171187. lajstromszámú szabadalom • Févezető LSI egységekkel megvalósított elektronikus számológép letapogatott billentyűzettel és kijelzővel

9 171187 10 jelenik meg. A 8A ábrán látható a billentyűzetről jövő információnak és a digit D idő információnak a 36 regiszterbe töltött formátuma, ha a 8B ábra kódjait használjuk a K információ kódolására. Ha pl. Cl kulcsot lenyomjuk, a billentyűzet letapogatása után D10 időben KP vonalon lesz jel és a 36 regiszter a 8C ábrán látható szót fogja tartalmazni. A találmány szerinti számológép egy kiviteli alakját ezután részletesen ismertetjük a 9. és 10. ábrák kapcsán. A számológép úgy van kialakítva, hogy két MOS/LSI egységből (chip) épül fel, az egyik az adat egység (9. ábra), a másik a ROM egység (10. ábra). Az egész számológép az adat egységben van elhelyezve, leszámítva a 20 ROM-ot és a 25 program számlálót, amelyek a ROM egységben vannak elhelyezve. A 21 utasítás regisztert duplikálva mindkét egység tartalmazza. A 21 utasítás regiszter a 9U ábrán látható. A 21 utasítás regiszternek két 200 és 201 bemenete van — ezeket PIN27 és PIN28 címkével is elláttuk — ezek fogadják az utasításszót sorosan a ROM egységből, két részben. A 13 bites utasításszó két részre van osztva, hét bit jön a 200 bemenetre és hat bit jön a 201 bemenetre. Erre csupán azért van szükség, hogy csökkentsük a soros szóátviteli időt; és semmi egyéb jelentősége nincs a rendszer működésének logikájában. Az utasításszó a 200 és 201 bemenetekről 202 és 203 szelekciós kapuáramkört táplál, amelyeknek számos bemenete van. Az egyik pár 204 bemeneten CONA, ill. CONA jel van, ami azt jelenti, hogy a „növekmény tiltás" parancs van, ill. nincs jelen. Amikor ez a parancs jelen van, új utasításszót nem fogad a rendszer, helyette a 21 utasítás regiszterben levő van recirkuláltatva. Egy másik 205 bemeneten ha jel van, hatására a 21 utasítás regiszterbe nem kerülhet be az utasításszó, így az utasítás regiszter nullázódik; erre akkor kerül sor, amikor a program regiszter PREG utasítása megy a ROM egységbe. A 205 bemenetre kerülő jel a program regiszter kimenő áramköréről jön, amit a 90 ábrával kapcsolatban később ismertetünk. További 206 és 207 bemeneteket a 21 utasítás regiszterből történő recirkuláció céljára használjuk, így a regiszterbeli utasításszó folytatja a recirkulációt, ha egyéb feltételek is teljesülnek. A 202 és 203 szelekciós kapuáramkörök kimeneteit 208 és 209 vonalak sorosan továbbítják egy tizenhárom állapotú visszacsatolt shift regiszterbe, ami tulajdonképpen két, egy hét- és egy hatbites részregiszterre van felosztva. A regiszter hagyományos felépítésű, két invertert és 01—02 órajelek által vezérelt kapcsolókat tartalmaz minden fokozatban. Egy tizennegyedik 210 fokozattal egészül ki a shift regiszter, aminek feladata egybites késleltetés biztosítása, így a regiszter mindkét része szinkron fog működni. A 21 utasítás regiszter tizenhárom 211 kimenetét megcímkéztük a 4A ábrának megfelelően. Mind a tizenhárom 211 kimenet komplemense is rendelkezésre áll, így összesen huszonhat vonal megy 212 vezérlő mátrixba, ami a 9R és 9S ábrákon látható. Az utasításszó beolvasása vagy recirkulációja sorosan, két részben történik, így csupán egyetlen időpontban van a regiszterbeli szónak értelme. Ezért a 21 utasítás regiszter tartalmát csak 213 kapuáramkör (9V ábra) kimenetén megjelenő jellel egy időben adjuk a 212 vezérlő mátrixra. A 213 kapuáramkör egyik bemenete az S14 állapotidő 214 vonalon. Az S0—S13 állapotidőket használjuk a 21 utasítás regiszter feltöltésére valamely utasítás ciklusban. Az S15 állapotidőt a 212 vezérlő mátrix dekódolása alatti késleltetés foglalja le. Az új utasításszó így valamely utasításciklus végén kerül működésbe, vagyis egy utasításciklust használunk egy új utasításszó betöltésére, majd az utásításszó által parancsolt műveletek végrehajtása az alatt mehet végbe, amíg a következő utasításszó betöltése folyik. A 21 utasítás regiszter 211 kimenetei a 212 vezérlő mátrixon kívül szigma és jelző 220 mátrixba (9C ábra), R dekódoló 221 mátrixba, M vagy maszk dekódoló 222 mátrixba (9M ábra), valamint egyéb helyekre is mennek. Minden egyes mátrix ismert felépítésű programozható logikai elrendezés, amit később a 12. ábra kapcsán fogunk ismertetni. A 212 vezérlő mátrix alsó élénél futó függőleges 225 vonal P diffúziót, a vízszintes 226 vonal (egyike a 2 vonalaknak) fémszalagot reprezentál, a 227 kör a keresztezési ponton pedig kaput vagy vékony oxidréteget jelent úgy, ahogy egy MOS tranzisztor felépül. További P diffúziós vonalak, amelyek a drain elektródot adják, az ábrán nem láthatók. A 9. ábra néhány mátrixában a P diffúziós vonalak vízszintesek, és a fémszalagok függőlegesek. Pl. a 227 kör által jelölt tranzisztor, ami a 225 és a 226 vonalak keresztezésénél van kialakítva, egy NOR-kapu része, ahol a függőleges 225 vonal további bemeneteit jjb, Sc> Ma, Mb, Mc, Md és Irist jelek adják, és eme jelek akármelyikének jelénléte megváltoztatja a 228 vonalon a kimenetet, amely egyike a növekmény tiltó logika bemeneteinek. Az utasításszó R mezejét közvetlenül az R dekódoló 221 mátrix 230 bemeneteire kapcsoljuk (9M ábra). Noha az Ra, Rb, Re és Rd jelek keresztülmennek a 212 vezérlő mátrixon, az R mező változatlanul megjelenik a 230 bemeneteken. Ezen kívül az Ra—Rd jelek negáltjai 231 bemeneteken szintén az R dekódoló 221 mátrixba mennek. Az R dekódoló 221 mátrix négy kimenő 232 vonala tizenhat 233 kapura kerül (9K, 9L, 9M ábrák), és meghatározza, hogy melyik 30—33 regiszter kimeneté csatolódjék a 24 ALU-ra. Pl. ahhoz, hogy a 30 regiszter 37 kimenete jusson át a 233 kapukon, a megfelelő 233 kapuk bemenetét vezérlő 234 vonalak az R dekódoló 221 mátrix által gerjesztettnek kell lennie. Ez az R dekódoló 221 mátrix programozásától függően teljesülhet, az utasításszó R mezejében levő jelek különféle kombinációi esetén. A 21 utasítás regiszter kimenetéről a £ mező 240 vonalakon a szigma és jelző 220 mátrix bemenetére kerül (9C ábra), úgyszintén a SUB jel 241 vonalon, továbbá 6 jelek komplemensei. A szigma és jelző 220 mátrix a 34 és 35 jelzőregiszterek kimeneteiről is kap jeleket, amelyek a 220 mátrixra 242 és 243 vonalakon át kerülnek. Ezek a bemenetek a 220 mátrix többi bemeneteihez hasonlóan invertálva is vannak. A 220 mátrix további bemenete 244 vonalról jön, ezen az M15 jel komplemense van jelen. Az Ml5 jelet a 9M ábrán látható logikai 245 kapu dekódolja, ennek bemeneteit M mező Ma—Md bitjei adják a 21 utasítás regiszterből. Az Ml 5 jel azt indikálja, hogy jelző műveletet kell végrehajtani, amit a rendszeren belül sok helyen felhasználunk. A 220 mátrix további bemenetei között találjuk a jelző maszk indikációt 246 vonalon, ezt a későbbiekben leírtak szerint logikai 247 kapuk (9N ábra) állítják elő. A 220 mátrix 74 vonalon jövő egyik bemenete a 36 regiszter (9T ábra) egyik recirkulációs kimenetén áll elő. A 240 vonalak, a 241 vonal és a 244 vonal 248 kapu bemeneteit képezik, a 248 kapu kimenete viszont a 220 mátrix 249 bemenete. A 220 mátrix feladata a 21 utasítás regiszter S mezejének dekódolása, valamint a 34 és 35 jelzőregiszterek 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 5