книги из ГПНТБ / Основы вычислительной техники учебник

мую ячейку куба .и производят считывание записанной в ней информации. Эта информация через БСВ поступает на кодовые

(ВЗУ) выполнено на магнитной ленте и 'называется накопителем на магнитной ленте (НМЛ). Конструктивно НМЛ выполнен в виде отдельных функционально законченных шкафов. Каждый шкаф имеет в своем составе четыре лентопротяжных механизма (ЛПМ) и блок местного управления (БМУ). В состав НМЛ может входить до четырех шкафов. Таким образом, НМЛ пол­ ного комплекта имеет 16 'магнитных лент емкостью по сто тысяч 37-разрядных двоичных' слов.

Для удобства поиска адресов каждая магнитная лента раз-' делена на 50 зон емкостью по 2048 машинных слов каждая. По ширине лента разделена на 16 дорожек. В ЛПМ используются универсальные магнитные головки, по одной головке на каждую дорожку. Для повышения надежности работы головки дубли­ руются, поэтому на лейте имеется только восемь каналов, из них шесть информационных и два служебных. Каждое слово записывается на 7 строках, в первых шести строках по 6 двоич­ ных' знаков слова, в седьмой строке записывается знак числа и контрольная информация, формирующаяся в БМУ ВЗУ при записи информации.

490

Структурная схема шкафа НМЛ приведена на рис. 18.6. В состав блока Л.ПМ входят: четыре приводамагнитной ленты, четыре группы магнитных головок (по одной группе на каждый привод), -схема ком-мутащии магнитных головок, усилители запи­ си—воспроизведения и схема управления приводами. *

Рис. 18.6.

Схема управления приводами об-есп-ечивает включение нуж­ ного привода и движение ленты в требуемо-м -направлении в процессе поиска необходимой зоны.

Схема -коммутации производит подключение -к усилителям записи—воспроизведения магнитных головок р-а-ботающего в данный м-омент привода машинной ленты.

Блок местного управления имеет в своем составе регистр числа ('РгЧл) на 6 .разрядов, регистр адреса (РгА) на 13 раз­ рядов, схему сравнения номеров зон (ССНЗ), -схему управления

491

движением ленты, схему распределения сигналов управл<ения, схему !ргчЗ|Метк1Н и узел контроля. Схема разметки служит для нанесения на ленту служебной информации (.маркерных и син­ хронизирующих импульсов и но'М'сров зон). Служебная инфор­

в схему управления движением ленты. Схема управления де­ шифрирует эту информацию н .подает сигнал в схему управ­ ления приводами, в результате чего включается указанный в команде лентопротяжный привод. На регистр числа с усили­ телей записи—воспроизведения поступает номер зоны, считыва­ емый с ленты. Номера зон с РгА и РгЧл поступают на схему сравнения, на которой сравнивается соотношение заданного и текущего номеров'зон в каждый момент времени. В момент нахождения требуемой зоны схема сравнения номеров зон по­ дает сигнал останова на схему управления движением ленты. После этого .на .регистр адреса поступает адрес слова. Когда указанный в команде адрес найден, схема распределении сиг­ налов управления .подает в ЦУУ импульс на чтение из МОЗУ исполнительной команды (рис. 18.7,6). При выполнений коман­ ды с кодом «—43» регистр адреса выполняет роль счетчика, на котором вначале записывается количество выводимых слов. После считывания с ленты каждого слова записанное на РгА число уменьшается на единицу. Управляет работой регистра адреса схема распределения сигналов управления.

Связь между Рг1 АУ и РгЧл НМЛ осуществляется .по шести информационным каналам (рис. 18.8). При чтении чисел из НМЛ двоичные гексады подаются в младшие (314-36) раз­ ряды Рг1 АУ. После каждого считывания схема распределения

492

сигналов управления подает в Рг 1 сигнал сдвига содержимого регистра на 6 разрядов. Знак числа подается после записи числа но второму каналу.

При записиинформации в НМЛ она подается -из регистра Рг 1 АУ последовательно гексадамн, начиная со старшей. При этом после записи очередной гекоады в Рг1 АУ подается сиг­ нал сдвига содержимого на 6 разрядов влево. Знак подается по второму каналу после записи младшей гексады.

Р П АУ -« ----------------- Сдвиг на 6 разрядов после чтения кашдой строки

Двишение ленты

Pirc. '18.8.

Во время обмена информацией между МОЗУ и НМЛ в узле контроля образуется контрольная информация, которая запи­ сывается на седьмой строке. Во время считывания информации узел контроля контролирует правильность прочитанной инфор­ мации. Контроль ведется по методу проверки четности каждой

строки слова.

Машина «Мпнск-22» имеет несколько устройств ввода, обес­ печивающих ввод информации с перфолент и перфокарт. В ком­ плект устройств ввода входят:' ' 1) устройство ввода информации с перфоленты, построенное

на базе фотосчповивающего механизма ФСМ-ЗМ, которое по­ зволяет вводить информацию с пятидорожечкой бумажной пер­ фоленты со скоростью до 1000 строк в секунду;

2) устройство старт-стопного, ввода информации с перфолен­ ты, построенное -на базе коятрольно-считывающего устройства КСУ-1, обеспечивающее старт-етопный ввод информации с -пя- тидорожечиой бумажной перфоленты со скоростью до 50 строк в секунду;

493

(УКВ), построенное «а базе устройства ввода ВУ-300 и обеспе­ чивающее ввод информации с 80или 45-колонных перфокарт со скоростью до 300 карт в минуту.

Вкомплект устройств вывода .машины входят:

1)устройство печати алфавитно-цифровой информации (УПч-22), построенное на базе механизма АЦПУ-128-2, обеспе­

1200 строк/мин, выполненное на базе ТБПМ-11в /1200 или МП-46;

3)устройство печати алфавитно-цифровых знаков на теле­ тайпе со скоростью до 400 знак/мин;

4)два устройства перфорации бумажной пятидорожечной

Функциональная схема

Функциональная схема машины приведена на рис. 18.9. Ввод информации в машину может производиться с любого из имею­ щихся в ее составе устройств ввода. Для ввода программ н исходных данных используются УКВ и ФСМ-ЗМ. Служебная информация с выхода этих устройств поступает в центральное устройство управления, смысловая информация подается в ре­ гистр Рг1 арифметического устройства.

Ввод информации с телетайпа попользуется для оперативно­ го управления ходом вычислений, исправления внесенных в машину данных и получения необходимой контрольной и спра­ вочной информации из машины. С телетайпа в машину вводят­ ся любые символы, имеющиеся на клавиатуре. Набранный сим­ вол одновременно со вводом в процессор печатается на конт­ рольной бумажной ленте. Код символа вводится в машину по­ следовательно и подается на регистр старт-стопного ввода (РгССВ).

Контр ольно-считывающее устройство КСУ-1М предназначено для перфорации и сравнения отперфорированных лент. КСУ-1М позволяет сравнивать две пятидорожечные ленты со скоростью до 50 строк в минуту. При подключении к КСУ-1М перфоратора типа ПЛ-80-8А обеспечивается перфорация ленты со скоростью до 50 строк/мин. Контрольно-ечитывающее устройство состоит из механизма протягивания перфоленты и электронного блока сравнения. В механизме КСУ используется фотоэлектрический

494

А

Рис. 18.9.

495

способ съема информации. Информация одновременно считы­ вается.с двух лент и сравнивается в блоке сравнения. По прин­ ципу действии КСУ-1М аналогичен ФСМ-ЗМ и может быть попользован для ввода .данных .в процессор.

Информация с КСУ-1М подается на регистр старт-стопного ввода (РгССВ). В отличие от телетайпа информация с КСУ-1М подается на РгССВ параллельно, что позволяет несколько упро­ стить схему управления вводом.

Подготовка (перфорация) перфоленты в машине «Минск-22» производится с помощью устройства подготовки данных на пер­ фоленте (УПДЛ), которое выполнено на базе телеграфного аппарата. В этом аппарате, приспособленном под перфоратор,

с обычной клавиатурой — для перфорации алфавитно-цифровой информации.

Для перфорации алфавитно-цифровой информации на пер­ фокартах используется устройство подготовки данных на перфскаптах (УПДК), в состав которого входят телеграфный аппа­ рат СТА-2.М, перфоратор карточный П-80-6 н контрольник кар­ точный К-80-6. Исходная алфавитно-цифровая информация на­ бирается на клавиатуре аппарата СТА-2М и в виде электричес-' кнх сигналов подается на П-80-6, который выполняет перфора­ цию карт. В машине «Мшгок-22» используется поколонная запись информации, при которой в каждой колонке карты за­ писывается только одни символ. Контроль отперфорированных карт производится с помощью контрольника К-80-6. Для пер- (Ьоцации 45-колонных певфокарт попользуется перфоратор ПД-45-6 и контрольник К-45-6.

Вывод информации из машины может производиться на пер­ фокарты, перфоленты, бумажную ленту.

Перфоратор карт ПИ80-М2 и АЦПУ имеют раздельные блоки местного управления. Ленточные перфораторы,

(БМУ УПП). Практически печать и перфорация могут осуще­ ствляться параллельно двумя устройствами: ТБПМ-16-1200 и ленточным перфоратором ЛПФ1 или телетайпом и ленточным перфоратором ЛПФ2.

Решение задачи производится в процессоре, который 'являет­ ся центральной частью машины.

Состав и основные характеристики процессора

В состав процессора, как отмечено выше, входят ЦУУ и АУ. Функциональная схема процессора-приведена на рис. 18.10.

496

Центральное устройство управления в процессе решения за­ дачи обеспечивает:

—организацию пуска и останова машины в автоматическом режиме или .вручную;

—формирование адреса команды, подлежащей исполнению;

—.считывание команды из МОЗУ и ее модификацию;

—дешифрирование кода операции и организацию необхо­ димого для ее выполнения рабочего цикла;

Рис. .шло.

—■выполнение различных циклов машины (ввод, обращение к ВЗУ, выполнение арифметических операций и т. п.) в авто­

матическом режиме;

— синхронизацию работы всех устройств ' машины в раз­

В состав ЦУУ входят:

— блок пуска—'останова (БПО);

-— блок распределителя импульсов центральный (РИЦ);

—регистр кода операций (РгКОп);

—дешифратор операций (ДшОп);

—счетчик .адресов команд (СчАК);

—регистр номера блока МОЗУ (РпБл);

—индексный регистр ,(РгИ);

—блок прерывания программы (БПП);

—блок связи .с внешними устройствами' (БСВУ);

—центральный рулит .управления.

Каждый из этих блоков ЦУУ представляет собой функцио­ нально законченную схему, выполняющую строго определенные операции.

Блок пуска—останова разрешает иди запрещает прохожде­

производится вручную с ЦПУ или автоматически но команде останова с кодом «—00».

Блок распределителя импульсов выполняет функции датчика цикла, т. е. формирует последовательность распределенных в пространстве и времени управляющих импульсов, необходимых для выполнения заданной команды.

Регистр кода операции предназначен для хранения выполня­ емой команды в течение рабочего цикла.

Дешифратор операций обеспечивает дешифрацию кода опе­ раций .и выработку управляющих импульсов выполнения задан­ ной операции, которые поступают в блок местного управления АУ.

Счетчик адреса команд служит для формирования адреса очередной команды. Счетчик умеет 13 разрядов, что обеспечи­ вает запись адресов в диапазоне от 0 до 8191. В старшем раз­ ряде СчАК записывается номер блока ДЮЗУ (нуль соответ­ ствует первому блоку, единица — второму).

Регистр номера блока МОЗУ предназначен для хранения номера блока МОЗУ на время выполнения команды.

Индексный регистр представляет четырехразрядный триг­ герный регистр и предназначен для хранения адреса индексной ячейки. Адрес записывается при считывании очередной коман­ ды. Нулевое состояние регистра указывает на отсутствие пере­ адресации в выполняемой команде.

Блок прерывания программ позволяет организовать сов­ местно с выполнением основной программы печать (перфора­ цию) результатов решения или ввод с телетайпа. Прерывание организуется программным способом. Обращение к прерываю­ щей программе производится через выделенную ячейку МОЗУ.

498

В ЦВМ «Минск-22» используются 5 ячеек (то числу причин] прерывания. При одновременном появлении нескольких зая­ вок на прерывание организуется очередность заявок.

Блок связи с внешними устройствами вырабатывает пуско­ вые сигналы и организует передачу командной и число-вой ин­ формации iBo внешние устройства машины.

Центральный пульт управления предназначен для ручного управления машиной и индикации состояния основных ее ре-, гистров. На панели ЦПУ размещаются клавиши управления работой машины и-лампочки индикации.

Арифметическое устройство .машины— комбинированн-ого ти­ на и состоит -из сумматора (Ом), двух регистров Рг1, Рг2 и блока местного управлении (БМУОп) операциями. Регистры -выполнены на полупроводниковых статических триггерах по схеме регистров сдвига и позволяют производить сдвиг чисел вправо я влево.

Сумматор — накапливающего типа с .параллельной передачей единицы переноса, причем максимальная задержка единицы пе­ реноса не превышает двух микросекунд.

Блок местного управления операциями БМУОп предназна­ чен для управления работой арифметического устройства про­ цессора. По сигналам управления, поступающим от централь­ ного пульта управления, БА^УО-п осуществляет необходимые коммутации цепей АУ и обеопечнвает выполнение элементарных операций в соответствии с принятым в АУ алгоритмом реали­ зации арифметических! и логических операций. БМУОп выраба­ тывает в-с-е необходимые управляющие импульсы, используемые для работы АУ в режим,aix с фиксированной и плавающей за­ пятой. В состав БМУОп входит ряд схем, каждая из которых вырабатывает сигналы управления одной или несколькими близкими -по характеру выполнения элементарными операциями. Работа схем координируется управляющими сигналами БМУОп и ЦУУ. П-о функциональному назначению в составе БМУОп ад-ожно -выделить: узел управления регистрами Рг1 и Рг2 (Упр. Рг), узел управления -сумматором (Упр. См), местный распре­ делитель тактирующих импульсов (-РИМ), узел выравнивания порядков и нормализации (ВПН), узел округления -и анализа результатов операций (ОАР-О), узел анализа множителя и фор­ мирования потенциальных сигналов управления элементарными операциям,и (АМФ-П-С), узел счетчика сдвигав (ОчС-дв).

Узел управления регистрами -обеспечивает сброс Рг1 и Рг2,

.прием чисел в Р.г1 с КШЧ, сдвиг чисел в регистрах при вырав­ нивании порядков, при работе с внешними устройствами, при

ввод чисел в АУ из внешних устройств, вывод чисел на -внеш­ ние устройства.