
- •Глава 3. Базовая учебная эвм
- •3.1. Понятие базовой учебной эвм
- •3.2. Структура и порядок функционирования бу эвм
- •3.2.1. Описание арифметико-логического устройства
- •3.2.2. Описание оперативного запоминающего устройства
- •3.2.3. Схема алгоритма бу эвм
- •Элементы устройства управления бу эвм
- •Микропрограмма уа
- •3.3. Группы операций в системе команд
- •Стоп - указание оператора машины.
- •3.4. Общая теория работы управляющего автомата
- •3.4.1. Исходные данные
- •3.4.2. Решение уа с многофазным генератором
- •3.4.2.1. Выборка команды из озу
- •Уа с многофазным генератором. Цикл "Выборка команды"
- •3.4.2.2. Анализ коп и входных данных уа
- •3.4.2.3. Исполнение команды группы ао
- •Alу выполняет вычисления результата
- •3.4.2.5. Исполнение команд передачи управления
- •Организация передачи управления в программе
- •3.4.3. Уа с групповым управлением
- •3.4.3.1. Мнемоническое описание
- •3.4.3.2. Структурная схема уа с групповым управлением
- •3.5. Расширение возможностей системы
- •3.5.1. Обращения к подпрограмме
- •Фрагмент схемы уа для работы с подпрограммой
- •3.5.2. Комплексирование бу эвм с периферией
- •3.5.2.1. Обращение к внешнему устройству
- •Инициализация бук
- •3.5.2.3. Состав внешнего устройства
- •3.5.2.4. Запись данных в регистр ву
- •3.5.2.5. Чтение данных регистров ву
- •3.6. Визуализация функционирования бу эвм
3.4.2.2. Анализ коп и входных данных уа
Системный сигнал y6 управляет передачей из ОЗУ на регистр команд (RGK) слова "команда". Внимание! В п. 3.4.2.1 организована последовательность... y6, y8,... (см. рис. 3.8). На выполнение микрооперации по сигналу y8 выделен интервал Т времени. Этот интервал Т также использован и для анализа поля КОП, чтобы к событиям, описываемым в п. 3.4.2.2, входные данные УА (см. рис. 3.6, группы операций, ЛУ и признак PZ команды) были определены. Дешифратор DC (см. рис. 3.1 и 3.6) в соответствии с кодом поля КОП регистра RGK определит группу операций: АО, или ПО, или БП,... Логические условия определит устройство АЛУ по результату, хранимому аккумулирующим регистром после выполнения предыдущей команды.
1,
если 'да';
( АКК=0 )? то НУЛЬ =
0, если 'нет';
1,
если 'нет';
( АКК>0 )? то ЗНАК =
0, если 'да';
Состояния устройств ОЗУ и АЛУ через флаги OP и AL передаются УА.
Признак PZ поступает в УА из регистра команд (RGK). Линия (1) соединяет рис. 3.8, 3.9, 3.10,а и 3.11.
3.4.2.3. Исполнение команды группы ао
Ресурс времени исполнения каждой команды различается ("длинные" или "короткие" команды). Ресурс времени для групп АО и ПО - больше ("длинные" команды, рис. 3.9, 3.10). "Короткие" команды - группы БП, ЗН, НУ (рис. 3.11).
(1) ИСПОЛНЕНИЕ AO:
/ИСПОЛНЕНИЕ * G5/ :y2) RA:= А ; Адрес A из RGK.
/ИСПОЛНЕНИЕ * G6/ :R) (OP=1) RS:=D ; Чтение данных в порт
; ввода-вывода.
/ИСПОЛНЕНИЕ * G7/ :y1) R:=RS ; Второй операнд.
/ИСПОЛНЕНИЕ * G8/ :AY) (AL=1) ; Действие АО. Местное
; устройство управления.
(PZ=0) (по стрелке - КО)
/ИСПОЛНЕНИЕ * G9/ :y2) RA:=A ; Адрес из RGK.
/ИСПОЛНЕНИЕ * G10/ :y5) RS:=RG ; Результат передан порту
; ввода-вывода ОЗУ.
/ИСПОЛНЕНИЕ * G11/:W) (OP=1) (KO) ; Запись в ОЗУ. Конец операции
; (КО).
1 1 2 2
Итак, ... (АО): y2, R (OP=1) y1, AY (AL=1)
3 4 4 3
(PZ=0 y2,y5,W (OP=1) (KO).
Часть действий для команд группы АО и ПО (посылочных операций) одни и те же и определяются в зависимости от значения признака PZ. Поэтому рис. 3.9 и 3.10 связаны по линии (2). Последовательность управляющих сигналов...y2, R , y1,... организует чтение из ОЗУ дополнительных данных по адресу, хранимому полем А регистра RGK (фазы G5, G6, G7). Сигнал АУ инициализирует устройство АЛУ, причем местное устройство управления АЛУ получает код KOП из RGK, дешифрирует его и выполняет указанную операцию. Все это время УА ожидает осбождения устройства АЛУ (ЛЗ и элемент И6). Когда местное устройство управления АЛУ заканчивает операцию (принцип одиночного вычислителя, АL=0), УА продолжает процесс, передавая сигнал управления в линию (2) (рис. 3.9, 3.10).
Alу выполняет вычисления результата
Рис. 3.9
Линия (1) передает сигнал об окончании выборки команды из ОЗУ на RGK. Элемент И3 проверяет признак группы АО. Линия (2) подключена к рис. 3.10,а,б,в.
Начало ПО и конец АО операций
(3) - запись в ОЗУ, (4) - чтение из ОЗУ.
Рис. 3.10 а
Запись в ОЗУ данных RG
Рис. 3.10 б
Чтение из ОЗУ данных для RG
Рис. 3.10 в
3.4.2.4. Исполнение команд группы ПО
(1) ИСПОЛНЕНИЕ ПO:
C, Если PZ=1, то генерируются G9, G10, G11, (KO), как и в случае
АО. Возможно сокращение аппаратных средств УА.
PZ=0
/ИСПОЛНЕНИЕ * G5/ :y2) RA:=A ; Адрес A из RGK.
/ИСПОЛНЕНИЕ * G6/ :R) (OP=1) RS:=D ; Чтение данных в порт ввода-
; вывода.
/ИСПОЛНЕНИЕ * G12/ :y4) RG:=RS ; Прием АЛУ первого операнда.
/ИСПОЛНЕНИЕ * G13/ :AY) (AL=1) (KO) ; Действие ПО. Конец операции.
1 2 2 3 3
Итак, ... (ПО):(PZ=1) y2,R (OP=1) y4, AY (AL=1)
5 1 4 4 5
(KO) y2, y5,W (OP=1)
Формирование управляющих сигналов показано на рис. 3.10 a, б, в.
УА проверяет признак группы ПО через элемент И8. Cигнал по линии (1) и элемент И8 поступают, если ПО=1, на элемент ИЛИ, к другому входу которого подключена линия (2) (рис. 3.10,а). В зависимости от признака PZ на элементах И9, И10 определяется направление формирования последующих фаз: пересылка в ОЗУ данных регистра RG или чтение из ОЗУ и пересылка данных на RG (соответственно...y2, y5, W,... или...y2, R, y4, AУ,...рис. 3.10,б и рис. 3.10,в).