Устройство для управления подпрограммами Советский патент 1978 года по МПК G06F9/54 

1

Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано в устройствах управления ЭВМ.

Известны устройства для управления подпрограммами, срабатывающие от команды «Переход с возвратом I и содержащие регистр команд, счетчик номеров команд, накопитель и элементы И.

Недостатком этих устройств является больщой объем памяти вследствие необходимости в каждой подпрограмме резервировать ячейку для команды возврата в основную программу.

Наиболее близким к данному по сущности технического решения является устройство для управления подпрограммами 2, содержащее три регистра команд, накопитель, счетчик номеров команд и два элемента И, причем вход первого элемента И соединен с первы.м выходом первого регистра команд, а выход - со счетчико.м номеров команд, вход второго элемента И соединен с выходом второго регистра команд, управляющне входы первого и второго элементов И подключены к первому входу синхронизации устройства.

Недостатком его являются большие аппаратурные затраты, не допускающие совместного использования при реализации устройств для управления другими командами ЭВМ и невозможность использовать устройство при наличии вложенных подпрограмм.

Указанная цель достигается тем, что в устройство введены шесть элементов И, причем три входа второго регистра команд подключены к соответствующим выходам третьего, четвертого и пятого элементов И, управляющие входы которых соединены с управляюш,им входом второго регистра команд и вторым входо.м синхронизации устройства, входы третьего, четвертого и пятого элементов И соединены соответственно со вторым и третьим выходами первого регистра команд и выходом счетчика номеров команд, два адресных входа накопителя соединены соответственно с выходами третьего и шестого элементов И, вход которого связан с гретьим выходом первого регистра команд, выходы второго и седьмого элементов И подключены, соответственно к двум инфор.мационным входам накопителя, выход которого соединен с первым входом восьмого

элемента И, подключенного выходом ко входу третьего регистра команд, выход которого соединен со входом седьмого элемента И, управляющие входы шестого, седьмого н восьмого элементов И соединены соответственно с третьим, четвертым и пятым входами синхронизации устройства, второй вход восьмого элемента И соединен с выходом седьмого элемента И.

На чертеже представлена схема устройства для управления подпрограммами, которое содержит первый регистр команд 1, второй регистр команд 2, предназначенный для формирования команды возврата из подпрограммы, накопитель 3, третий регистр команд 4, предназначенный для перезаписи команды, следующей непосредственно за последней командой подпрограммы, счетчик номеров команд 5, первый 6 и второй 7 входы синхронизации устройства при формировании команды возврата, элементы И 8-15, входы синхронизации устройства 16, 17 и 18.

Устройство работает следующим образом.

При поступлении на первый регистр команд 1 поступает команда обращения к подпрограмме (команды «переход с возвратом). Команда выполняется за два цикла обращения к накопителю 3:

-такт считывания команды, следующей непосредственно за последней командой подпрограммы, и такт записи по это.му же адресу сформированной команды возврата к основной программе;

-цикл записи считанной в предыдущем цикле команды для последующего восстановления.

Для примера возьмем трехадресную ЭВМ. Тогда команда обращения к подпрограмме имеет вид: КПВ, А1, А2, A3, где

КПВ - код операции «переход с возвратом ;

А1 - адрес, по которому записывается содержимое ячейки, следующей непосредственно за последней командой подпрогра.ммы ( АЗ );

А2 - начальный адрес подпрограммы;

A3 - адрес, следующий непосредственно за последней командой подпрограммы.

Если команда обращения к подпрограмме находится в накопителе 3 по адресу «К, то после выполнения этой команды управление передается по адресу А2, содержимое адреса A3 записывается по адресу А1 ( с A3 А1), а по адресу A3 записывается команда возврата к основной программе И- восстановления прежнего содержимого ячейки A3 вида;

ПБ А1 К + 1АЗ, где ПБ - код операции, при выполнении которой произойдет передача управления основной программе в ячейку К + 1 и перепись содержимого ячейки А1 по адресу A3.

При вьшолнении команды обращения к подпрограмме сигналом со второго входа 7 синхронизации устройства на втором регистре 2 команд формируется команда возврата к основной программе, причем по перво.му входу этим сигналом формируется код операции (ПБ) безусловной передачи управления с пересылкой, по второму входу через элемент И 8 заносится значение адреса А1, по третьему входу через элемент И 12 - содержимое счетчика 5 номеров команд (К -Ь 1). Этим же сигналом значение адреса A3 через элемент И 10 подается на первый

адресный в.ход накопителя 3 и на четвертый вход второго регистра 2 команд.

По разрещающему сигналу с четвертого входа 17 синхронизации устройства содержимое ячейки A3 из накопителя 3 через элемент И 13 попадает в третий регистр 4 команд.

По сигналу с первого входа 6 синхронизации значение адреса А2 через элемент И 9 с первого регистра 1 команд попадает в счетчик 5 номеров команд, тем самым осуществляется пере.ход к начальному адресу подпрограммы, а через элемент И 14 осуществляется запись сформированной команды возврата из второго регистра 2 команд в накопитель 3 по тому же адресу A3. Сигналом с третьего входа 16 синхронизации устройства осуществляется передача значения адреса А1 из первого регистра 1 команд через элемент И 11. на второй адресный накопителя 3 и по сигналу с пятого входа 18 синхронизации устройства идет через элемент И 15 запись значения третьего регистра 4 команд ( A3 ) по адресу А1. Этим заверщается обращение к подпрограмме.

Использование данного устройства для управления подпрограммами позволяет при

минимальных аппаратурных затратах обращаться из одной подпрограммы к другой, использовать в качестве подпрограммы любой участок программы, не отводить в каждой подпрограмме ячейку памяти для команды возврата в основную программу. Все дополнительно вводимые в устройство щесть элементов И допускают совместное использование их в других командах ЭВМ, требующих межрегистровые передачи и обмены с накопителем, так как они используются лишь

во время выполнения команды обращения к подпрограмме.

Формула изобретения

Устройство для управления подпрограммами, содержащее три регистра команд, накопитель, счетчик номеров команд и два элемента И, причем вход первого элемента И соединен с первым выходом первого регистра команд, а выход - со счетчиком номеров команд, вход второго элемента И соединен с выходом второго регистра команд, управляющие входы первого и второго элементов И подключены к перво.му входу синхронизации устройства, отличающееся тем, что, с целью сокращения аппаратурных затрат, в него введены шесть элементов И, причем три входа второго регистра команд подключены к соответствующим выходам третьего, четвертого и пятого элементов И, управляющие входы которых соединены с управляющим входом второго регистра команд и вторым входом синхронизации устройства, входы третьего, четвертого и пятого элементов И соединены соответственно со вторым и третьим выходами первого регистра команд и выходом счетчика номеров команд, два адресных входа накопителя соединены соответственно с выходами третьего и шестого элементов И, вход которого связан с третьим выходом первого регистра команд, выходы второго и седьмого элементов И подключены соответственно к двум информационным входам накопителя, выход которого соединен с первым входом восьмого Эv eмeнтa И, подключенного выходом ко входу третьего регистра команд, выход которого соединен со входом седьмого элемента И, управляющие входы щестого, седьмого и восьмого элементов И соединены соответственно с третьим, четвертым и пятым входами синхронизации устройства, второй вход восьмого элемента И соединен с выходом седьмого элемента И.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1.Авторское свидетельство СССР .9 479113, кл. G 06 F 9/19, 1972.

2.Авторское свидетельство СССР .N 477411. кл. G 06 F .9/18, 1973.

7

ff