ра, первый и второй выходы которого соединены соответственно с первым входом счетчика и вторым входом второго элемента И, второй и третий входы счетчика соединены соответственно со 10 BTOpbW выходом блока синхронизации и через элемент НЕ - с третьим выходом блока ввода-вывода, выход счетчика соединен через дешифратор со вторым входом триггера и третьим входом блока управлени .

   Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе

   1 . За вка Японии R 51-42454, кл. 97 ( 7), опублик. 1977.
2. 2. Авторское свидетельство СССР № 560516, кл. G 06 F 15/02, 1977 (прототип ).