13.Вычислительное устройство: операционное устройство (оперативные регистры ВчУ, схема конфигурирования чисел, схема взаимодействия с зу, схема прерывания программ).

Оперативные регистры.

Оперативные регистры (ОР) предназначены для:

хранения результатов выполнения большинства команд;

организации индексных регистров и регистров кольцевых зон;

хранения команд (при отладке аппаратуры с ПОУ);

хранения одного или двух операндов при выполнении арифметических, логических операций и операций пересылки;

промежуточного заполнения регистра ССП при выполнении команды ЭКСТРАКОД.

Использование оперативных регистров ВчУ при выполнении программ позволяет сократить количество обращений к ЗУ и тем самым повысить производительность СВ.

В ВчУ шестнадцать 36-разрядных регистров. Обращение к ним осуществляется по полусловам: четный адрес (А1) указывает на старшее полуслово ОР, нечетный - на младшее полуслово. Признаком полуслова является младший разряд адреса ОР (А1).

За некоторыми регистрами закреплены определенные функции, но в то же время любой из регистров ОР (кроме 16-го) может быть использован как ячейка памяти.

Конфигураторы чтения (КфЧ-1, КфЧ-2) и записи (КфЗ).

Схема конфигурирования в ВчУ представлена двумя конфигураторами чтения (КфЧ-1, КфЧ-2) и конфигуратором записи (КфЗ).

Конфигуратор чтения первый (КфЧ-1) конфигурирует информацию, поступающую из оперативных регистров в ячейку памяти ОЗУ. Совместно с конфигуратором записи (КфЗ) он осуществляет конфигурирование информации при записи ее из ОР в ОЗУ.

КфЧ-1 выделяет полуслово выбранной информации по первому адресу А1 (первый операнд), а при выполнении команд пересылок (П2 и П3) конфигурирует информацию по полусловам и байтам.

Конфигуратор чтения второй (КфЧ-2) конфигурирует информацию, поступающую на входной регистр (ВР) из магистрали чтения (МЧт) или из оперативных регистров (ОР) по полусловам и байтам.

Конфигуратор чтения состоит из следующих узлов:

схемы выработки управляющих сигналов сдвига информации;

коммутатора приёма, сдвига и выдачи информации.

Конфигуратор записи (КфЗ). Запись информации в ОЗУ всегда осуществляется через конфигуратор записи (КфЗ) при участии конфигуратора чтения первого (КфЧ-1) по командам пересылки информации П2 и П3.

Источником информации являются 1…4 байты ОР, а потребителем - ячейка памяти ОЗУ.

Запись осуществляется в три этапа:

чтение информации из ячейки на ВР;

формирование полноразрядного слова;

запись в ОЗУ.

Схема взаимодействия с ЗУ (Сх ВЗУ).

Схема взаимодействия с ЗУ осуществляет:

анализ вида обращения (к ЗУ или ОР);

формирует адрес блока ЗУ (адрес модуля АМ);

формирует сигналы, управляющие обращением к ЗУ;

управляет выдачей адреса блока ЗУ в магистраль адреса (МА).

Для решения вышеперечисленных задач в состав Сх ВЗУ входят:

схема анализа обращения;

схема формирования адреса блока ЗУ;

схема формирования сигналов, управляющих обращением к ЗУ;

схема выдачи адреса блока ЗУ в магистраль адреса (МА).

Адрес второго операнда (А2) в формате команды 16-разрядный и по нему может осуществляться обращение как к ОР так и к ЗУ. При обращении к ОР с использованием поля А2 команды, его адрес содержится в 27…31-м разрядах, в остальных одиннадцати разрядах должны быть нули.

Схема прерывания программ (Сх Пр).

Схема прерывания программ (Сх Пр) предназначена для:

приема и хранения заявок на внешние (по заявкам от абонентов), внутренние (от схем аппаратного контроля) и программные прерывания;

программного маскирования принятых заявок;

выработки сигнала Подм. АВР, управляющего прерыванием;

прерывания выполняемой программы и организации выполнения вклинивающейся подпрограммы, соответствующей сигналу, вызвавшему данное прерывание;

сброса заявок на прерывание по окончании их обслуживания.

В ВчУ выполнена одноуровневая система прерываний (то есть прерывание в прерывании не происходит) с линейным приоритетом обслуживания. Часть функций прерывания программ выполняются аппаратными, а часть программными средствами.

Схема прерывания программ (рис. 13) состоит из:

регистра заявок (РЗ);

регистра масок (РМ);

схемы сборки;

схемы формирования сигнала Подм.АВР;

схемы подмены адреса;

схемы поразрядного сравнения.