175240. lajstromszámú szabadalom • Adatfeldolgozó berendezés
175240 4 szekvenciális kihozatalát az utasítási puffer regiszterből. A találmány egy előnyös kiviteli alakjánál a puffer regiszter kimeneteihez további kapuk csatlakoznak, amelyek az első kapuhoz képest eltoltan helyezkednek el, amelynél miközben az első kapuk egyike egy fél szót olvas ki, akkor a másik kapuk ennek megfelelő kapuja a következő fél szót olvassa ki a puffer regiszterből. A találmányra jellemző még, hogy a számláló összegzőt tartalmaz, amely a számláló kimenetét félszavas vagy egészszavas lépésekkel növeli, és ezáltal lehetővé teszi akár félszavas, akár egészszavas utasítássorozatok kiolvasását a pufferregiszterből. Amint azt a továbbiakban megmutatjuk, az egyenlőtlenül beosztott utasítás puffer ilyen módon történő felhasználása megnöveli a végrehajtáshoz szükséges szekvenciális utasítások beszerzési ütemét, és ezáltal fokozza az adatfeldolgozó berendezés működési sebességét. A találmányt a továbbiakban egy példakénti kiviteli alakja kapcsán a rajz alapján ismertetjük részletesebben. A rajzon utasításokat az adatfeldolgozó berendezésbe juttató elrendezés tömbvázlatát tüntettük fel. Az ábrán vázolt berendezés program-utasításait 100 főtár tárolja. A 100 főtár nagyszámú négyszavas utasításblokk tartására alkalmas. A vázolt példánál feltételeztük, hogy a szóhosszúság harminckét bit. Azt is feltételeztük, hogy a 100 főtárban tartott bármely utasítás lehet fél hosszúságú (tizenhat bites), amikor egy szó felájen tároljuk, vagy lehet teljes hosszúságú (harminckét bites), amikor a tár két egymást követő félszavában tároljuk. A tárban lévő összes blokk 101 úton keresztül megvalósított blokk-címzés felhasználásával egyedileg címezhető, és a címzés révén a blokkhoz tartozó négy szó tartalma 102 úton keresztül párhuzamosan kiolvasására kerül. A 100 főtárral lényegesen kisebb méretű 10 segédtár van társítva; a példakénti esetben a 10 segédtár csak tizenhat négyszavas blokkot tartalmaz. A 10 segédtárnak azonban a főtárnál lényegesen gyorsabb elérhetősége van; például a segédtár hozzáférési ideje 100 nanosecundum, amíg a főtáré 1000 nanosecundum. A rajzon a 10 segédtárat egy blokkban lévő négy szónak megfelelően négy 11-14 rekeszre osztva tüntettük fel. A segédtárban lévő bármely blokkot 15 úton keresztül bevitt címzéssel megcímezhetjük. A megcímzett blokkban lévő négy szó tartalma négy megfelelő kimeneti 17-20 vanalon egymással párhuzamosan jelenik meg. A cízett blokkban elhelyezett mind a négy blokkot ezenkívül 21 vonalon keresztül a főtár 102 kimenetéről párhuzamosan meg is tölthetjük. A kimeneti 17-20 vonalak megfelelő 22-25 ÉS kapuk és ezekhez csatlakozó 27-30 vonalak segítségével utasítási puffer 26 regiszterhez csatlakoznak, amelynek négy 31-34 szórekesze van, és a szavak 27-30 vonalaktól ezekbe a rekeszekbe jutnak. A puffer regiszter minden szórekeszének két félszavas M és L kimenete van és ezek a kimenetek a megfelelő szó nagyobb és kisebb jelentőségű felét jelölik. Ezek a félszavas kimenetek két sorozat 35 és 36 kapukkal vannak összekötve, amelyek mindegyike a regiszter M és L kimeneteiről táplált nyolc, egyenként 3 tizenhat bit széles A—H ÉS kapukon keresztül vezérelt tizenhat bit széles VAGY kapukat tartalmaz. A 35 kapuk sorrendben a 26 regiszter kimeneteivel vannak összekötve, így 31M kapu a 35A kapuhoz csatalkozik, és a kapcsolat ennek megfelelően folytatódik, végül a 34L kapu a 35H kapuhoz csatalkozik. A 36 kapuk ugyanezeket a kimeneteket fogadják, csak egy kapuval előretolt sorrendben, tehát a 31L kapu a 36A kapuhoz, a 34L kapu a 36G kapuhoz, a 31M kapu pedig a 36H kapuhoz csatlakozik. Ez az összekötési módszer azt jelenti, hogy ha a 35 és 36 kapukban lévő azonos jelölésű ÉS kapupár egyidejű aktiváló jelzést kap, akkor a 26 regiszterben lévő két egymást követő fél-szó megjelenik a 35 és 36 kapuk megfelelő 37 és 38 kimenetein. BE fogjuk látni, hogy a 26 regiszterben lévő félhosszúságú utasítások sorozatát azáltal tudjuk a 37 kimenetre kiolvasni, hogy egymás után az A—H ÉS kapukat aktiváljuk. Ebben az esetben a 38 kimenetre nincs szükség, és ezt egy 39 ÉS kapu zárásával letiltjuk. Hasonlóképpen, a 26 regiszterben lévő teljes hosszúságú utasítások sorozatát a 37 és 38 kimenetekre tudjuk kiolvasni ( a 39 ÉS kapu aktíváit állapotában), ha az A—H ÉS kapukat váltakozva aktiváljuk. Például, ha a 26 regiszter négy teljes hosszúságú utasítást tartalmaz, tehát egyet a 31-34 szórekeszek mindegyikében, akkor ezeket az utasításokat az A, C, E és G ÉS kapuk sorrendben történő aktiválásával olvashatjuk ki. Az A—H kapuk nyitásának vezérlésére a rajzon egy megfelelő megoldást tüntettünk fel, amely szerint egy 40 dekódertől nyolc nyitási vonal indul ki, amelyeket szintén A-H hivatkozási számokkal jelöltünk, hogy ezáltal is kihangsúlyozzuk a 35, 36 kapuk ÉS kapuihoz való tartozásukat. A 40 dekódert három utasítási cím-bit vezérli,amely alkalmas egy négy-szavas blokkon belül a fél-szavak azonosítására. A pillanatnyi három bites értéket 41 regiszterben tároljuk és 42 vonalon keresztül juttatjuk el a 40 dekóderhez. A 42 vonalról 43 összegzőt is vezérlünk, amely ezen értékhez attó függően 1-et vagy 2-őt (bináris 001-et vagy 010-át) ad hozzá, hogy fél- vagy teljes hosszúságú utasításról van szó, és ezt 44’ és 45’ vezérlő-bemeneteinek állapotával is reprezentáltuk. A 43 összegző kimenetét egy további 44 regiszterhez vezetjük, amelynek 45 kimenete 46 ÉS kapuhoz csatlakozik, amely 47 VAGY kapu egyik bemenetével van összekötve, a 47 VAGY kapu 48 kimenete a pillanatnyi 41 regiszterhez csatlakozik. A 46 ÉS kaput az utasítás-kihozó-egység minden utasítási ciklusában nyitjuk, ettől csak akkor térünk el, amikor a szabályos utasítássorozatban ugrás következik be. A 41, 44 regiszterek, a 43 összegző valamint a 46 és 47 kapuk elrendezésével egy számláló az előírt utasítás hosszától függően egyesével vagy kettesével képes számlálni. A regiszter kimeneti 42 vonalán megjelenő egymást követő jelek a dekódert továbbléptetik és az A—H ÉS kapukhoz : csatlakozó kimenetei közül egyszerre mind« egyet gerjesztenek, és ezt a 35, 36 kapuk vezérléshez szükséges olyan sorrendben végzik el, amely vagy minden egyes kimenetet vagy minden más kimenetet érint. A rövid és hosszú utasítások bármely kombinációját ilyen módon kezelni tudjuk. A 40 dekóder így alkalmas utasítások szekvenciális címzésére, amennyiben az utasításokat előzőleg már az utasítás-pufFer 26 regiszterbe tároltuk, és ezt 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
