193837. lajstromszámú szabadalom • Számítógép kombinált szó- és bitfeldolgozáshoz
193837 A találmány tárgya számítógép kombinált szó- és bitfeldolgozáshoz, amelynek szó-programtárral társított szóprocesszora, bit-programtárral társított bitprocesszora, leképező tára, digitális és bináris ki-, illetve bemenetek számára kialakított csatlakozópontjai, cím-, adat- és vezérlőbusza van, és buszválasztó egységgel van ellátva, Ismert megoldásnak tekinthető az, hogy programozható vezérlésekként olyan központi adatfeldolgozó egységeket alkalmaznak, amelyek az egyes bitek feldolgozását bitprocesszorral, míg a szófeldolgozást szóproceszszorral végzik. Az egyes bitek feldolgozása során az egyes logikai változókat — amelyek jeladók logikai állapotát jelzik, például valamely szerszámgépen — egymással logikai kapcsolatba hozzák. A szófeldolgozás során több bit információt hordozó adatokat dolgoznak fel és ennek során olyan különleges feladatokat látnak el, mint például aritmetikai műveletek, adatcsere felérendelt számítógépekkel , perifériás készülékek csatlakoztatása, stb. A programozható vezérlések központi egy; ségei a múltban csupán bitfeldolgozást végeztek és a célnak megfelelően, diszkrét áramköri technikával kialakított vezérművel rendelkeztek, amely nagy sebességgel hajtotta végre a vezérlési programot. Az integrált kivitelű mikroprocesszorok elterjedésével ezeket mint programozható vezérlők vezérműveiként is felhasználták, és a bitfeldolgozást a vezérlőprogram megfelelően interpretált lebontásával hajtották végre. Azonban azzal az előnnyel szemben, hogy szófeldolgozást (például aritmetikai műveletek, számolási programok) is végre lehetett hajtani, szembenállt az a hátrányos tulajdonság, hogy magas volt a program futási ideje (ciklusidő) és az, hogy a bitfeldolgozáshoz igen magas tárolási kapacitásra volt szükség. Ezen hiányosságok kiküszöbölésére és a szófeldolgozás előnyeinek kihasználására egyetlen vezérlőegységben bitprocesszort és szóprocesszort is alkalmaztak kombinálva. így például a DE-OS 31 01 270 jelű szabadalmi dokumentum olyan szó- és bitfeldolgozásra alkalmas kapcsolási elrendezést ismertet, amelynek programtárában szó- és bitfeldolgozásra vonatkozó utasítások vannak. Bit utasítás esetében a bitprocesszor aktiválódik, és ezzel egyidejűleg a szóprocesszorban leáll az adatfeldolgozás. Eközben azonban a szóprocesszor továbbra is elvégzi a tároló címezését és a parancs lehívását, vagyis a bitprocesszornak nincs saját hozzáférése a programtárhoz. Ennek a kapcsolási elrendezésnek az a hiányos tulajdonsága, hogy a bitprocesszor és a szóprocesszor nem tud egyidejűleg működni és következésképpen nem elegendően nagy a feldolgozási sebesség. Ez a megoldás abból az elgondolásból indul ki, hogy lényegében véve szófeldolgozásra van szükség, míg a bitprocesszor csupán kivételesen kapcsolódik be a működésbe bitfeldolgozás céljából. 1 2 A DE-PS 25 22 343 jelű szabadalmi dokumentum egy további kapcsolási elrendezést ismertet, amely egy-egy szó- és bitprocesszorral van ellátva. A szóprocesszornak és a bitprocesszornak szánt utasítások ennél a megoldásnál is egy közös programtárban vannak tárolva. Ez a berendezés egy olyan koordináló egységgel van ellátva, amely bit utasítás esetén a bitprocesszorhoz, míg szó utasítás esetén a szóprocesszorhoz csatlakoztatja hozzá a programtárat. A bitprocesszor és a szóprocesszor között jelzőáramkör létesít kapcsolatot. Ezt a jelzőáramkört a bitprocesszor bebillenti, majd a szóprocesszor letapogatja, amely azután felhívja a megfelelő alprogranot. Ennek a kapcsolási elrendezésnek az a hiányossága, hogy a szóprocesszornak nincs közvetlen hozzáférése a leképező párhoz és a bináris folyamat — be és kimenő csatornákhoz, és ezáltal a programozott vezérlés rugalmassága korlátozott. Ezen túlmenően hiányosságként jelölhető meg az is, hogy a koordináló egység egy viszonylag költséges egység, amelynek a beérkező utasításokat állandóan dekódolnia kell, annak érdekében, hogy a szóprocesszornak szánt utasítások és a bitprocesszornak szánt utasítások között különbséget tudjon tenni és ennek megfelelően rendelje hozzá a programtárat. Ugyancsak egy-egy szó-és bitprocesszorral ellátott vezérlő berendezést ismertet a Technica című folyóirat 1983.19.szám, 1555— 1558. oldalán. Ennél a megoldásnál a szó utasításoknak és a bit utasításoknak szánt tároló határozottan el van választva egymástól. Ez a megoldás jóllehet lehetővé teszi az egymással egyidőben történő szó- és bitfeldolgozást, azonban a határozott elválasztás a szó- és bit-programtár között akadályozza a rugalmas tárolókapacitás-kihasználást. Olyan alkalmazási esetekben amikor sok szófeldolgozásra van szükség (például ha sok alprogram dolgozandó fel), nincs lehetőség arra, hogy a bit- programtárnak egyes részeit szó utasításokra használhassuk fel. Ezen túlmenően a szó- és bitfeldolgozásra alkalmas alegységek egymástól eltérő szerkezetű buszainak összekapcsolására szolgáló kapcsolóegység meglehetősen bonyolult és egy járulékos jelzőáramkört igényel a szó- és bitprocesszor közöti információcsere megvalósítása érdekében. Ezen megoldás további hátrányos tulajdonsága abban van, hogy programozó készülék csak meghatározott, és erre a célra kialakított csatlakozási pontokon csatlakoztatható hozzá. Ilyen programozó készülékre lehet szükség a programtárban való változtatások végrehajtására különösen üzembehelyezés esetében. A találmánnyal célunk egy olyan számítógép kifejlesztése, amely alkalmas kombinált szó- és bitfeldolgozásra, amely rugalmasan és ezáltal gyorsan működik minimális tárolókapacitás felhasználásával, annak révén, 2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
