Электронная клавишная вычислительная машина Советский патент 1979 года по МПК G06F15/02 

Данное изобретение относится к области вычислительной т&хники и, в частности, к электронным клавишным вычислительным машинам.

Известны электронные клавишные вычислительные машины (ЭКВМ) с микропрограммным управлением, содержащие блок ввода-вьшода, арифметический блок блок памяти, блок синхронизации, блок микрокоманд и блок микроопераций . В известных ЭКВМ информационные данные о состоянии машины, включающие в себя данные о режима работы, о положении запятых, о знаках обрабатывав мых чисел (операндов и результатов), о введенных операция х и открывающих скобках, о количестве циклов вычислений и т, д. записываются, хранятся и обрабатываются на отдельных функциональных узлах: счетчиках, триггерах и регистрах.

Недостатком таких машин является избыточность оборудования в цепях обработки и анализа данных, в функцио-

нальных узлах оборудования, затрачивав- . мого на построение отдельных узлов счетчиков триггеров и регистров.

Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемой является ЭКВМ, содержащая блок ввода - вьшода, арифметический блок, соединенный двухсторонней связью с блоком памяти, блок синхронизации, выход которого соединен с первым входом блока формирования микроопераций, код которого соединен со входом блока элементов И записи, а вход - с выходом блока формирования микрокоманд, регистр признаков, ьход KCVторого соединен с выходом блока элементов И записи, первый и второй входы

5 которого соединены соответственно с выходом блока памяти и с выходом регистра признаков, соединенным с аходами блока ввода-вывода и блока памяти р..

0

В прототипе каждый функциональный узел,обеспечивающий хранение информации о состоянии машины, имеет собст-

венные ключи управления, на входы которых поступают микрооперации от блока микроопераций, обеспечиваюшиз установку, сброс, пересчет или сдвиг. В качестве примера можно привести регистры эапятьпс сумматора и клавиатуры с ключами, счетчик управления с ключами и т.д«

Большое количество разнофункционешьных, но одноэначны.х по анализируемому состоянию признаков, например: триггера корня-деления, триггера переполнения счетчика управления триггера обращения, триггера операции сумматора, а также большое количество точек управления (функциональных узлов); усложняет соответственно схемы переключения микрокоманд и формирование микроопераций.

Кроме того одним из важных параметров в современной технологии производства.интегральных схем (ИС) является однородность структур, таккак увеличение однородности снижает плошадь кристалла интегральной схемы, что, в свою очередь, приводит к увеличению процента выхода годньгх схем и соответственно снижению себестоимости и увеличению надежности ИС.

Таким образом, недостатком прототипа является избыточность оборудования в ключах обработки информации, в блоках микрокоманд и микроопераций и неоднородность структуры ЭКВМ,

Целью изобретения является сокращение оборудования.

Поставленная цель достигается тем, что ЭКВМ. содержит счетчик обобшенн ного признака, блок элементов И обработки, три элемента И, причем первые входы первого и второго элементов И соединены с выходом третьего элемента И, первый и второй входы которого со&динены соответственно с выходами блока сивхронизашф и блока формирования микрокоманд, второй вход и выход второго элемента И соединены соответственно с выходом регистра признаков и первым вЕходом блока элементов И обработки, второ-й и третий входы которого соединенысоЬт в тственно с выходами блока Бвода-вьтода и арифметического , аход которого, второй аход первого элемента И и аход блока формирования микрокоманд соединены с выходом счетчика обобщенного признака, первый вход которого соединен с выходом блока элементов И обработки, четвертый нход которого и второй аход счетчика обобщенного признака соединен с выходом блока формирования микроопераций, выход nef вого элемента И соединен с третьим входом блока элементов И записи, сБлок-схема электронной клавишной

вычислительной машины приведена на 1ертеже.

Электронная клавишная вычислительная машина содержит блок 1 ввода-вьтода 0 арифметический блок 2, блок 3. памяти, блок 4 синхронизации, блок 5 формирования микроопераций, блок 6 формирования микрокоманд, регистр 7 признаков, счетчик 8 обобщенного признака, блок 5 элементов И 9 записи, блок элементов И 10 обработки, элементы И 11, 12, 13. Выход блока 1 ввода-вьшода подключен ко аходу блока 10, выход арифметического блока 2 подключен к блоку 0 3 памяти, блоку 1 ввода-вывода, входу блока 10, выход блока 3 памяти соединен с арифметическим блоком 2 и входом блока 9} выход блока 4 синхронизации соединен с элементом И 13 и блоком 5, 5 выход которого подключен ко аходам счетчика обобщенного признака и блоков 9 и lOj; блок 6 соединен с элементом И 13 и блоком 5| .выход регистра 7 признаков соединен с блоками 1, 3 блоком 9 и элементом И 12; аыход счетчика 8 подключен к блокам 2, 6 и входу элемента И 1 Ij. выход блока 9 соединен со входом регистра 7j выход блока 1О соединен со счетчиком SifBbf5 ходы элементов И 11, 12 подключены соответственно ко аходам блоков 9 н lOj выход элемента И 13 соединен с элементами И 11, 12.

Блок 1 ввода-вьшода служит для ввода цифровых данных н команд в ЭКВМ и вывода нИформации на визуальный индикатор,. печатающее устройство или перфоратор. .

Блок 2 арифметический предназначен для выполнения операции сдвига, , вычитания к хранения исходных операнд и результатов. В состав арифметического блока входят оперативные регистры, десятичный сумматор и ключи циркул5шии информации.

Блок 3 памяти предназначен для промежуточного запоминания в npoiiiscce. вь числений числовых данных, знаков, кодов положений запятых, операций и скот бок.

Блок 4 синхронизации служит для формирования сигналов, обеспечивающих синхронную работу всех узлов машины. Блок 5 формирования .микроопераций представляет собой схему, вырабатывающую по коду микрокоманды определенный наб,ор и последовательность мик роопераций. Блок 6 формирования микрокоманд служит для формирования последователь ности микрокоманд согласно алгоритмам вьтолнения операций. Регистр 7 признаков представляет . собой последовательный динамический регистр и предназначен для хранения ко дов положений запятых и знаков чисел оперативных регистров блока 2, кодов операций, скобок, состояний машины, адреса обращения к блоку 3 памяти и т. д. Счетчик 8 обобщенного признака предназначен для промежуточного хранения и обработки информации (увеличения ил уменьшения на единицу, сдвиг, инверсии Блок 9 служит для записи информации в регистр 7, Блок 10 предназначен для записи ин формации в регистр 7. Блок 1О предназначен для записи и обработки информации на счетчике 8. Элементы И 11 и 12 обеспечивают обмен информации между регистром 7 признаков и счетчиком 8, Элемент И 13 представляет собой схему сравнения и предназначен для формирования сигнала разрешения передачи содержимого счетчика 8 в регистр 7 через элемент И 11 или содержимого регистра 7 в счет чик 8 через элемент И 12 в момент совпадения кодов признака и такта на выходах блоков 6 и 4 соответственно. Предлагаемая ЭКВМ работает следующим образом. Вся вводимая с блока 1 информация через блок lO посту-: пает на счетчик 8, команды на счетчике 8 анализируется в блоке 6 - и в зависимости от введенной команды в машине задается соответствующая микропрограмма, В процессе ее выполнения могут быть разветвления, которые зависят от значений признаков, записанных на регистре 7, Так как в бло ке 6 анализируется состояние только счетчика 8, то для проверки условия конкретного признака его необходимо передать из регистра 7 через элемент И 12 и блок 10 на счетчик 8, При , сам признак в регистре 7, занимающий определенный разряд, не гасит , ся, так как информация в регистре постоянно циркулирует через блок 9, В то же время при выполнении микропрог рамм операций признаки могут менять свое состояние. Изменение состояния (обработка) признака происходит на счет- чике 8. Причем режим обработки (сдвиг или инверсия, установка единичного или нулевого значения, увеличение или уменьшение на 1) содержимого счетчика 8 обобщенного признака определяется микрооперациями от блока 5, поступающими на блок 10 и счетчик 8, Измененный признак со счетчика 8 через элемент И 11 и блок 9 записывается в соответствующий разряд регистра 7, Момент записи признака со счетчика 8 в регистр 7 или с регистра 7 в счетчик 8 определяется совпадением кода номера признака, поступающего на элемент И 13 от блока 6 микрокоманд и кода с блока 4 сигнала, синхронизирующего момент появления на выходе регистра 7 (записи на вход регистра 7) конкретного признака в цикле циркуляции регистра 7. Сигнал записи формируется элементом И 13 и управляет элементами И 11 и 12, Количество признаков, располагаеМЬ1х в регистре 7, зависит от сложностей и конкретных особенностей вычислительной машины, С учетом Ьокращения оборудования на 8О микросхем серии К-172 экономический эффект СОСТЕ1ВИТ ЗО,О тыс, рублей на одну тысячу машин. Формула изобретения Электронная клавишная вычислительная машина, содержащая блок ввода-вывода, арифметический блок, соединеннный двухсторонней связью с блоком памяти, / блок синхронизации, выход которого соединен с первым аходом блока формирования микроопераций, выход которого соединен со аходом блока элементов И записи, а аход - с выходом блока формирования микрокоманд, регистр признаков, аход которого соединен с выходом блока элементов И записи, первый и второй входы которого соединены соответственно с выходом блока памяти и с выходом регистра признаков, соединенным с первыми входами блока ввода-вьшода и блока памяти, отличающаяся тем, что, с целью сокращения оборудования, она содержит счетчик обобщенного признака, блок элементов И обработки и три элемента И,

причем первые аходы первого и второго элементов И соединены с выходом тр&тьего элемента И, первый и второй входы которого соединены соответственно с выходами блока сиахронизадии и блока формирования микрокоманд, второй вход и выход второго элемента И соединены соответственно с выходом регистра признаков и первым входом блока элементов И обработки, второй и третий входы которого соединены соответственно с выходами блока ввода-вывода и арифметического блока, вход которого, второй вход первого элемента И и вход блока формирования микрокоманд соединены с выходом счетчика обобщенного

признака, первый вход которого соединен с выходом блока элементов И обработки, четвертый- вход которого и второй вход счетчика обобщенного признака соединен с выходом блока формирования микрооперации, выход первого элемента И соединен с третьим входом блока элементов И записи.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1,Авторское свидетельство СССР

486581, кл. G 06 F 15/02, 1973

2,Машина вычислительная элект|)онная клавишная Пскра-122,; Техническое описание, 1974, рис. 9,17,