SU302001A1 - - Google Patents

Description

ЦЕНТРАЛЬНЬГЙ ВЫЧИСЛИТЕЛЬ ДЛЯ УПРАВЛЯЮЩИХ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ

Изобретение относитс  к области вычислительной техники.

Известны центральные вычислители дл  уиравл ющих вычислительных систем, содержащие арифметическое устройство, блок управлени  вычислителем, блок иам ти чисел и команд, буферные с.хемы цифровых в.ходов и выходов дл  св зи с устройствами ввода- вывода.

Недостатком известных вычислителей  вл етс  то, что буферные схемы цифровых входов и выходов не  вл ютс  универсальны.ми, а предназначены дл  св зи с конкретными устройствами ввода или вывода. При необходимости иметь широкий набор средств ввода-вывода к центральному вычислителю приходитс  иодключать дополиительный блок управлени  вводом-выводом, расположенный вне вычислител , что приводит к увеличению оборудовани .

Цель нзобретепи  - новьпиение уипверсальности центрального вычислител  но отноН1еии10 к тииу ннетнних устройств, в том чнсле другим вычислител м, цифровым и аналогивым каналам, внешним накопител м; удобство комплектовани  управл ющи.х комплексов и систе.м обработки данных на базе централ1)11ого вычислител , экономи  электронного оборудовани .

Дл  этого в предлагаемый центральный вычислитель введен блок управлени  вводом- выводом, в котором дешифратор признака внешних устройств и дешифратор зон подключаемых групп устройств соединены с регистром кода операций и адреса блока управлеии  неарифметическими операци ми и счетчиком текущего адреса пам ти, подключенными к регистру адреса блока иам ти, выходной регистр блока пам ти через вентили и регистр обмена информацией блока управлени  вводом-выводом соединен с выводами входных регистров блоков управлени  внешних устройств , выводы выходиых регистров которых через смеситель, регистр обмена и вентили блока управлеии  вводом-выводом подключены к входному регистру блока па-м ти.

На чертел е нриведена упрошенна  блоксхема предлагаемого вычислител  с блоком управлегш  вводом-выводом.

Блок 1 иеарифметических операций, определ юнип последовательность работы остальных блоков центрального вычпслнтел , соединеи с арнфметпческн.м устройством 2. онерирующи .м над чис,1ами, иостунаюшими нз блока 3 пам ти. Дл  контрол  нранпльпости работы вычисл1ггел  служит нульт 4 уиравлснн  блок 5 контрол , подключенный к арнфметнческому устройству и блоку иеарифметпческпх операций. С регистром 6 кода и адреса

блока неарифметических оиерац1и1 еоедниеиы дешифратор 7 ириишка виеипюго veTpoiieTp.a, усилители 8 адреса и деи1И{|)ратор 9 :soii. Де шифратор иризиа са виегииего устроГ1СТва через вентиль 10, управл емый имиульсом «вывод из блока неарифметических оне)аций, иодключеи к схемам 11 -13 уиравленн  виень иих устройств вв1вода, а через веитиль 14, уиравл емви импульсом «ввод - к схемам 15-17 уиравлеии  внешних устройств ввода. Дешифратор зон и усилители адреса соединены с дешифраторами 18-23 автоиомных блоков уиравлепи  внеиишх устройств. При облгепе между центральным вычислителем и виеи1ним устройством вывода из выходного регистра 24 блока пам ти через веитиль 25, уиравл емый имиульсом «вывод, информаци  ностуиает иа регистр 26 обмена блока 27 унравлени  вводом-выводом, соединенный со входными регистрами 28-30 виеиших устройств вывода. Выходные регистры 31-33 устройств ввода подключепы к норазр дпо ту смесителю 34 блока унравлени  вводом-выводом , соедииеииому с регистром обмена, ко10рый через вентиль 35, управл емый импульсом «ввод, иодключен к входному регистру 36 б.тока пам ти. Формирователи 37--39 ответов виеиших устройств вывода и формирователи 40-42 ответов виеии1их устройств ввода нрн монтаже унравл юнхего комнлекса нодк.почаютс  либо к смесител м 43 и 44, соединенным с обидим смесителем 45 ответов блока уиравлеии  вводом-выводом в случае быстродействуюи 1,их виешиих устройств, либо к регистру 46 прерываний блока 47 ирерывапи  программ. Блок прерываний и обии-5Й смеситель соединены с блоком иеарнфметических операций. При обмеие ииформадией с накопител ми и нечатаюи1ими устройствами сиихронизируюш,ие импульсы со схем 48-50 сиихронизации поступают в счетчик 51 текущего адреса, соединеннЕдй с регистром 52 адреса блока нам ти. Счетчик текущего адреса подключен к входному регистру блока иам ти, с которого поступает начальный адрес  чейки пам ти, и с блоком иеарифметических операций, который выдает имиульс сброса ио окончании обмеиа информацией между центральным вычислителем и впещни.м пакоиителем или печатающим устройством . Блок неарифметических операций определ ет цоследовательность работы остальных блоков центрального вычислител  в соответствии с командами, выдаваемыми блоком пам ти. Арифметическое устройство оиерирует иад числами, поступаюн1,ими из блока пам ти, и передает результаты арифметических операций обратпо в блок пам ти ВЕЛЧИСлител . Дл  коитрол  нравильиости работы вычислител  и задани  режи.мов его работы служит блок коитрол  и пульт управлепи .

импульс «ввод или и.миульс «вывод ii заинсимости от того, к устройству ввода или выиода нронзподптс  o6paHieiiHe. )ес11с1 1 часть регистра кода и адреса иостуиает на дешифратор нризнака виенп их устройств и дешифратор зон внешних устройств, а остальна  часть адреса через усилители блока уиравлеии  вводом-выводом иередаетс  иеносредственно иа дешифраторы автопомиых блоков

уцравлеии  виешних устройств. Включение в состав блока унравле 1и  вводом-выводом дешифратора призиака виешних устройств позвол ет подключить к це1ггралыюму вычислителю любые тииы вненшнх устройств, нмпульсы обраи1,ени  на кот() подаютс  через вентили, уиравл емые имнульсами «ввод и «вывод, и дешифратор нризнака вне1нних устройств , и сократить объем электронного оборудовани  дешифраторов виепщих устройств.

Наличие в блоке унравлени  вводом-выводом дешифратора зон виенших устро11ств обеспечивает терр ггорпальное разделение BHCHJних устройств но группам, сокрани1  количество св зей между нентра.тьным вычис.чнтелем и вне1ннимн устройствами. После выдачи адреса и импульса обраи1енн  нронзводнтс  обмен информацие дгежду внешним устройство .м и цептральиым вычислителем, нричем , если внен1иее устройство  вл етс  вводным ио отношенню к вычислителю, то информаци  из его выходного регистра через Hopa;jр дный смеситель блока управлени  вводом- выводом, регистр обмеиа и вентили, унравл емые имиульсом «ввод поступает во входной

регистр блока па.м ти. Если виегинее ycTpoiiство  вл етс  выводным, то информаци  из выходного регистра блока пам ти через вентили , управл емые импульсом «вывод, поступает в регистр обмепа управленн 

вводом-выводом, а оттуда во входной регистр в 1ешиего устройства. По окончании обмеиа информацией между внешним устройством и цецтральиым вычислителем (юрмирователь импульса ответа выдает сигнал окончани  работы устройства. В случае быстродействующих внешиих устройств импульсы ответа подаютс  па смесители ответов устройств ввода и вывода блока управлени  вводом-выводом , уиравл емвьх соответственно импульса .ми «ввод и «вывод, а с них через общий смеситель в блок неарифметических оиераций. В случае медлеииых виешних устройств импульсы ответа подаютс  в регистр прерываний блока ирерываии  программ, распредел ющий мап1инное врем  между медленными виещии.ми устройствами. Переключение импульсов ответа к смесптелю или блоку прерываш-И программ легко может быть осуществлепо при монтаже уиравл юще системы.

При ииформацией между цеитрал ;иы .м вычислителем и вненцшми накопител ми (магнитные ле1ггы, барабаны и т. д.) и печатаюи ,ими устройствами, синхронизирующие и.мнульсы от них поступают в счетчик текуиз выходного регистра олока пам ти начальный адрес  чейки блока пам ти. Счетчик текущего адреса при иоступленин синхронизирующего импульса паращивает текунщй адрес и передает его в регистр адреса пам ти. ТаКИМ образом, производитс  обмен информацией между центральным вычислителем и внешним устройством с частотой синхронизирующих импульсов последпего. Последний синхронизирующий импульс  вл етс  импульсом конца обмена, сбрасывающим через блок неарифметических операций счетчик текун;его адреса.

Такое построение схемы блока управлени  вводом-выводом позвол ет совместить устройства св зи центрального вычислител  с внещними накопител ми и печатающими устройствами и устройства св зи вычислител  с аналоговыми и цифровыми датчиками производственных и технологических процессов, что повыщает универсальность процессора и облегчает компоновку управл ющих комплексов , а также позвол ет уменьшить объем оборудовани , необходимого дл  св зи централь ого процессора с внешними устройствами, за счет помещени  в блоке лишь тех схем, которые  вл ютс  общими дл  всех пненнн1х устройств.

Предмет изобретени 

Центральны вычислнтель дл  управл ющнх вычислительных систем, содержащий арифметическое устройство, блок управлени  неарнфметическими операци ми, блок пам ти чисел и команд, блок прерывани  программ , блок контрол , пульт управлени  и коптрол , отличающийс  тем, что, с целью расширени  функциональных возможностей и упрощени  коиструкции, в него включен блок управлени  вводом-выводом, в котором дешифратор иризнака внешних устройств и дешифратор зон подключаемых групп устройств соединеиы с регистром кода операций и адреса блока управлепи  иеарифметическими операци ми и счетчиком текущего адреса пам ти , подключенными к регистру адреса блока пам ти, выходиой регистр блока пам ти через вентили и регистр обмена информацией блока уиравлени  вводом-выводом соединен с выводами входных регистров блоков управлени  внешних устройств, выводы выходных регистров которых через смеситель, регистр обмеиа и вентнли блока управлени  вводом- выводом подключены к входному регистру блока пам ти.