3.2. Работа прибора 119н по структурной схеме.

Комплекс действий, который выполняет прибор 119Н в процессе работы, условно разделяется на следующие режимы: 1) ввод начального адреса; 2) автоматическое выполнение программы; 3) прерывание программы; 4) обмен информацией с внешними устройствами; 5) выполнение операций ручного управления с пульта Д72.

Задача по обработке информации, решаемая прибором 119Н, хранится в виде программы в ПЗУ. Программа представляет собой последовательность команд, по которым выполняются арифметические, логические и другие операции, предусмотренные системой команд прибора 119Н.

В приборе узлом, организующим процесс выполнения программы, является АЛУ. АЛУ в функциональном отношения разделяется на операционную часть и управляющую часть.

Функциями операционной части являются: выполнение арифметических и логических операций над операндами; формирование логических сигналов; анализ выполнения условий; хранение промежуточных результатов.

Функции управляющей части состоят в управлении выполнением программы, а именно: выборка команд из ПЗУ в требуемой последовательности; выборка операндов в соответствии с адресами в командах; запись результатов в один из регистров АЛУ.

К операционной части относятся: селектор информации магистральный (СЛМ); селектор (СЕЛ3); селектор адреса магистральный (СЛАМ); регистр магистрали обмена (РМО); регистры общего назначения (РОН2 и РОН3); сумматор комбинационный (СК); регистры РГ0 и РГ1; селектор (СЕЛ2); схемы разрешения выдачи информации в сумматор (СВИ1, СВИ2); схема сигнализации (ССГ); устройство преобразования сигналов (УПС); анализатор состояния (АНС).

К управляющей части относятся: регистр команд запоминающего устройства (РКЗУ); устройство управления (УУ); счетчик адреса команд (СЧАК); регистры адресов РА1, РА2; регистр прерывания (РПРР); селектор адреса программ (СЛАП).

Схемы СВИ1 и СВИ2 предназначены для выдачи на сумматор СК операндов, хранящихся на регистрах РГ0 и РГ1, в прямом и обратном кодах в зависимости от выполняемой операции.

Селектор СЕЛ2 предназначен для коммутации на входы регистров РГ0 и РГ1 операндов с регистра РМО и результатов с сумматора СК (прямой код суммы, обратный код суммы, сумма по модулю "2"), а также участвует в сдвигах влево-вправо содержимого регистра РГ1. На регистрах РГ0 и РГ1 хранятся операнды, участвующие в операции, а в конце операции на один из этих регистров записывается результат операции. Сумматор СК предназначен для сложения поступающих на него кодов. Используется также промежуточный результат сложения - сумма по модулю "2".

Остальные функциональные части операционной части АЛУ имеют следующие назначения: селектор СЛМ объединяет операнды для регистра РМО с восьми направлений; регистр РМО предназначен для промежуточного хранения операндов, передаваемых между узлами АЛУ; селектор СЕЛ3 коммутирует адрес ОЗУ с регистров РГ0 и РГ1; селектор СЛАМ предназначен для объединения адреса программы и адреса ОЗУ в общую шину "Разряд адресной магистрали" (РАМ); схема сигнализации ССГ выдает на индикацию информацию основных трактов АЛУ; анализатор АНС анализирует выполнение условия перехода в различных операциях; УПС предназначен для хранения условий переходов.

Узлы управляющей части имеют следующее назначение: устройство УУ предназначено для синхронизации работы АЛУ и управления работой всех узлов АЛУ; регистр РКЗУ предназначен для хранения первого слова команды на время ее выполнения; счетчик адреса команд (СЧАК) предназначен для формирования адреса очередной команды; регистры адресов РА1 и РА2 предназначены для хранения адреса возврата на время выполнения подпрограмм; регистр прерывания (РПРР) предназначен для хранения адреса прерванной программы при переходе на программу прерывания; селектор адреса программ (СЛАП) предназначен для коммутации на вход счетчика адреса команд (СЧАК) с четырех направлений.

Связь АЛУ с другими узлами прибора 119Н осуществляется следующим образом. Входные и выходные информационные шины отражены на структурной схеме прибора 119Н. При этом по шине "Информация ПЗУ" (ИПЗУ) на АЛУ поступает десять разрядов информации ПЗУ, по шине "Информация ОЗУ" (ИОЗУ) - двенадцать разрядов информации ОЗУ, по шине "Информация блока сопряжения (ИБС - двенадцать разрядов информации от УСМ и начального адреса программы. Шина "Разряд магистрали обмена" (РМО) предназначена для выдачи двенадцатиразрядных операндов с АЛУ на выходной регистр РОН1 прибора 119Н. По адресной магистрали РАИ с АЛУ выдается двенадцатиразрядный адрес обращения к ОЗУ и ПЗУ. По шине "Индикация информации" (ИИ) выдается двенадцать разрядов информации, подлежащей индикации на светодиодах ПУ.

Выполнение программы в приборе начинается после приема начального адреса программы в АЛУ. Начальный адрес в зависимости от режима запуска (внутренний - внешний) поступает в АЛУ через СЕЛ1 с пульта управления ПУ или через усилитель УСМ и СЕЛ1 от абонента. Ввод начального адреса программы в АЛУ производится по сигналу "Запуск", который формируется узлом УА после подачи электропитания на прибор 119Н или по выполнении команды "Останов". В режиме внешнего запуска, кроме сигнала "Запуск", в узле УА формируются сигналы "Ввод начального кода" (ВНК) и "Запрос адреса" (ЗА), по которым запрашивается начальный адрес у абонента прибора 119Н. По сигналу "Начальный запуск программы" (НЗП) сообщается о готовности абонента выдать начальный адрес.

Начальный адрес программы через селекторы СЕЛ1, СЛМ, регистр РМО и селектор СЛАП вводится в СЧАК. С выхода СЧАК начальный адрес программы через селектор СЛАМ поступает в магистраль "РАМ". После выставления адреса на магистраль "РАМ" по управляющим сигналам узла УУ и ПЗУ производится считывание информации (команды) данного адреса и выдача ее на шину "ИПЗУ". Затем эта информация поступает через регистр РКЗУ в узел УУ. В соответствии с кодом поступившей команды устройство УУ формирует управляющие сигналы для выполнения этой команды в операционной части АЛУ.

К моменту окончания выполнения данной команды в счетчике адреса команд находится адрес очередной команды. Формируется обращение к ПЗУ и повторяется рассмотренный цикл выборки и выполнения команды.

Процесс обработки информации в АЛУ по программе, записанной в ПЗУ, производится до тех пор, пока из ПЗУ не поступит команда окончания программы "ОСТ" (останов выполнения программы). В операциях пересылки информации операнды передаются с одного из регистров РГ0, РГ1 адресату или на один из этих регистров от адресата.

В первом случае операнд из регистра РГ1 (РГ0) через селектор СЛМ и регистр РМО выводится на магистраль обмена, которая доступна всем адресатам. Во втором случае операнд с одной из входных шин АДУ ("ИПЗУ", "ИОЗУ", "ИБС") или регистров РОН2, РОН3 (в соответствии с адресом в команде) поступает через селектор СЛМ на регистр РМО, с селектора СЕЛ2 на вход регистров РГ1, РГ0 и вводится в один из них.

Если адресатом является ОЗУ, то один из регистров РГ1, РГ0 используется для хранения адреса ОЗУ, который через селекторы СЕЛ3 и СЛАМ выводится на адресную магистраль РАМ и поступает в ОЗУ. В арифметических операциях операнды с регистров РГ1 и РГ0 через схемы СВИ1 и СВИ2 поступают на сумматор СК, результат с сумматора через селектор СЕЛ2 вводится в один из регистров РГ1 или РГ0 по указанию в команде.

В логических операциях операндами является в основном содержимое регистров РГ1 и РГ0. В некоторых же операциях в качестве одного из операндов выступает содержимое любого из адресатов.

В безусловных переходах операнд или с шины информации ПЗУ через селектор магистральный, регистр магистрали обмена и селектор адреса программ, или с одного из регистров РА1 и РА2 через селектор адреса программ вводится в счетчик адреса команд и в очередной команде используется в качестве адреса. При анализе выполнения условий операнд от адреса через селектор СЛМ, регистр РМО, селектор СЕЛ2 и далее в зависимости от указания в команде через регистр РГ1, схему СВИ1 или регистр РГ0, схему СВИ2 поступает в сумматор СК для выполнения операции сравнения. Результат сравнения вводится в анализатор АНС, где анализируется. В случае выполнения условия по сигналу с выхода анализатора АНС в узле УУ формируются управляющие сигналы, по которым адрес перехода с шины "ИПЗУ" вводится в СЧАК. При перекодировании операнд от адресата через селектор СЛМ, регистр РМО, селектор СЛАМ и адресную магистраль поступает в качестве адреса ячейки ПЗУ, содержимое которой через шину ИПЗУ, селектор СЛМ и регистр РМО вводится в регистр РГ1 (через селектор СЛАМ). По управляющим сигналам УУ в соответствии с программой можно устанавливать в нуль и единицу расположенные в УПС программно доступные триггеры. Состояние выходов узла УПС анализируется в узле АНС.

Обмен прибора с внешними абонентами производится по командам ввода вывода программы через реверсивную магистраль обмена (шины "Разряд канала общего" (Р1КО - Р12КО)). Для организации обмена между абонентами и прибором 119Н предназначен узел управления обменом. Узел управления обменом обеспечивает возможность как программного ввода-вывода информации, так и ввода-вывода с использованием прерывания выполнения основной программы. При приеме информации в прибор 119Н узел управления обменом по команде ввода формирует сигнал запроса информации, который передается абоненту как сигнал "Управление приемника канала общего" (УПКО). После получения сигнала "УПКО" абонент по шинам "Р1КО" - "Р12КО" выдает в прибор 119Н информацию в сопровождении сигнала "Управление источника канала общего" (УИКО). Информация через усилитель УСМ, селекторы СЕЛ1, СЛМ, регистр РМО, селектор СЕЛ2 поступает при приеме одного слова в один из регистров РГ0, РГ1 или, если принимается несколько слов, в ОЗУ. При приеме нескольких слов информации (массива информации) в регистрах РГ0, РГ1 находятся соответственно начальный и конечный адреса записываемого в ОЗУ массива информации.

При передаче информации из прибора 119Н узел управления обменом по команде "Вывод" после поступления от абонента сигнала "УПКО" формирует сигнал "УИКО". Одновременно информация абоненту из регистра РГ1 или РГ2 (при выдаче одного слова) или из ОЗУ (при выдаче массива) поступает через селектор СЛМ на регистры РМО и через усилитель УСМ на шины "Р1КО" - "Р12КО". При передаче массива информации чтение его из ОЗУ, производится от адреса в регистре РГ0 до адреса в регистре РГ1. В случае обнаружения искажения в передаваемом слове информации абонент-приемник формирует сигнал "Ошибка канала общего" (ОКО). Обмен заканчивается после формирования источником информации сигнала "Конец передачи канала общего" (КПКО).

Прибор 119Н обеспечивает возможность выполнения одноуровневого прерывания трех видов: АВТОРАЗРЫВ, ОПРОС, КОНТРОЛЬ. Первые два вида используются для подключения различных абонентов к прибору 119Н и последующего обмена с ними. Третий вид прерывания используется для организации самоконтроля прибора 119Н.

Условия прерывания всех видов анализируются в узле прерывания. Для выполнения прерывания АВТОРАЗРЫВ на вход узла прерывания от абонента прибора 119Н поступает сигнал "АВТОРАЗРЫВ". По этому сигналу узел прерывания устанавливает в АЛУ режим прерывания, который состоит из следующих фаз:

1) запоминания адреса очередной команды прерываемой программы в регистре РПРР;

2) занесения в СЧАК начального адреса программы прерывания, поступающей от абонента по шинам "Р1К0" - "Р12К0";

3) выполнения программы прерывания.

По выполнении прерывания АДРЕС команды из регистра РПРР заносятся в СЧАК, происходит возврат к прерванной программе. При выполнении прерывания ОПРОС на вход прибора 119Н по шинам "Разряд опросчика" (Р1 ОПРОС - Р5 ОПРОС) поступает пятиразрядный двоичный код, а в процессе выполнения программы при появлении информации на выдачу абонентам или при необходимости принять информацию от абонентов производится установка индикаторов готовности в узле готовности (УГ). Всего в УГ 32 индикатора готовности. По каждому коду опроса прибор 119Н может вступить

в обмен с одним определенным абонентом. Код опроса с шин "Р1 ОПРОС" - "Р5 ОПРОС" поступает через узел прерывания в узел УГ, где опрашивает индикаторы готовности. При наличии по данному коду опроса на выходе узла УГ сигнала "Готовность источника" (ГИ) и сигнала от абонента "Готовность приемника канала общего" (ГПКО) или же сигнала на выходе узла УГ "Готовность приемника" (ГП) и сигнала от абонента "Готовность источника канала общего" (ГИКО) происходит прерывание вида (по коду опроса) и переход к программе ввода-вывода с начальным адресом 37000, увеличенным на удвоенное значение кода опроса.

Прерывание КОНТРОЛЬ организуется при наличии на входе узла прерывания сигнала "Запуск контрольной программы" (ЗКП). По этому сигналу организуется переход к исполнению контрольной программы с начальным адресом 0000g. По контрольной программе производится тестовый контроль исправности узлов прибора и управление (по результату контроля) схемой формирования сигнала "Отказ в узле прерывания".

Для установки режимов работы, индикации неисправности и индикации циркулирующей в приборе информации используется пульт ПУ, на котором индицируется информация, поступающая по шине "ИИ". На шину "ИИ" поступают через схему сигнализации ССГ информация, считываемая из ПЗУ, адрес команды с выхода СЧАК и результат с выхода сумматора. Пульт ПУ обеспечивает также возможность отладки программ в процессе регулировки 119Н. С этой целью имеется возможность перевода прибора 119Н в режим работы по операциям, а также выполнения команд, коды которых можно набрать при помощи органов управления пульта.