Управляющая логическая машина Советский патент 1976 года по МПК G06F17/00 

Изобретение отиосчпся к вычислительной технике.

Извести 1 уиравляюндие логические маишиы, содержащие блок управления, в котором кодовые выходы регистра комаид через депшфр;.тор кода oiiepannii соедииеиы со входами lieTвлеиия блока выбор1 и команды, первые адресные входы i OTOporo подключены к адресным выходам регистра команд, подключепного сбросов1 1М 1 ходом к первому выходу датчика рабочего цикла, второй выход которого соединен с управляюпдими входами блока выборки команды и дешифратора кода операций, выход останова которого через элемеит «ИЛИ соединен с нулевым входо.м триггера работы, единичный выход которого соедннеи с первым входом датчика рабочего цикла, второй вход которого подключен к выходу генератора тактовой частоты, блок вычисления логической функции, в котором единнчньп выход триггера запоминания результата соединен со входом условия ветвления блока выборки команды блока управления иеносредственно, а с информационным входом регистра запоминания результатов, подключенного унравляюндим входом к соответствующему выходу ден1ис)ратора кода операций блока управления, - через первый элемент «Эквивалентность, подключенный вторым входом к соответствующему выходу регистра команд блока унравлеиия и к первому входу второго элемента «Эквивале)1тяость, выход которого через первый элеме гг «И соединен с единичным входом триггера запоминания результата, а через последоватсль ю соединеиные элемент «НЕ и второй элемент «И - с его пулевым входом, блок сопряжения, первые пнформащюнные входы и выходы которого соединены с соответствуюИ11 ми входами и выходами управляющей логической машииьк вход передачи подключен к соответствующе.му выходу деи ифратора 1;ода операций блока управления, адрес)1ые входы подключены к адресным выходам регистра комаид блока управления, управляющпй выход соединен со входом запрета датчика рабочего цикла блока уирав.теиия, а вторые информационные входы )1одключе)1ы к выходам регистра запоминапия результатов блока вычис.юипя логической функции, блок оргаииза) иии прпема операпда, в котором выход111 иифор ационного регистра, подключенного входами ко вторым ннформационным выходам б, соиряжепия, через ко.ммутатор, подключс П1ый уиравляюии1м входом к соответствующему выходу регистра комаид блока уиравления. соеди)1еиы со вторым входом второго элемента «Эквпвалептность блока вычпслеиия логпческо функции, блок памяти команд, уиравляюпдиГ вход которого подключен к третьему выходу датчика рабочего цикла бло3

ка управления, адресные входы подключены к адресным выходам блока выборки команды б.ока унравления, а одна uacTij ниформацнонных выходов соедннепа со входом регистра команд блока унравлеиня, н пульт опера гора, выходы нуска н останова которого сое:ип1ены соответстненно с единичным Hxo;u i rpiiiicpa работы н вторым входом л1е 1еига -illJill--блока у1фав;1ения. а адресшле иыходТ) соединены с cooTBeTCTByiOHUiMSi входами блока i.i)iборки комаиды блока управлении. Во всех пзвестных управляющих логических маш1Д1ах значительиая частв их нропзводнтелвиости расходуется иа проведение излишних вв числе НИИ чех чаетей логической формулы, зпаче)1ия которых, в силу полученных па предыдущих этапах вычисленн значени| 1 пpeдLuecтвyloл иx чаете ло Л1чес ШП формулы, не влияют на окончательный результат. Кроме ), д.чя известных у равля хопиьх логических машин подготовка ро раммы вычисле 1ия логических формул являетея трудоемким фоцессом, требую дим нроведения предварителвного анализа взаимного распределении и ннверсиых аргуме тов, взаимнО -о раснределен 1я аргуме тов ло ическо i взапм1 ого рас 1реде.тения знаков .() o:icpa Uni СЛОЖе 11 н н J Orl 4tCKOI

формуле.

Цель изобрете ия закл очается в пов лп1С1 11

рОИ31 ОДНТе; Ь 10С- 1 у. уЧП1еН 1И -Л С ; уатацнопных 1 оказа -еле. В описываемо управ ло1ическо мап11 е это дос1 гается

тем, что i eil бЛО , )1

ф) содержн узел и,делен 1;-1 1 есун1естве;1НО 0 .. соответству 0,ие входы которого подкл оче 1Ь ко iii-орому и че вертому вв ходам да чика рабочего 1икла блока у равления, выходу геиератора тактовой частоты блока управления, вь ходам ло-пческой операции, правых скобок i логического еложеп я i умпоже1 ия peincTpa команд управле ня к 1у; евому и выходал за ОМ П1апия резхльтата блока Лз Ч1 слеиия логической ф|}икцин, реверспв ЫЙ . 1од. П1;;й ечетным входо.м к еоот ;етст у1оп1ему i Jходу узла вв1деле ня несуп1еетве11 ого вычислепия, а упраБЛЯ ОН,им входол - ко второму входу второго э;1емента «М блока нычнелепня логичес адй функции, дешифратор пулевого еоетояния, вкл оченнь й .ежду выходом реверС 1В1 Ого счетчика скобок и соответствующ - м входом узлг; 1;в делеппя 1 есун1.ествеп 1ого этана вычисления, триггеры ле1и)1х и

правых скобок, еДИИНЧ)Ые ВХОД КОТОрВ Х ЛОДключепы к соответствующил в 1ходам узла вь ;деле П1я есуш,ествеиного этапа в з числення, нулевые входы объединены и Г1одкл оче пз1 к соответствуюп1,е.му выходу узла выделения песущественпого вычисления, а едиппч1 ые ылходв еоедпие1 Ь соот 5етс Т.снио со вхоцами разреше 1ия еу М1фова пя и вв ч тания реверсивного счетчик; скобок, н

«ИЛИ, ВХОДВ1 которого С)ДКЛЮЧе Л к еД 1 ИЧным выходам триггеро и правых скобок, а соеди е1 со входом запрета датчика рабочего цикла б,т()ка уиравлеш- и соот егствующим вхо.юм узла выделения несуш,есгзенпого aiaiia ,.я, блок упра15ленля содержит счетч к скобок, подключеп 1ый уетаj:ijiiii4inj Mn 1 ходам;1 i; част П1формап Онныч П111ХОДОВ б-пока памяти кома1 д, сбросовым входом к ерпол в)ходу рабочего

блока у1 равления н счетным входом - v соответствующему выходу узла вв1деления несуш,ественного этапа вычисления блока вычисле11 ;я логической фyнкциli, деп ифратор едми чпого состояния, 15:чЛ оченньп : ;ежду вь ходом счетчика скобок и соответствующими |ходами узла несунтествемиого в лч сления , лог; че1:кг)1 (jiXnKiuin 1 деп ифра1ора кода операдш блока 1ра),, и э,теме)т «НЕ. в1чЛ Оченн

151з ходом генератора тактово частоты и coO i eTCTBy o uiMH входами датчика рабоче о блока управле1 Ия i узла выделения ,ественпо Ч) вычисления , Л01 1ческо15 фуикци, блок орга 1изаniii содержит узе,1 сра;п е1 Я адресов, иход|)1 к()О)ог;1 п() К р.дре, и)1ходам б,1ока со 1Я/ке ня ii к ;jj,|ierii)i 1Ч,ход;1М команд бло1ча :;Л( я.

PCi);U)H Э,( Л1г1Иу, iiXO.lii KOTnpOlO 1ОДь,/11очсны к соо1ве 1 с1 . И) уз,т; 1И 1;1сле1 пя iiccyiuecTBcniioro этапа ,icin M

б.ЮКИ , , Ч СС ixoil Г11у:|К НИ I .оду приема (|)ра1ора ь;о,1а омера и и 6, ч1раи,(, i5To) э,теме1 т v:li/lll, вк,тк))1П СЖДу СНУГИеГС IByiOHUlM Ь ХОДОМ б, соиряжс1;11я и вторв1М1 входам эле.енто)) «-11 л «) логическсп: ,л;, элеме т «И, включенный между выходом первого элеме 1та «ИЛИ и вторым входом

Bioporo эле.меита «ИЛ1-1 и одк,тюче11ный вторым входол к узла сразне:п я адресов, и э, «Запрет, входв которого 1Одклгочечы к 5ыходам i epBoro элемс та «ИЛИ i зла адресов, а выход соедлпе: с

с(;отг.етству1 },м 15ХОДОМ блока сонряження.

Иа фиг. 1 прсдс авлена функцио))алвная

схема описываемой ,тогической па

фиг. 2 --- то , узла вь делеп я несуществе iio 4) этапа а фп 3 --- (рормат

команды 0 1псываемой мащи1 ч.

Опис з ваемая содержгг блок , логической функции 1, блок управлеп;- я 2, ) 3. 6,ioK со ряжения 4. б ioi ор1аиизации 1 риема О1:ера 1да 5 ; пульт

(-псратора ).

Блок ВЬ ЧИСЛеН Я ЛО ЧеСКо11 фуПКЦ П1 1 СОдерж т узел ныделе1 П несуи1ествен ого эта; а в)чис,тения 7, э, «Э: вивале 1тность 8, элеме гг «И 9, триггер запоминания резуль1ата 10, элемент «Эквивалентность 11, регистр за юминания результатов 12, элe:vleнт -И11 13, элемент «И 14, денпкЬратор «.чулеHor(j гостояния 5, резеренв ый счетчик скс,бок If), лев15 х :кобок 17, триггер j pa:ii.ix скобок 18 и элеме1Г - «ИЛPI 19, Блок управления 2 содержит блок выбэркл команды 20, дешифратор кода мисрадпи 21, регьстр команд 22, счетчнк скобок 23, дешифратор «единичного состояния 24, элемент «ИЛИ 25, тритгер работы 26, генератор тактовой частоты 27, элемент «НЕ 28 и датчик рабочего цикла 29. Блок организации нриема операнда 5 содержит узел сравнения адресов 30, информационный регистр 31, коммутатор 32, элемент «Запрет 33, элемент «И 34, элементы «ИЛИ 35 и 36. Узел выделения несущественного этапа вычисления 7 содержит элементы «И 37-45, элементы «ИЛИ 46-48 и элементы «НЕ 49-51. Ири работе машины порядок выполнения любой командЕ логической обработки информации определяется значением веномогательиой логической переменной г, значение.м логической переменной s, значение которой определяется состоянием реверсивного счетчика скобок 16: если последний находится в состоянии «О, то , ииаче - s 0, и информацией, содержащейся в соответствуюпгем фрагменте записи логической функции. Эта информация содержит вид логической операц П1 дизъюнкция ((7 -f-) или конъюнкция (); прямое (НЕ ЕЕпрямое значеине) или инверсное (ИЕ ипверспое значение) значение логичеекой переменной х, используемое при выполнении ко.манды; вид скобок: (/- Еиравые скобки) и (LsEHCT скобок или левые скобки); количество скобок Р. „ Результато.м выполнен 1я команды Я1 ляются новые значения 2 и s и иовое состояине реверскобок 16. Вычисляемое зпасивпого счетчика чение логической функции равно 2,j, где п - число фраг.меитов в записи логнческой формулы. Запись программы производится на ;стественно.м языке логических формул. Команда содержит разряды онерационной части Oi-О- и адресиую часть .-V, состоящую из адреса/1 передатчика (на чертежах не показан), группы ипфор.мационных сигналов или прие.мника (на чертежах не показан), группы управляющих сигналов и адреса В требуемого инфор.мациопного сигнала в груипе. Состояние «1 первого разряда Oj операционной части команды соответствует служебной команде «Останов при условии, если разряды Оа-О; операционной части комаиды находятся в состоянии «О, а разряды Os-0-j- в состоянии «1, и командам логической обработки - в противном случае. Если команда является ко.мандой логнческой обработки информацни, то во второ.м разряде 0-, указывается вид логической онерации (() или ((.)), в третье: 1 разряде Оз - вид скобок (( скобок или левые скобки) или (L npaBbie скобки)), в четвертом разряде Oi - прямое (НЕэг прямое зпачепие) или ипверсиое (НЕЕ инверсное значение) значеие логической переменной х, участвующее в nepauini, а в разряда.х Оэ-0 записывается братны код числа скобок Р. Состояние «О первого разряда Oi операцпопно части команды является признаком служебных команд, позиционный код которых аписывается в разрядах Оо-О.;. В качестве служебных ко.манд рассматриваются следующие команды. 1. «Прием. Но этой команде осуществляется прием в управляющую логическую мащину ;i3 передатчика групны информационных сигиалов прямого или инверсного зиачен 1я логической переменной в соответствии е признаком, записаппым г четвертом разряде О/, онерацпоппой части команды. 2. «Запись. Но этой ко.манде прямое или инверсное, в соответствии е признаком, записанным в четвертом разряде О/, операционной части команды, значение результата вычисления логической функции записывается в регистр запоминания результатов 12 блока вычисленпя лог; ческой фзнкции 1 управляющей логнческой мащины. 3. «Нередача. Но этой команде информация нз регистра заноминаиня результатов 12 блока вычисления логической функции 1 передается в приемник группы управляющих сигналов. 4. «Условный переход. 5. «Безусловны переход. (). «Останов. Рассмотрим работу унравляющей логической мащпны )ia нрпмере вычисления значеПИЯ логической функции ф. заданной .логнче,. . гКо,-,,,.-) t i (Ai-fA2- (Дз+- -;+- 5)) Хе Ц:. Тогда в символьной записи в описанной выше систе.ме ко.мапд программа вычисления значения логической функции имеет вид, приведенный в табл. 1. Т а б л II ц а 1 Адрес (/г+1)-й команды по сигналу с пульта оператора 6 устанавливается в блоке выборки команды 20, с выхода которого поступает далее на вход блока па.мяти ко.манд 3.

7

Выполнение ирограмли ; naMiiiiauiv-H хччя новки в состояние «1 триггера paooTiji 2П слгналом «Пуек с пульта итератора G. (;::;ал логической «1 с единичного иыхода Tpiiricpa работы 26 разрешает работу датчп а рапочггг; цикла 29, который на каждгл рабочем нпллс унравля1он,ей логическоИ машичь: нырабат ; вает етапдартпую временнукт HMi V4ijCii 4;) -И следовательиость управляклних ciirna.UHJ ei, с-:., вз и е/,, для реализации ъютороГ на его вх(ды дополнительно иодаготся прямые (О) и через элемент «НЕ 28--инверТ1фО)5апньс ((i ciirналы с выхода генератора такто ;;)11 ча;:т;)ты 27. Работа управляюгцс логической Manunii) но управляющим сигналам е, г в ко зависит от типа выиолняелюй команды и заключается в следующем. По унравляюигему сигка.чу сч устанавливаются в состояние «О регистр команд 22 н в состояние «1 -- счетчик скобок 23. По унравляюи1,ему сигналу е. ироизвг)лится считывание из блока иамятн команд и регистр команд 22 и счетчик скобок 23 команды, адрес которой сформирован в блохе выборки команды 20. При этом адресная часть кол-ан ды Л и разряды (Oj-0л) операднонной части занисываются в регистр команд 22, а разряды Об-От оиерадиониой части команды--в счетчик скобок 23.

С выходов регистра команд 22 ш ктаются сигналы в следуюгцие узлы и блоки:

1.В блок соиряжения 4-адрес /1;

2.В блок организаг,ии iipiieMa 5 - адрес /1 на нервг п вход узла

адресов 30 и адрес В - на уиразл5 Ю ДН :; г;ход коммутатора 32;

3.В блок выборки команды 20--адрес .V;

4.На вход ден1ифратора кода оиерании 21-состояние разрядов О,- Oi о ераитю люГ части команды;

5.В блок вычисления логической (Ьуикдии 1 - сигнал (ПЕ Е нрямое значение) на нервые входы элементов «Эквивалеч чюсть 8 и 11;

6.В узел несущее гвенного ) вычисления 7 - сигналвк ) uepiiBie входвт элементов «Н 37 и 38, (c/ss-) --на нервый вход элемента «И 45, ( скобок или левые скобки) -на первый элемсч; га «И 39 и иа втор(Й вход элемента «И 38, {1,;нравые скобки) - иа нервые 1;ходы

le Л а ментов «Н 40 и 41, едниичиый выт:;д разр

0-, операционной части комаидьт - сигнал гичеекая операция - на первый вход эле: та «И 44 и иа вторые вх( элементов 39 и 40,

Выход счетчика скобок 23 подключен ко входу дешифратора «единичного - состояния 24, выход которого поступает на вход дегчифратора кода онерацни 21 н в узел выделен 1Я нееуществениого этана вычисления 7 на вход элемента «НЕ 49 и иа нервый вход элемента «И 42,

В дальнейшем работу управляющей логической машины по вынолнечию каждой из

т 4;i4;:, Ч(Пчраммь1 рассмч грчзасм, иускаи ту ее чач;1;. ь.()Т()пая соотзсгс i :ive г уира1)ЛяК)ЩИМ сигнала ; i и /: г. с. считаем, что команда V;KC занитаиа в pci4-icipe команд 22 н в счет-чко скобок 23.

L;, С выхода датчика ностунает иа вход блока )| 20, на вход ден1нфратора и U узел выделения несущеИ)1чис,чения 7 на иервьп вход 1кЛИ 4ti, на второй вход э,темеита 44 и на Tperiiii иход элемента «И 38. Унляющий сип;ал с с выхода датчика рабо; цикла 29 nocryiiaei Ji узел выделения иеана } ь чнслеиия 7 на третьи дь: этемечт()15 Л4 39 и 40. В узел выделе|;ссуи;,ес Ч5енного эгана вычисления 7, кротого, иостуиают сигнал G с выхода генераа тактоБо ; час готы 27 на nepiiBni вход элега -хИ 43 i; сигнал С с выхода элемента 28- -на liTopBie входы элементов «И 42. По управляющему сигналу ез н блоке орки комаиды 20 нри выполнении команд 1ческ(}й обработки к служебных команд, иск.п()чепием команд «Безусловный иереи «Ус;1овньп; переход, формируется адc:Kviyiou,eii но и( команды програмпычкс;;спия.

му сигналу г,; 5 блоке выборки команды 20 (;н):пл1руе гея адрес следуюнле ; команды про раммы- (А + 2)-й и деи ифруется код операipu) «Прием, которому соответствует состояliiic «i на выходе дсншфратора кода онераччи 21, 1К)ДК,мючеииом к первому входу элемсига «КЛИ 36 блока ор-аиизадин приема )аида о. Ii3 блока сопря}ке1п-5я 4 в блок (ПМаиизацни нрнема операнда 5 на вход )рмационного 31 поступает группа :;ьформан,ио1;ных снпикюв из передатчика lyiVHHbi нпфо11мацнонных сигналов, адрес С KOTopoio пос1Л11ает на второй вход узла сравиепия адресов 30,

Tai; как для согласо1 ания скоростей работы связи (ча чертежах не показана) и HOHieii 4()i i4eeKoii машины в -и-1форма1 регисгр 31 заиисывается группа логических черемеиных, а в выполнении команд логпчсчхпй обработки и команды «Прием учас1Ч5ует только одна из них, то может окат;:-:|)ся, что в ал,респ()й части двух или более «соседних команд ирограммы записан один и тот же адрес Л передатчика группы информач,;оииых сигна; ов. Поэтому, в унравляюшей логической для повышения ее нроиз|(ол,ител1 н;)сти нредусмогрена блокировка обран1,сн11я к ЛНИ1П1 связи в случае, когда адреса Л и С совпадают. Если Л.С, то сигнал «О, иостуг ак)пи1Й с выхода узла сравнения адресов 30 на запрещаюндий вход элемента «Запрет 33. разрен1ает обращение к линии связи по сигиалу «1 иа выходе элемента «ИЛИ ЗП, н()дклк1ченного к информационному входу элемента «Запрет 33, выход которого подключен ко входу блока сопряжения 4. В этом случае блок сопряжения 4 последовательно выполпяет действия; запрениет работу датчика рабочего никла 29, запрещаюГЦНЙ вход которого ПОДКЛЮЧС к ПЫХОД б,10ка сопряжения 4; посылает п .лшппо служебный сигнал, сипхронизируюпи ;) COISMCCTную работу передатчиков груплы информационных сигналов, нриемипкпв группы управляюп;нх сигналов и управля1ОП1ей логическо машины; запрашивает передатчик группы информационных сигпалов посылкой в линию связи адреса А прпнимает с литшп связи груицу информационных снг}1алов в пиформапио)ный регистр 31; по окоичаппп : яппси в информационный регистр 31 форл ирует пмпуль-сиы; сигнал «Окончание нриема, которому соответствует «1 ца выходе, иодключеиппм к первому входу элемента «ИЛИ 35, с выхода которого в блок вычисления логическоГ) 1 выдается сигнал «Чтение ; разреишст работу датчика рабочего цикла 29. Если , то сигнал «1 с выходя узла сравнения адресов 30, поступая нп первый вход э.темента «И 34, разрен1ает (ГОрмировапие по команде «Прием, которой соответствует сигнал «1 на выходе элемента «И-ТИ 36, сигнала «Чтение в блок вычисле ;пя логической функции 1 но следуюнгей цепи; иход и выход элемента «ИЛИ 36 - ivropoii и выход элемента «И 34 - второй вход и выход элемента «ИЛИ 35 - вход б/;()кп -Мзгчисления логической функцнп . Значение выхода коммутатора 32, 1 |тфоп-,ационный вход которого п.одключе; к- выходу информан.ионного регистра 31, совпадает со значением логической переменной .Vi, участвуюшей в выполнении команды. Выход комутатора 32 подключен ко второму входу элемента «Эквивалентность 8. так что на его выходе формируется значение операнда XL Запись операнда Xt в триггер запоминания результата 10 осуществляется по )1алу «Чтение с выхода элемеита «ИЛИ 35. С этой целью триггер запоминания рсзул /гата 10, элементы «И 9 и 14 и «Нп 13 соединены между собой так, что об|1;1;г чг т функциональную грунпу / -триггер. D-вход которого нодключе) к выходу элемепта «Эквивалентность 8, а С-выход - к выходу элемента «ИЛИ 35. Сигнал z с единичного выхода триггера запоминания резулг/гата 10 поступает на второй вход элемепта «Экви1и1,;е)Пность 11 и в узел вглделепия несуиу.естненного эгапа вычисления 7 на второй вход элемопта «И 37 и па четвертный иход элемента «И 38, а та -;же на 15ХОД блока выборки команды 20. Сигна;1 Z с ну;1евого выхода триггеру тамомппаипя резу.тьтата 10 поступает в узел выделения песущественпого этапа вычислепия 7 па вход элемента «И 45, Одновременно но сигналу «Чтение с выхода элемента «ИЛИ 35 устанавливается в состояние «О реверсивньп счегчик cKcnjoK Hi, выход которого подключен ко 1;ходу денпиЬратора «нулевого состояния 15. Ciiinia: 5 с выхода деи ифратора «нулевого состояния 15 поступает в узел выделения иегмисс::;;епчсго зта}:а вычисления 7 на вход элемента «НЕ 50, на третьи входы элементе ; «II 37, -Н . 15 и па нятый вход элеме)1та Г 38. Таким обра:(л. is результате выполнения i;:-Ll) -и команды 1;сх1 ти}чо ( 11 наборы ; начепий соот1с гсг;г чоп1: х ;;огпческих иеременпых, помечая :-;;:аком «- тс логт ческие переменные, конкпетнос ;;;;ачс:пе которых не может сказаться па :oпeчнo рез льтате вычнсления, т. е. им cf;-OTBCTCTr yer :есук1,есгвенный этан вычнслеиия. :.;ожио за пгсат в следующем . Иссупюстиенпые этапы вычисления приведены в табл. 2. Т а б л и ц а 2 Нг1 ncpisoM наборе значение формулы ( (.V;5-LA-; + .V5l)-A-6 ПС :;я; 11с;г:- ог зпачеппя подчеркнутой несуиеС::;е : ои н(5дф;) Гг. е. при выполнении ком.чнд (АН-2) -- () мы не обращаемся к Л1Ч;П: СВЯЗН) . Логическое условпе того, что ()-й кг,.е соотаетствует первый этан данно нес -;иественчои подформулы, записывается след чоЩ1 л; образом z.(1) Вьтделепие , чцественно11 подформулы о.-чп.есгвляется путем подсчета числа скобок Р в ре;ерс :ппом счетчике скобок 16, входящем в состав вычисления лог; ческой функНИ 1, пр1;че ; для левых скобок Р принимается со «--, а для правых - со знаком На первом этапе несущественной нодформу;ь: форлпфуется призпак «несущественности ;л:и1стальпых этапов. Эгнм призп.аком является состоян1 е реверсивного счетчика скобок 16, т.личпое от состоян:1Я «О. Для этого выход С:ср;-чвп(ч-о счетчика скобок 16 подключаетя лсншфратора пулезото состояния 5. .- выхода которого спгнал s поступает в -сл выделения нссуптественного этапа вычисСТ1Я 7. Таким образом, логическое условие «несуnccTiscnnocTn для второго и следуюниьх этаОВ песуп1,ествепной подформулы записывается На втором наборе значение формулы (0+0-{хз+х.,+х,)).х, не зависит от значения подчеокпутой несуще ственной подформулы. Логическое условие того, что ffe--3)-f команде соответствует первый этап данной лесущественной подформулы, записывается в виде 7-(д.-5(3) Поэтому выполнение команды логической обработки начинается с проверки в узле выделения несущественного этапа вычисления 7 по управляющему сигналу вя обпего логического условия «несущественности соответствугощего этапа вычисления 7+z.(+}.(q.s(4) Если это условие выполняется, то обращения к блоку организации приема операнда 5 пе происходит, т. е. значение вспомогательной логической переменной z не изменяется, а работа осуществляется только со скобками. Если это условие не выполняется, то соот ветствует существенный этап вычисления, выполнение которого сводится к тому, ITO принимается z x- (НЕ прямое значепис) (НЕ инверсиое значение), т. е. происходит обращение к блоку организащгп приема операнда 5. Для того, чтобы в качестве общего признака окончания выделения рассмотренных nccynieственных подформул пспользовать логическое условие на первом этапе necyniecTBennoii подформулы типа 1 +) по выполнению логического условия z-q + }-s (LssneT скобок или левые скобки). In) в реверсивный счетчик скобок 16 запосггся число (P+l). имитирующее лиилпою левую скобку. Выполнению логических условий (1) - (4i в узле выделения несущественного этапа вычисления 7 соответствуют сигналы «1 на PJ IXOдах элементов «И 37, «НЕ 50, «И 45 и «ИЛИ 48. Выполнению логического условия (5) при одновременной подаче управляющего сигнала вз соответствует сигнал «I па выходе элемента «И 38 в узле выделения исчущественного этапа вычисления 7. Команда (/е+2). Результат г5ыпол сния предыдущей (й+1)-й команды и S,l 1. Если Zi 0 и Si , то вычисляемое згачение формулы О + Х.(Х-,, + Х; + Х-,) -A-fi совпадает со значением подчеркпутой пол()(.р. с. команде соо пстствует :ущс;;твс ;|:ый этап зычислсиия. В этом слу:|ае зыполиеппе команды сводится к записи операнда л п триггер запом1П:Я1 1я рсзулЛата 10. Так как па третий вход элсмс ;та «И 44. нодключечный к пыходу элемента «НЕ 51. пход которого подклю4Cii к выходу элсмепта «ИЛИ 48, поступает спгиа, «1, то по упразляюп1ему сигналу С;; на его П1)1ходе форл Ир стся «Супссвепггый эта:1 -, ..-тупак) is блок оргапнзанчи }1риомл очсрандл 5 па торой вхоч s.TevieHTa «И.:1И 36. Да;1ее команда 15ыно;11:яется апалогичю команде с кодом олсрапип «Прием. 2. Егл .г, 1 и . то вычисляемое знаЧСНПС форМЛЛЬ: fc зависит от зпачентгя подчеркнутой ;iecvHicствспной под(|)ормулы, т. е. команде соответстТ ст этап вычисления, яиляюн1.пйся нсрвым этаном Iecyniec BCinioi ; подформулы, ппаче зьполняются лопгческле (1), (4) и (5). Сигнал -к па выходе элемента «ИЛИ 48, когда выполгтяется лог1 ческое условие (4), 3aiipeinaeT выдачу сщ-пала «Существенный э-я в блок орган1гзанпп npiiCMa операнда 5. мо v:ipa.:unonieMy си|-налу е в узле выделепия нссуп:ест. этапа вычислеппя 7 фор мпруются Fia выходе элеме 1та «ИЛИ 46 сигпал уста1;овки п состоягпш «О трнггера скобок 17 п триггера правых скобок 18 - сигпал «1 на выходе элемента «И 38, когда г ы:1олпяегся логическое ус,човие (5), откуда оп через первый вход и выход элемента «ИЛИ 47 ноступает НЕ счетный вход реверсивного счетчика скобок 16, нмитируя rnuiiinoio левую скобку, становка в состояние «1 триггера ,те:П)х скобок 17 с1-:гпалом с выхода элемента «И 39 при подаче управляюнего сигнала С; блокир -ется С1;гпалом «О на его четBCDTOM вхг)де. под; лючегном к выходу элсменг;: «ИЕ 49. Иитьм; вход элемента «И 39 элемента «ИЛИ 48. совпадает со зпачсписм подчеркнутой формул ;. к в|)п;11слечпк) котопого мы переходим пр1П1Пмая 2-;i .V:; п , Т. С. команде соотвекггвуег суп;,сствен:1ый этап вычисления и )лне11ие ее зассмотрено в случае ()/.

13

2.Если и , то вычисляемое значение формулы

0-(A-3+.X4-fA-5)).X6

не зависит от значения подчеркнутой подформулы. Так как данной команде соответствует нервый этан несущественной иодформулы, то выполняются логическне условия (3) и (4), т. е. в узле выделения несуи1ественного этана вычисления 7 на выходах элементов «P-i 45 и «ИЛИ 48 сигнал «1. По унравляюи1ему сигналу e.i на выходе элемента «ИЛИ 46 формируется с Ннал установки в состояние «О триггера левых скобок 17 и триггера правых скобок 18. Ио унравляюн1ему сигналу е сигналом «1 с выхода элемента «И 39, которому соответствует выполнение логического условия (несуп1ественный этап) (логическая онераи,ия) (левые скобки), устанавливается в состояние «1 триггер левых скобок 17, единичный выход которого подключен ко входу «Сложение реверсивного счетчика скобок 1G и к иервому входу элемента «ИЛИ 19, выход которого поступает на запрещающий вход датчика рабочего цикла 29, а также в узел выделения несущественного этапа вв1числения 7 на второй вход э.чемента «И 43. Выход элеме1гга «И 43 подключен к счетному входу счетчика скобок 23 и ко второму входу элемента «ИЛИ 47, ВВ1ХОД которого подключен к счетному входу реверспвпого счетчика скобок 16. Когда на счетные входы реверсивного счетчика скобок 16 и счетчика скобок 23 проходит Р (в случае (/г-г:3)-й команды 1) импульсов G, то счетчик скобок 23 устанавливается в «единичное состояние, и на первый вход элемента «И 42 уз.та выделения несуи ествеппого этапа вычислепия 7 с выхода дещифратора «едпппчного состоя ия 24 поступает сигнал «I. Иоэтому при подаче сигнала G на BTOpoii вход элемента «И 42 на выходе его, нодключснном ко второму входу элеме 1та «ИЛИ 46. появляется сигнал «1, по которому формпруется сигнал установки в состояние «О триггера .leвых скобок 17 и триггера правых скобок 18, который снимает запрет с работы датчика рабочего никла 29 и запрещает прохожден е сигпала G па ВВ1ХОД элемеита «И 43.

3.Следуюп1,ая комапда при 23 0 п ... Еслп результат выполнения предыдуп1ей команды , то данной команде соответствует несущественный этап вычислепия, входящий в несущественную нодформулу, выделение которой началось, но крайней мере, с предыдхчцего эгана, так как выполняются логнчес 110 усло1,;:я (2) н (Г), которым соотмсгсгнуют в узле ввгделенпя HecyntecTBennoro этана вычисления 7 сигналы «1 на выходе элеме тов «ИЕ 50 и «ИЛИ 48.

Выполпение команды аналогично рассмотреппому перед этим случаю (й-(-3)/2. Резул1Лат и толнення команды

2з 22 И

Команда (й+4).

14

1.Еслн результат выполнен я предыдущей команды

2з 0 и . го вычисляемое значение формулы

0-f-A-;-f.V:,))-.V6

совпадает со значением подчерк 1утой подформулы, к Bi)i4nc,ieini o которого переходим, принимая

ij .V., и Si 1,

т. е. команде соответствует сун1ественпый этап 1Н;1чнслен1;я и выполпение ее рассмотрено в с,-1учае (/г-2) 1.

2.Ec.iH 2: . то вычпсляемое зпа1-Ьл-.1 + л-5))-л-й

не зависит от значения подчеркпуто iiecyntecTBeHHoii подформулы. Команда выполняется так, как рассмотрено в случае ()/2 Результат выполпення команды

г-, 3 п .Si 0

3, Если , то команде соответствует этан вычисления, входящий в несущественную подформулу, выделение 1 оторой началось, по крайией мере, на предв1дущем этапе вычисления значения исходной формулы.

Так как в коде операини команды число скобок Р 0, то результат выполнения команды

Команда (/г-{--5).

1. Еслн результат вынолнения нредв1дуи1,ей 1 оманд1)1

г. 0 н s, .

то вьгчпс,1яемое значение юрмулы

0 + .V,)).A-e

совпадает со значением нодчеркнуто подфо), к вычислению которого переходим, принпмаяг, л-, н ,

. е. команде соответствует сунественный этан В1,чнс,1ения н зьпюлнеиие ее рассмотреио в случае (/г+2)/1.

2. Если г/,1 и , то вычисляемое значение формулы

1+А-5))-А-й

не зависит от значения подчеркиутой несущественной нодформулы, еостояи1.ей из сдиистBCHiioro этапа вычнслеп1;я. По управляюн;ему сигнал} с..; устан; вливаются в состоянпе «О тп;1ггс) лег.ых скобок 17 и триггер нравых скобок 18, н носгуг ает сюнал «1 па счетный вход реверсивного счетчика скобок 16 с выхода элемента «И 38 узла выделения несущественного этапа вычисления 7, имитируя лни:пкок) (см. случай (А-|-2)/2) По упра1 ляюще.му сигналу e.i на выходе элемента «И 40, четвертый в.ход которого подключен к

ььгходу элемента «НЕ 50, формпруется спгнал ycraiiOBKii в состояние «1 триггера нра

ВЫХ скобок 18 по ВЬГПОЛЛСПИЮ ,10Г 11ССЬ(:Г(1

условия

S- (правые скобки)(логическая операции). Едии11Ч1П 1Й выход триггера правых ск)б()к 18 подк-почеп ко «Вычигапие ревог); iiisiidго счетчика cKo6oiv 16

ко второму входу лле

мспта «ИЛИ 19. Занесение

pei5eiU-Hi:,,li

счетчик скобок 6 числа Р осу1цес11 ляеггя так же, как это рассмотрено в случае (/. 1-3}/-: с тем отличием, что сигнал устаисмки и сктоя НПО -0 триггера левых скобок 17 и трп1тера нраных скобок 18 формируется на пыхо.те -};ie MCJiTa «И 4, иодключеином к третьему входу элеме 1га «ИЛИ 46. Сигиал «1 sFa выходе .элеменга «И 41 соотвегствует выио..тчению .югического ус.товпя

G-(правые скобки)-s

Эта цепь пеобходима истому, что в опера ци-оииой части выиолняемой команды может ока.заться правых скобок болыпе. чем .что необходимо для окончания выде;1епии иесуп естпениоп па коикретпо.м паборе зпачеииГ логических переме1П Ых подформулы. Денст1 пгел1, по, в paccMaTpsusacMOM слуше Р 2. а дли окончания В1)1де.1ен11я HccyniecT.-ieii;if) 11од|||(рмулы (буется то,Ч1,ко () npaiia/i с:-,:|6ка.

Результат выполнении комапд 1

3. Ири 5.4 0 команда зынолпяется т;и. как это было рассмотрено в иредыдун1ем (А--о)/2 случае, если ей соответствует носледипГ :/ran вычисления, входящий в одну из несуи1;ествепных подформул {хз Х1-1-Хг,)) или x.). Если же команде соответствует пос.1едн1н 1 этап вычисления, входяии-1й в песугцественнук;

подформу.чу Хо- (хз х. + Xs), то спгнал Ciaиовкн в состояние «О тпиггера левьгх сь;обок 17 и триггера правых скобок 18 формируется одновремеппо на выходе элемепта «И 41 (как в случае (- 5i2) п га BTJXO.TC члсме1Г л (как в случае (/г+3)/2). Результат выиолпеппя комапды

2:, Z, и S.r, 1

Команда (/о-|-6).

1. Если результат выиолиення нредыдун1сГ| комапды

2,, 1 и 55 1,

то вычисляемое зиачеиие формулы 1-х,,

т. е. ко.маиде еоотвегстнует суи1ественн1..|Г1 -.iian вычислепня, и выполнеппе ее p::r-cM(;rpei)0 в случае ()/l.

2. Если 25 0 п . то i;.Hi ;i:-c n:c .;:-пче 1пе формулы

О-л-,

не зависит oi зпачоиия подчермнутии под(|)орму.ть и K()iaчдe COOTI П1)1Й тан вычисления.

Выполняется команда так, как это рассмотpciio в случае ()/2 с тем отличием, что vcianoiiKa в состояние «1 триггера левых екоб-к 17 lie производится, так как .

1-е5ульга1 в1-.|иг;, команд;;

-п--.:,-О И

Команда (/Ы-7) «Запись. Ири подаче уп|1а15ляюн,его си1нала с.ч па выходе дешифрагора кода операгл-П 21, подключеином к управл;:101нему входу регистра запоминания резульiaToii 12 блока вычисления логическо фупкпин 1, формируется сигнал «Занись. По этоNjy (Ч1гналу осун1ествляется заннсь вьппкчте; lioio прямого зпачепия

п:5 триггера запоминания результата 10 в реri;c-) заномипапия результатов 12, выход когорого подключен к 1Н(})ормациоп1Ц)му входу 6,i(jKa соиряжепия -1. ( этой цел1ло едииичпый выход триггера заиомипаиия результата 10 и(1дк,т1(1чеп Kf) iiropo :v входу элемепта .iCH jnocTb И, ш: :iCjiBb ii коюрснч) поc:vi:ac:- c;iriia:i I I-l: мр;.; мое :;паче11ие) с н:яxoj.a pcincipa колипгд 22. а iUзIxoд но.тк.1ючсп )11рмапиоппом входу регпстра .запомиппп1я резу.чьгатов 12.

Г) ре ул1зтате Ллно тнепия команды «3anncij состояние трп1ч-сра .запомипания резу;1ьтата 10 сох)апяетси.

Команда ) «Передача. Ири подаче уира1)ляюн1его сигнала е.э па выходе депшфратора кода операпии 21, подключепном к управляк.чпему вхом.у блока сопряжения 4, формируется с1-пна;1 «Иередача. По сигиалу «Передача блок соиряжения 4 последовательно В1,1полняет следуюн1ие действия: заиреп1.ает работу датчпка рабочего цикла 2П, заиреи1а;оП1.ий которого подключеп к выходу сопряжепия 4: посылает в линию связи служебны сигнал, синхроннзируюндн совместi: :o работу передатчиков 1руппы ппформанпонных си1; алов. прпелшиков Ipynjnj уиравлякппгч сигналов и управлпкицей логпческо ;сл;:;1пы; иодк,лючает к лииии связи приемпик rpvn;n,i управляющих (ш посылкой адреса-Ъ; пеоедает :; липию связи группу управляюпщх сигналов, поступающих па ипф|0рмапионnijifi вход блока сопряжепия 4 с выхода регистра запомипапия резулт-татов 12 блока вычиелеппя лог ;чес1 ой 1; по око1 чаиии передачи разреи:ает рабогу датчп;;а рабочего инкла 29.

чомапда (Л-1-;:.1) «Остапов-. Ири подаге управляк)1пе1о сигнала е,--; па выходе .1ен1нфратоp;i кода оиераиий 21, подключепно.м ь нервому :.ходу э.пемепта «ИЛИ 25 блока управления : форм1-руе:ся «Останов. По сигналу Ос riiiioir- лс гапавл1 вается в состояние «О ipiirrep работы 26, соответствуюп ий вход )и:0 И0;|::лки:( ч т: ::|. ЗЛемента «ИЛИ

г;

Устаиопка в состоярше «О- трпггерп работы 26 может быть осущес-пз.лена также но сигналу с выхода пульта оператора 6, лодключепното ко второму входу элемента «ИЛИ 25.

Команда «Безусловны переход. Прн подаче управл5по1цего ситнала с.т на выходе депшфратора кода онерацни 21, подключенном ко входу олока выборкн команды 20, формнруется сигнал «Безусловный нереход.

По сигналу «Безусловный нереход в блоке выборки команды 20 формируется адрес следующей команды Л , который посту)1ает на вход блока выборки команды 20 с выхода регистра команд 22.

Команда «Условный переход. При подаче управляющего сигнала вз на выходе дешифратора кода операции 21, подключенном ко входу блока выборки команды 20. формируется сигнал «Условпый переход. По сигналу «Условный нереход в блоке выборки команды 20 формируется адрес следующей команды, равный Л , если z (единичный выход триггера запоминания результата 10 нодключен ко входу блока выборки команды 20) или равный (m-f-I), где т - адрес вынолняемой команды «Условный нереход, если .

Формула изобретения

Управляющая логическая мащина, содержащая блок управления, в котором кодовые выходы регистра команд через дешифратор кода операций соединены со входами ветвления блока выборки команды, первые адресные входы которого подключены к адрес1 Ым выходам регистра команд, подключен}юго сбросовым входом к первому выходу датчика рабочего цикла, второй выход которого соединен с управляющими входами блока выборки команды и дешифратора кода онераций, выход останова которого через элемент «ИЛИ соединен с нулевы.м входом триггера работы, единичный выход которого соединен с нервым входом датчика рабочего цикла, второй вход которого подключен к выходу генератора тактовой частоты, блок вычисления логической функции, в котором единичны выход триггера запоминания результата соединен со входом условия ветвления блока выборки команды блока управления непосредственно, а с инфор.мационны.м входом регистра запоминания результатов, подключенного управляющим входом к еоответствуюн ему выходу дещифратора кода операций блока управления, - через первый элемент «Эквивалентность, подключенный вторым входом к соответствующему выходу регистра команд блока управления и к нервому входу второго элемента «Эквнвалентность, выход которого через первый элемепт «И соединен с единичным входом триггера запоминания результата, а через последовательно соединенные элемент «НЕ и второй элемент «И - с его нулевым входом, блок сопряжения, первые информационные входы и выходы которого соединены с соответствующими входами и выходами управляющей логической

18

машины. од лередачи подключен к соответсп уюн1ем вых;|ду дешифратора кода операций блока у 1равления, адрсс ые входы подключены к адресным выходам регистра команд

блока управления, управляющий выход соедиiieii со входом зан)ета датчика рабочего цик.та блока управления, а вторые информационные входы подключены к выходам регистра заноМ нан1 я результатов б.тока вычисления .тогическо 11)у11кци 1, блок организации нрнсма онеранда. в котором выходы информационного регистра, подключенного входами ко вторым информационным выходам блока сонряжения. через коммутатор, нодключенный унрав.1яюни1м входом к соответствующему выходу регистра команд блока нравления, соедннены со вторым входом второго э.темента «Эквнг алентность блока вычнсления логичеcKoii фу 1кци11. блок памяти комапд, управлиюпип вход которого подключен к третьему выходу датчика рабочего цикла блока унрав,1ения, адресные входы подключены к адресным выходам блока выборки команды блока унравлсння, а одна часть ннформационных выходов соедшгена со входом регистра команд блока уиравлен1ш, н пульт оператора, выходы пуска и останова которого соединены соответственно с еди11нчным входом триггера работы и вторым входом элемента «ИЛИ блока унран,, а адресные выходы соединены с еоот: 0гстиук) входами блока выборки команды блока управления, отличающаяся тем, что, с целью новышення ироизводительности и улучшения эксплуатационных показателеГк в ией блок вычисления логической ()i Ku;iH содержит узел выделення несуществен1(яч) этана выч ;сления, соответствующие входы которого подключены ко второму и четвертому выходам датчика рабочего цикла блоку у11равления. выходу геиератора такгово частоты блока управленпя, выходам логической операции, правых и левых скобок и логического сложения и умножения регистра блока управления и нулевому и едииичному выходам триггера запоминания результата блока вычислен 1я логической функции, реверсивный счетчик скобок, подключенlUjiii счетньгм входом к соответствующе.му выходу уз.та выделения несущественного этапа

вычисления, а управляющим входом - ко второму входу второго элемента «И блока вычисления логической функции, дешифратор нулевого состояния, включенный между выходом реверсивного счетчика скобок и еоответствуюн;им входом узла выделения несущественного этапа вычисления, триггеры левых и правых скобок, единнчные входы которых иодключены к соответствующим выходам узла выделения несущественного этапа вычисления,

нулевые входы объединены и подключены к соответствующему выходу узла выделения несущественного этапа вычислення, а единичные выходы соединены соответственно со входами разрешения суммирования и вычитания реверсивного счетчика скобок, и элемент «ИЛИ,

19

иходы KOTOpoiO подключены к ед1:ипм;11 1М зыходам триггеров левых м правых скобок, а в:.ход соедппеп со входом запрета датчшчГ эабо чего цикла блока управлеппя и cooTBeTcriiyic цим входом уз;1а выделения necyniccTBeiiiioi-; этапа вычислсппя, 6;i()i ynpaikiennn содер/ки: ечстчик скобок, иодключенпьп ч1 an;)ii04ni i :ii входами к частп ипсрормапюнных выходов

блока ИаМЯТ команд, сбросов. (;

к первому выходу датчика рабочего птпчла б;1ока управлення и счетпым холоУ: ix соогвететвуюшсму выходу узла выделения iiccvntcствеппого этана 15В1чиелеиия б;юка В1)1ч;;елен;1;.; логической функции, дешифратор ед1П:;;чиого состояния, вкл1оченн1 111 между )1ходо : счетчика скобок и еоотв,етству10 димг1 входами V3ла выделения несущественного этапа ; ыч1:еле пш б,лока вв1чиеле11ия логической функции п дешифратора кода оиерацип блока уп 1авле ПИЯ, и элемеит «НЕ, вк;1ючен11Ы1 между Hiiiходом геиератора тактовой частоты и с;)01-вететвуюгцими входами датчшча )абочего цпк.ча блока уцравлсиия и узла выде;1ения нееу1дес;K-Hiioi ; гана в;;:чцсле1;1:я б;н.11;а 1;1)1ч ;елеци ; . ическ; (jjvHXiuin, блок ор; а n3aiiHH лриема оиетапда ссдеричп ; у )ел с авнен1;я адресов, входы 1 о чпо1о подхлюче::) i ад11еспым :ч,1ходал: б/ижа сопр;1 ке;1ия п х ал;1еспы : BI Iхх1дам регпсгра хомапд блоха ухравле л;я. HcoBBifi Ч1,емсн г , вход которого иодхл1оче11ы к соо; 1К::Хт: ошему iii)ixo4v у.ла УЛЛ деления ;ecvinei.TBeiiiioro тапа 111)1Ч1Клепия

б,1ока ;;Bi4iK ieinn; ло1ХН1еско11 c)iixnnn ;; выхо,: прпсма ле:ии(;|1)а гора кода (К1ера:Л ; б.юка х1равле:1 :я, лс-мект М,1И;, вк.иохспliBiH между coji BeiCT3 TO;H4M зв-хоцом блока сопряжения и и r;;pi;::ii:; входами х,1е ;еи1ов

I Li бло1-:.а BixHiiixieHiis; ;ioi-4i:ec:-:oii ф -:л-Л1ИИ, племен , г;к; ;очс;ч:;1 л1 ; В1ходом ne)i;oro vлeмeпia vllJin.:- ч IVIXJOBIM входом BioDoro элемента «ИЛ11л ц иод л1очепнв1 1 BiopBiM входом к 1 В1ходу 3,ia срав;;е 1пя ад)есов, и лемепт «Запрег, |(ходв1 хот;)К)го подллюченв к в1 1ходам первого элемента «ИЛИ ч хвла чЧзавне1П1я адоесов, а выход соединен

-/ I 1-/

I I

i