Презентация на тему Апаратура обчислювальних засобів. Операційний пристрій ВчУ (Заняття № 7.12)

Апаратура обчислювальних засобів

Заняття № 12 Операційний пристрій ВчУ

Навчальна

мета: вивчити основні функціональні можливості ВчУ
Час: 2 години.
Місце: спецклас.
Вид заняття: групове .

основні функції, що виконує операційний пристрій.
2. Словостан процесора. Схема

формування ССП.
3. Схема оперативних регістрів.
4. Схема взаємодії із ЗУ.

операційний пристрій

та логічної обробки інформації, яка надана 36-розрядними паралельним кодами

з фіксованою комою і надходить із загального поля ЗУ СВ;
керування чергою вибірки команд, формування виконавчої адреси числа і вироблення сигналів, які керують взаємодією із ЗУ;
формування чисел змінної довжини як при читанні інформації з пам’яті, так і під час записі в ОЗУ;
організації роботи з кільцевими зонами пам’яті;
прийому та керування пріоритетним перериванням виконуваної програми від зовнішніх і внутрішніх заявок;
ініціювання роботи пристрою обміну СВ за допомогою разових команд;
взаємодії з пультом оперативного керування СВ;
організації контролю правильності роботи обладнання і фіксації сигналів збою.

ВР;
схема словостану процесора СхССП;
шістнадцять 36-розрядних оперативних регістрів СхОР;
два конфігуратори

читання КфЧ1 і КфЧ2, конфігуратор запису Кф3;
схема взаємодії з ЗУ СхВЗУ;
схема переривання СхПр;
схема взаємодії з ПОУ СхВПОУ.

та зберігання інформації щодо стану процесора.
Словостан процесора характеризується ознаками

ω; ψ1; ψ2; ψ3, сигналами збоїв і авторозриву, базами команд і чисел, які зберігаються в ОЗП і ДЗП, а також номером виконуваної команди.
Сигнал ω характеризує результат арифметичної або логічної операції. ω=1, якщо результат арифметичної операції від’ємний, або якщо результат логічної операції дорівнює нулю.

2. Словостан процесора. Схема формування ССП.

першого, другого і третього індексних регістрів у випадку переповнення

розрядної сітки завантажуваного регістра. Сигнали виробляються при переповненні старшого розряду суматора у момент приймання результату з суматора на регістр РР1.
Сигнали збоїв з всіх схем контролю по mod 2 об’єднуються у три групи з урахуванням часу їхнього надходження.
До першої групи входять збої зі схем контролю регістрів РР1, РР2, регістра ВР при записі на нього інформації з ЗУ, узагальнений збій регістра РРЗ.
У другу групу об’єднані збої регістра ВР при внутрішніх пересилках, а також збої адресного тракту (СБ ЗУ).
Третя група містить збої зі схем контролю регістра ССП, збій УК (СБУК) і сигнал φ.

виробляється при арифметичних операціях, якщо результат дорівнює або більше

одиниці.
Вся інформація щодо словостану процесора, вироблена у схемі або та, яка надійшла з пам’яті, приймається на регістр словостану процесора.
Якщо запис словостану процесора на регістр ССП здійснюється з ВР, то 7-й розряд при цьому обнуляється. При записуванні інформації в ССП з ПОУ обнуляється весь перший байт.
До другого байта ССП приймаються:
з ВР – бази чисел і команд по командах УПЯ або БПЯ;
з ВР – бази команд по команді БПА;
з РР1 – бази чисел по команді ИЗБЧ;
з ПОУ – бази чисел і команд по сигналу ЗАП ССП.

приймання з:
ВР – адреси переходу в командах УПЯ або

БПЯ;
РР1 – адреси переходу в команді ЭК;
суматора – адреси команди, наступної за виконуваною, у всіх командах, крім команд переходів;
ПОУ – адреси вихідної установки НУ команди пуску по сигналу ЗАП ССП.
По сигналу НУ весь регістр ССП обнуляється, крім 16-го розряду, в який записується одиниця, і таким чином здійснюється формування адреси першої команди програми.

зберігання результатів дії більшості команд, для створення індексних регістрів

і регістрів кільцевих зон, для зберігання команд (при налагоджуванні апаратури з ПОУ), для зберігання одного або двох операндів при виконанні арифметичних, логічних операцій та операцій пересилання, для проміжного запам’ятовування ССП при виконанні команди ЭКСТРАКОД.
Схема оперативних регістрів СхОР складається з двох вузлів: схеми керування записом в ОР СхУЗП та 16-ти 36-розрядних оперативних регістрів ОР зі схемою керування ОР.

записом інформації в оперативну регістрову пам’ять, а також конфігурує

інформацію, зчитану по командах ПЕРЕСЫЛОК П1, П3.
СхУЗП формує сигнали керування прийманням і видаванням інформації в ОР.
СхУЗП шляхом аналізу коду конфігурації (5…7 р ВР), ознаки півслова ξ2 (молодший розряд адреси А2 – 31 р регістра РР1), ознаки півслова ξ1 (молодший розряд адреси А1, який надходить з головного регістра адреси ОР) і ознаки ВР (ПрВР) виробляє 16 керуючих сигналів запису інформації із ЗУ в ОР:
1б → 1б, 2б → 1б, 3б → 1б, 4б → 1б,
1б → 2б, 2б → 2б, 3б → 2б, 4б → 2б,
1б → 3б, 2б → 3б, 3б → 3б, 4б → 3б,
1б → 4б, 2б → 4б, 3б → 4б, 4б → 4б.

із ЗП на місце певного номера байта в ОР.

Таке пересилання забезпечує трирозрядний код конфігурації.
Вибір півслова для пересилання чисел із ЗП в ОР визначається значенням ξ2. Якщо ξ2=0, то пересилається старше півслово, якщо ж ξ2=1, пересилається молодше півслово інформації. Місце півслова, яке приймається із ЗУ в ОР, визначається аналогічно ознакою півслова ξ1. Залежно від коду конфігурації та ознаки півслова виконується та або інша конфігурація.
СхУЗП, використовуючи ознаки приймання інформації та ознаку півслова ξ1, виробляє керуючі сигнали приймання інформації в ОР з РР2; ССП; ПОУ; РР1; РР3; 3,4б: = 1, 2б ОР, NПр. Запис інформації в ОР з цих напрямків не конфігурується. Код інформації 101 (5) використовується як ознака запису інформації з ПОУ.

званих кільцевих зонах пам’яті, оперативні регістри 4…7 виконують функції

регістрів кільцевих зон (КР). Регістри кільцевих зон характеризуються тим, що при виконанні певних умов відбувається перезапис інформації старшого півслова в молодше.
За деякими іншими регістрами ОР також закріплені певні функції: індексні регістри (И), регістри кільцевих зон (КР), регістр суматора (СМ), робочий регістр ОбчП (РР ВчУ). У РР ОбчП записується вміст ССП при виконанні команди ЭКСТРАКОД. Використання регістрів ОР для реалізації зазначених функцій зменшує кількість обладнання, спрощує керування.

індексування адреси другого сектора. З цією метою у формат

команди введена трирозрядна ознака індексації (И).

два рівні.
Перший рівень визначається адресою А1 (11…15 розряди

ВР). По А1 йде звернення в ОР за другим операндом.
Другий рівень визначається значенням коду ССП (20…30 розряди), РР1 (27…31 р), ВР (8…10 р) і двома фіксованими адресами: 01 (Σ) і 37.
За адресою з РР1 йде звернення до певних регістрів ОР, які виконують функції окремих регістрів.
За адресою суматора (адр. Σ) відбувається звернення до ОР, що виконує функції накопичуючого суматора.
За адресою 37 (адр.37) записується в ОР і зчитується з ОР вміст ССП при виконанні команди ЭКСТРАКОД.

ОР виробляє схема керування записом СхУЗП.
Для запису інформації

формуються сигнали запису байтів Зп1б, Зп2б, Зп3б, Зп4б зі схеми дешифрації адреси ОР, синхроновані по СИ4.
Ці сигнали подаються на вхід С (синхронізація) D – тригерів регістрів ОР. На інформаційні входи (D-входи) надходить інформація від схеми комутації, що підключає до регістрів інформацію, яка повинна бути записана.
Читання інформації з ОР забезпечує вихідний комутатор. Підключення інформації (один байт з чотирьох) через вихідний комутатор здійснюється сигналами з дешифратора адрес.

(до ЗП або до ОР), формує адресу модуля ЗП

і сигнали, що керують зверненням до ЗП, а також керує видачею адреси модуля ЗП в магістраль адреси.
Аналіз виду звернення ОбчП (до ЗП або до ОР) зводиться до аналізу першої адреси команди А1 і другої адреси команди А2. Перша адреса А1 – п’ятирозрядна і за нею можна звертатися тільки до ОР. У 11…14 розрядах зазначається номер оперативного регістра, у 15 розряді – номер півслова. Парні адреси вказують на старше півслово, непарні – на молодше півслово. Друга адреса команди А2 – шістнадцятирозрядна і за нею можна звертатися як до ОР, так і до ЗП. При звернення до ОР адреса записується в 27…31 розрядах, у решті розрядів пишуться нулі. При наявності хоча б однієї одиниці у 16…26 розрядах звертання буде здійснюватися до Зп.

4. Схема взаємодії із ЗП

звертання. Якщо 31-й розряд дорівнює нулю, то звертання буде

до старшого півслова, у противному разі – до молодшого півслова.
У СО можна адресуватися до 7-ми модулів ОЗП і до 8-ми модулів ДЗП. Виконавча адреса складається з двох складових: адреси модуля і адреси в модулі ЗУ.
Адреса модуля 4-розрядна і формується з прирощувань баз ДЗП команд БДЗУК, баз ДЗП чисел БДЗУЧ, баз ОЗП команд БОЗУК, баз ОЗП чисел БОЗУЧ і 16-го, 17-го, 18-го розрядів адреси А2, що знаходиться на регістрі РР1. 16-й розряд адреси А2 зазначає тип звертання. При наявності одиниці у цьому розряді звертання йде до ДЗП, при наявності нуля – до ОЗП або до ПК.