книги из ГПНТБ / Караваев, Н. И. Электронные цифровые вычислительные машины и программирование учеб. пособие
.pdf
|
|
|
|
|
|
|
- |
160 |
- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ло. СИ-28 |
с выхода 1-го регистра |
РСИ через цепь |
закольцов- |
|||||||||||||||
ки в схеме управления регистрами |
РСИ поступает |
на |
вход |
2-го |
||||||||||||||
регистра РСИ. Который вырабатывает еще 14 синхронизирующих |
||||||||||||||||||
импульсов, необходимых для выполнения этой операции. |
|
|
||||||||||||||||
Начиная с |
момента |
СИ-31, число |
из ЗУ поступает |
в |
регистр |
|||||||||||||
сумматора |
арифметического устройства /Рг См АУ/. |
СИ-42 |
с |
|||||||||||||||
выхода 2-го регистра |
РСИ через |
схему |
управления |
регистрами |
||||||||||||||
РСИ поступает на вход 1-го |
РСИ, который |
запускается |
и начи |
|||||||||||||||
нается третий рабочий цикл, при котором будет выполняться |
||||||||||||||||||
следующая |
команда. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Считанная в этом цикле команда из ячейки ЗУ с адресом |
||||||||||||||||||
20102 поступает |
|
в УУ и подготавливает |
все устройства |
для |
||||||||||||||
выполнения |
операции |
с КОП 01 /сложить |
содержимое |
регистра |
||||||||||||||
сумматора |
с числом, |
|
находящимся |
в ячейке |
с адресом 20350 + 1 , |
|||||||||||||
где |
L - |
число, |
хранящееся |
в |
1 Рг Мл/; адресная |
часть ко |
||||||||||||
манды /20350/ |
поступает из |
Рг А УУ на вход См Бл Мд. |
|
|
||||||||||||||
На второй |
вход См через открытый ВнДО поступает |
число |
||||||||||||||||
иа РгМд. На См они складываются и модифицированный |
|
адрес |
||||||||||||||||
/20350 + i- |
/поступает через |
Вн. 12 в |
|
РгА УУ. Число |
|
|||||||||||||
через Вн7 и ВнЛ, открытые в |
этом случае, |
снова |
записывается |
|||||||||||||||
в РгМд. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Модифицированный адрес ив РгА УУ поступает |
в ЗУ. |
|
|
|||||||||||||||
В блоке |
РСИ запускается 2 Рг РСИ. Число из ячейки |
ЗУ |
с |
|||||||||||||||
адресом 20350 + |
|
I |
|
поступает в АУ, где складывается с чис |
||||||||||||||
лом, находящимся в Рг См АУ. Результат сложения |
записывает |
|||||||||||||||||
ся в Рг См АУ. Знак результата |
запоминается в ячейке |
" <р " . |
||||||||||||||||
При этом, |
если |
сумма |
отрицательная, в ячейку " f |
u |
записы |
|||||||||||||
вается |
1 / |
¥ » |
1/', |
если же сумма |
положительная, |
в ячейку " i f " |
||||||||||||
записывается |
0 / |
f |
= 0/ . Для определенности положим, |
что |
||||||||||||||
Ч> =0. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Последний СИ со 2 |
Рг РСИ'поступает на вход 1 Рг РСИ |
и |
||||||||||||||||
начинается |
новый рабочий цикл. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
Из ячейки ЗУ с адресом 20103 |
в УУ поступает следующая |
ко |
||||||||||||||||
манда: И 0 20130 /условный |
переход при условии, |
что V - \/ . |
||||||||||||||||
УУ подготавливается к выполнению этой команды. СИ-8 с |
|
|||||||||||||||||
Рг РСИ опрашивает |
ячейку " Ч? |
"•/ |
«О/. |
|
|
|
|
|
|
|
- 161 - |
|
|
Схемой управления |
регистром |
СНК производится |
приоавление |
" 1 " к содержимому |
регистра. |
В регистре СНК сформировался |
|
адрес ячейки ЗУ, в которой хранится следующая |
команда про |
граммы.Цепи передачи управления команде, находящейся в ячей
ке |
с адресом 20130 |
заблокированы ввиду того, что f |
«0. |
|
|
Поэтому в следующем цикле в УУ поступает команда |
из 20104- |
||
ой ячейки ЗУ /10 3 |
15063/. Это операция безусловной |
переда |
||
чи управления |
команде, находящейся в ячейке с адресом 15063, |
|||
и |
запоминания |
точки |
ухода в 3-ем Рг Мд. УУ подготавливается |
к выполнению этой операции. Управляющими импульсами запираются Вн5, Вн.7, Вн.10, и открываются Вк4 и Вн. У. 3 момент С'Л-9 от крывается Вн.З. На 3 РгМд поступают сдвигающие импульсы и число, находящееся в нем, поступает на Вн.10 и За.7. Но так как эти вентили закрыты, то оно стирается. Адресная часть команды /15063/ из Рг А УУ поступает на вход сумматора и без изменения с его выхода через открытый Вн.9 запишется -в Рг СНК.
Содержимое |
Рг СНК проходит |
череа |
1/2 См СНК, где к нему |
прибавляется |
" 1 " и через Ьн 4 |
и Вн 3 |
записывается в 3-ий Рг |
МД. Таким образом произошло запоминание точки ухода. |
|||
В новом цикле, который начинается |
запуском1-гоРгРСИ будет |
выполняться команда, находящаяся в ячейке ЗУ с адресом 15063. Таким образом,с помощью операций условных и безусловных передач управления ЭВМ способна выбирать направление дальней
ших вычислений.
Автоматическая работа машины будет продолжаться до тех пор, пока не будет выбрана команда с операцией "останов", или не произойдет сбой, приводящий к останову.
Г Л А В А У1 УСТРОЙСТВА ВВОДА ДАННЫХ /УВД/ И УСТРОЙСТВА ВЫДАЧИ
РЕЗУЛЬТАТОВ /УВР/
§ 6 . 1 . НАЗНАЧЕНИЕ И ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ ОБ УСТРОЙСТВАХ ВВОДА ДАННЫХ И УСТРОЙСТВАХ ВЫДАЧИ РЕЗУЛЬТАТОВ
Электронные цифровые вычислительные машины производят операции с числами, цифры которых представлены вполне опре деленными состояниями элементов машины. Исходные данные и программа решения задачи обычно записывается сначала на спе циальных бланках обычными арабскими цифрами в десятичной или восьмеричной системе счисления.
Очевидно, что для преобразования входных данных к виду, в котором они могут быть использованы в машине, необходимы специальные устройства, которые называют устройствами ввода данных;
Результаты решения задачи первоначально представлены в виде определенных состояний элементов машины. Для дальнейше го использования результатов решения вне машины необходимо выдавать их в виде таблиц чисел в десятичной или восьмерич ной системе счисления на бумаге либо на специальные светя щиеся индикаторы, в виде графиков, напряжения, углов поворо та вала и др.
Следовательно, в этом случае также необходимы специаль ные устройства, которые называют устройствами выдачи резуль татов.
Таким образом, устройства ввода данных и выдачи резуль татов предназначены для обеспечения перехода от одного пред-
- 163 -
ставления входных данных и результатов решения задачи к дру гому их представлению, удой'ному для дальнейшего использова ния.
Характеристики устройств ввода данных и выдачи резуль татов определяются назначением конкретной 8ЦВМ.
В универсальных и специализированных ЭЦВМ, предназначен ных для производства только различных вычислений /так называе мые счетные машины/, ввод данных обычно осуществляется с пер фокарт, перфолент или магнитных лент. В отдельных специализи рованных ЭЦВМ ввод данных может производиться вручную непос редственно с пульта управления.
Аппаратура устройств ввода включает в себя комплект, обес печивающий перфорацию лент или карт, контроль правильности пер форации и считывание информации для записи ее в запоминающее устройство. 8 некоторых случаях устройство ввода осуществляет перевод чисел из одной системы счисления в другую.
Процесс подготовки перфолент или перфокарт в той или иной степени требует участия оператора и поэтому протекает со зна чительно меньшими скоростями, чем работа самой машины. Поэтому устройства для подготовки перфолент или перфокарт электрически с машиной не связаны и их часто называют внешними устройствами. Связь внешних устройств с машиной документальная; оператор пе реносит подготовленные ленты или карты в считывающее устрой ство машины.
Выдача результатов решения осуществляется обычно путем пе чатания чисел в десятичной или восьмеричной системе счисления, либо путем перфорации лент или карт, если полученные результа ты будут исходными данными для другой задачи, либо путем выс вечивания результатов решения на специальных световых индика торах /табло/.
Аппаратура устройств выдачи результатов включает в сеоя
специальные |
печатающие устройства, выходные игнорирующие |
ус |
|
тройства или |
световые индикаторы. |
|
|
В том случае, |
когда ЭЦВМ применяются для управления |
ре |
|
альными объектами |
или производственными процессами, в качест- |
- 164 -
ве устройств ввода данных и выдачи результатов используются преобразователи, обеспечлвающие преобразование аналоговых ве личин в цифровые и цифровых в аналоговые.
§ 6.2. ОСНОВНАЯ АППАРАТУРА УСТРОЙСТВ ВВОДА ДАННЫХ СЧЕТНЫХ МАШИН
Основным способом ввода данных в счетные машины являет ся ввод с перфолент или перфокарт.
Перфокарта /рис. 6 . 1 / представляет собой лист тонкого эластичного картона размером 167,4 х 82,5 х 0,18 мм со сре занным слева вверху углом, что необходимо для правильной ориентации перфокарт в приемнике входного устройства машины.
В отечественных |
машинах используются 80-колонные перфо |
|||
карты. Каждая карта имеет 12 горизонтальных строк, причем |
||||
нумерацию имеют только 10 строк, |
а 2 строки располагаются |
|||
выше нулевой строки. |
|
|
|
|
Запись |
информации |
производится |
путем пробивок |
отверстий |
в местах |
пересечения |
строк и колонок. Наличие пробивки со |
||
ответствует коду единицы в соответствующем разряде числа, |
||||
отсутствие пробивкикоду нуля. |
|
|
||
Числа и команды записываются на одной строке, |
т . е . каж |
|||
дая перфокарта имеет 12 ячеек памяти. |
|
|||
Десятичные числа |
не перфокартах записываются |
в двоично- |
десятичной системе счисления, т . е . каждой десятичной цифре исходного числа соответствует двоичная тетрада. Изображение десятичных чисел на перфокарте показано на рис. 6.2. Зачер ненным прямоугольником обозначена позиция, на которой проби то отверстие, а незачерненным - нв имеющая отверстия.
Команды |
записываются |
в восьмеричной системе счисления, |
т . е . каждой |
восьмеричной |
цифре на перфокарте соответствует |
двоичная триада. Изображение восьмеричных чисел на перфокар те показано на рис. 6.3. Между отдельными тетрадами и триа-
|
|
- 165 |
- |
|
дами деляются |
пропуски |
для облегчения визуального контроля |
||
Синхронизирующая |
|
Знак |
Порядок |
|
dofl',vfxa |
Знак |
иантиссы |
порядка |
иисла |
Рис. 6 . 1 . Перфокарта с нанесенной информацией
правильности нанесения информации на перфокарту.
DDDD |
D I D ! |
|
D D I 0 |
D |
i l i |
|
• |
DDD |
• • • • |
• DDI |
DDI, I D !
DID |
I I D |
D l l |
I I I |
Рис. 6.2. |
Изображение десятич |
Рис. 6.3. Изображение |
ных чисел |
на перфокарте |
восьмеричных чисел на |
|
|
перфокарте |
- 166 -
На рис. 6.1 показан порядок размещения десятичного чист ла - 0,879534261 ' 1 0 " ^ , представленного в нормальной фор ме. Знак мантиссы числа помещен на 22-й колонке, причем зна ку " -" соответствует наличие отверстия на перфокарте и знаку "+" - отсутствие отверстия. Мантисса числа размещается с 24-й по 68-ю колонку. На 70-й колонке изображается знак по рядка и далее пять колонок отводится для изображения порядка числа, который представляется двоичным кодом.
Адрес любого числа /команды/ перфокарты определяется син хронизирующей дорожкой, которая пробивается на каждой строке перфокарты по 18-й колонке. Колонки с 1-й по 15-ю использу ются для нанесения дополнительной информации /номера задачи, номера карты и д р . / .
Пробивке отверстий на перфокартах производится оператором на специальном электромеханическом устройстве-перфораторе. Существуют и автоматические перфораторы, предназначенные для размножения подготовленных оператором перфокарт, перезаписи
информации на перфокарты с перфоленты или с |
магнитной ленты |
и др. |
|
Скорость ручной перфорации определяется |
квалификацией |
оператора и составляет до 1-2 знаков в секунду, при автома тической реперфорации-100 знаков в секунду. Перфокарты ком плектуются в колоды, которые закладываются в приемник вход
ного устройства. |
|
Достоинством |
перфокарт является удобство перестановки их, |
т . е . возможность |
изменения порядка вводимого в машину мате |
риала. |
|
Перфолента представляет собой плотную бумажную или цел |
|
лулоидную ленту, |
на которой числа и команды изображаются |
системами отверстий.. В отечественных машинах используются |
как узкие /телеграфные/ ленты на две или пять дорожек, так
иширокие ленты на базе 35-мм кинопленки с 11-ю дорожками. Рассмотрим порядок записи информации на бумажной телеграф
ной ленте с шестью дорожками. Числовой материал размещается на 1,2,3,5 и 6-ой дорожках,-
- 167 -
десятичные цифры ;
- признак номера задачи;
-признак адреса числа ;
-признак команды ; цифры ;
- признак десятичного числа / М - Ю - ^ ;
-признак десятичного числа/м«2~^/;
-признак градусного числа /доли минуты/;
русский ;
-признак градусного числа /доли секунды/;
-признак временного числа ;
-признак восьмеричного числа;
-признак двоично-десятичного числа ;
-признак "правильно";
- признак "конец ввода" •
-0 0 ;
-ООО;
канаки чисел. - J
Рис. 6.4.Представление цифр и служебных знаков в МТК-2
- 168 -
4-ая дорожка предназначена для перемещения ленты в ленто протяжном механизме при вводе с СТА-2М и для получения синхро импульсов при вводе со считывателя с перфоленты СП. Цифры и служебные признаки представляются во 2-ом международном теле графном коде /МТК-2/.
Подготовка перфолент и перфокарт производится в одинако вой последовательности, но некоторые особенности их вызывают необходимость использования различных по своим схемам и кон струкциям устройств.
В комплект аппаратуры устройств ввода, кас правило, вхо дят /рис. 6 . 5/:
а/ клавишное устройство /КУ/, предназначенное для набора исходных данных и программы решения задачи в десятичной или восьмеричной системе счисления, для преобразования набранного числа в влектртгческие сигналь и передачи их во входной сер£ю- ратор для нанесения на соответстяуагдй носитель информации.
Основу КУ составляет блок клавиатурыj предназначенный для набора числа, дешифратор для преобразования десятичного числа в двоично-десятичное, а восьмеричного- в двоичное и
блок печати, представляющий обычную пишущую машинку, на кото рой печатается набираемая на клавиатуре информация. Печатание
Клавишное |
|
Контрольно- |
|
ус тройст |
во |
считывающее |
|
устройство |
|||
|
|
||
|
|
1КСУ) |
|
|
|
т |
|
Входной |
|
^считывающее |
|
перфоратор |
U- |
устройство |
|
{Вх Лф} |
(С!/) |
||
|
|
I |
|
|
|
Т |
Рис. и.6. Блок-схема устройства ввода данных
-169 -
производится для визуального контроля набираемых на клавиа туре чисел;
б/ входной перфоратор /Вх. Пф/, предназначенный для автоматической пробивки отверстий на носитель информации в соответствии с числом, набранным на КУ, или с носителя инфор мации, введенного в контрольно-считывающее устройство. Он представляет собой электромеханическое устройство, в котором пробивки осуществляются с помощью пуансонов. Работой пуансо нов управляют электромагниты, на которые поступают электри ческие сигналы с выходов дешифраторов КУ или с контрольносчитывающего устройства при реперфорации /размножении/ носи телей информации;
в / контрольно-считывающее устройство /КСУ/ предназначе но для автоматического контроля идентичности пробивок на двух сравниваемых носителях информации, для реперфорации носителей информации с помощью входного перфоратора, а также для срав нения числа, набираемого на КУ, с числом, считываемым с носи теля информации, с последующей выдачей электрических сигналов, соответствующих набранному наКУ числу, в перфоратор в случае совпадения сравниваемых чисел.
В соответствии с назначением КСУ имеет три режима работы:
-режим контроля, в котором производится одновременное считывание с двух носителей, когда один из носителей являет ся эталонным, а другой - проверяемым. При несовпадении инфор мации движение носителей прекращается и выдается сигнал о несовпадении;
-режим контроля, в котором производится сравнение чис ла, считываемого с одного носителя, с числом, набранным на клавиатуре КУ, и перфорация другого носителя в случае совпа дения сравниваемых чисел;
-режим реперфорации, при котором выполняется считывание информации с одного носителя и перфорация другого в соответ ствии со считываемыми числами.
КСУ представляет собой также электромеханическое устрой ство ;