Апаратура обчислювальних засобів. Обчислювальний пристрій (Заняття № 7.11)

Содержание

Слайд 2

Устрій та бойове застосування КЗА 86Ж6 Тема №7 : Апаратура обчислювальних

Устрій та бойове застосування КЗА 86Ж6

Тема №7 : Апаратура обчислювальних засобів
Заняття

№ 11 Обчислювальний пристрій (ОбчП)
Навчальна мета: вивчити принципи побудови і функціонування обчислювального пристрою (ОбчП)
Час: 2 години.
Місце: спецклас.
Вид заняття: групове .
Слайд 3

Навчальні питання 1. Призначення, склад та технічні характеристики обчислювального пристрою 2.

Навчальні питання

1. Призначення, склад та технічні характеристики обчислювального пристрою
2.

Основні формати даних і команд, список команд
3. Система конфігурування інформації
Слайд 4

1. Призначення, склад та технічні характеристики обчислювального пристрою Основним операційним пристроєм

1. Призначення, склад та технічні характеристики обчислювального пристрою

Основним операційним пристроєм спецобчислювача

СО є обчислювальний пристрій (ОбчП), який являє собою одноадресну обчислювальну машину з шістнадцятьома 36-розрядними оперативними регістрами ОР.
ОбчП призначений:
для прийому командної та числової інформації з ЗП, арифметичної та логічної обробки числової інформації під керуванням команд;
для прийому заявок від зовнішніх і внутрішніх абонентів та організації пріоритетного переривання виконуваної програми;
для ініціалізації роботи пристрою обміну СО за допомогою разових команд.
Слайд 5

Більшість операцій виконується над 18-розрядними числами, а пересильні операції – над

Більшість операцій виконується над 18-розрядними числами, а пересильні операції – над

36-розрядними.
Мінімальною одиницею інформації є байт. Формат команди – 36 розрядів (4 байти). Максимальна швидкодія – 200 тисяч операцій на секунду. Контроль команд і даних – побайтовий на парність. Конфігурування інформації здійснюється по півсловах і байтах з точністю до байта.
Організація керування обчислюваним процесом – мікропрограмування.
Конструктивне виконання – типовий двоярусний і типовий одноярусний блоки. У двоярусному блоці розміщується ОбчП1, у одноярусному – ОбчП2.
Слайд 6

ОбчП складається з операційного пристрою ОП та пристрою управління ПУ.

ОбчП складається з операційного пристрою ОП та пристрою управління ПУ.

Слайд 7

Операційний пристрій ОП призначений для виконання функцій: арифметичної та логічної обробки

Операційний пристрій ОП призначений для виконання функцій:
арифметичної та логічної обробки

інформації, яка надана 36-розрядними паралельним кодами з фіксованою комою і надходить із загального поля ЗП СО;
керування чергою вибірки команд, формування виконавчої адреси числа і вироблення сигналів, які керують взаємодією із ЗП;
формування чисел змінної довжини як при читанні інформації з пам’яті, так і під час записі в ОЗП;
організації роботи з кільцевими зонами пам’яті;
прийому та керування пріоритетним перериванням виконуваної програми від зовнішніх і внутрішніх заявок;
ініціювання роботи пристрою обміну СО за допомогою разових команд;
взаємодії з пультом оперативного керування СО;
організації контролю правильності роботи обладнання і фіксації сигналів збою.
Слайд 8

Склад операційного пристрою ОбчП: арифметичний пристрій АП; 36-розрядний вхідний регістр ВР;

Склад операційного пристрою ОбчП:
арифметичний пристрій АП;
36-розрядний вхідний регістр ВР;
схема словостану процесора

СхССП;
шістнадцять 36-розрядних оперативних регістрів СхОР;
два конфігуратори читання КфЧ1 і КфЧ2, конфігуратор запису Кф3;
схема взаємодії з ЗП СхВЗП;
схема переривання СхПр;
схема взаємодії з ПОУ СхВПОУ.
Слайд 9

Пристрій управління ПУ призначений для вироблення необхідних при виконанні команд сигналів,

Пристрій управління ПУ призначений для вироблення необхідних при виконанні команд сигналів,

які забезпечують централізоване керування роботою всіх пристроїв ОбчП на кожному такті керування, а також для організації керування обміном з ЗП.
До складу пристрою керування входять такі блоки:
шифратор мікрооперацій ШМ;
логічний блок.
Слайд 10

Арифметичний пристрій АП призначений для арифметичної та логічної обробки інформації, наданої

Арифметичний пристрій АП призначений для арифметичної та логічної обробки інформації, наданої

18-розрядними кодами.
Схема словостану процесора СхССП призначена для вироблення, прийому та зберігання інформації щодо стану процесора.
Оперативні регістри ОР призначені для зберігання результатів дії більшості команд, для створення індексних регістрів і регістрів кільцевих зон, для зберігання команд (при налагоджуванні апаратури з ПОУ), для зберігання одного або двох операндів при виконанні арифметичних, логічних операцій та операцій пересилання, для проміжного запам’ятовування ССП при виконанні команд ЕКСТРАКОД. Схема керування записом в ОР СхУОР здійснює керування записом інформації до оперативної регістрової пам’яті, а також конфігурує інформацію, зчитану за командами ПЕРЕСЫЛОК П1, П3.
Слайд 11

Конфігуратори чисел призначені для конфігурації інформації в процесі її обробки. Система

Конфігуратори чисел призначені для конфігурації інформації в процесі її обробки. Система

конфігурації у ОбчП представлена двома конфігураторами читання: КфЧ1 і КфЧ2 і конфігуратором запису Кф3.
Схема взаємодії з ЗП СхВЗП аналізує вигляд звернення (до ЗП або ОР), формує адресу модуля ЗП і сигнали, що керують зверненням до ЗП, а також керує видачею адреси модуля ЗП в магістраль адреси.
Схема взаємодії з ПОУ (СхВПОУ) призначена для прийому інформації з ПОУ і передачі її до СО, для формування керівних імпульсів і для індикації основних регістрів ОбчП.
Слайд 12

Схема переривання програми СхПр призначена: для прийому та зберігання заявок на

Схема переривання програми СхПр призначена:
для прийому та зберігання заявок на зовнішні

(за заявками від абонентів), внутрішні (від схем апаратного контролю) і програмні переривання;
для програмного маскування прийнятих заявок вироблення сигналу Подм. АВР, який керує перериванням;
для переривання виконуваної програми та організації виконання підпрограми, що вклинюлась, відповідної сигналу, що викликав дане переривання;
для скидання заявок на переривання по закінченні їх обслуговування.
Слайд 13

2. Основні формати даних і команд, список команд Формат слова інформації,

2. Основні формати даних і команд, список команд

Формат слова інформації,

що зберігається у запам’ятовуючому пристрої, має вигляд:
Слайд 14

Система команд ОбчП – одноадресна з 32-ма 18-розрядними або 16-ма 36-розрядними

Система команд ОбчП – одноадресна з 32-ма 18-розрядними або 16-ма 36-розрядними

оперативними регістрами. У залежності від типу виконуваної операції, всі команди можуть бути розбиті на 5 форматів. Довжина команд фіксована і для всіх форматів дорівнює 36-ти розрядам (32 інформаційних і 4 контрольних).

а)

б)

Слайд 15

в) г) д) Позначення: КОП - код операцій; КФЧ - код

в)

г)

д)

Позначення:
КОП - код операцій;
КФЧ - код конфігурації числа;
И - ознака індексації;

Слайд 16

Позначення: А1 - перша адреса команди: 11…14 р – номер оперативного

Позначення:
А1 - перша адреса команди: 11…14 р – номер оперативного регістра,

15 р – номер півслова (0 – старше, 1 – молодше);
А2 - друга адреса команди: 16…31 р адреса ЗП.
Пр1 - ознака передачі керування: 0 – по інформаційному розряду, 1 – по контрольному розряду;
Пр2 - ознака передачі керування за значенням ознаки: 0 – перехід до нуля, 1 – перехід до одиниці;
NР - номер порівнюваного розряду:
0001 – по контрольному розряду старшого байта;
0010 – по контрольному розряду молодшого байта;
0100 – за ознакою, яка дорівнює сумі по mod2 контрольних розрядів старшого і молодшого байтів;
Пр - ознака команди передачі керування;
БОЗПК - база ОЗП команди;
БДЗПК - база ДЗП команди.
Слайд 17

3. Система конфігурування інформації Конфігурування чисел полягає в тому, що 36-розрядне

3. Система конфігурування інформації

Конфігурування чисел полягає в тому, що 36-розрядне

число ділиться на два півслова: активне й пасивне. Активне півслово бере участь в операції, а пасивне не бере участь.
Конфігурування здійснюється по півсловах і байтам.
Система конфігурування у ОбчП представлена двома конфігураторами читання КфЧ1, КфЧ2 і конфігуратором запису Кф3. КфЧ1 конфігурує інформацію, яка надходить з оперативних регістрів. КфЧ2 конфігурує інформацію, яка надходить на ВР з магістралі читання МЧт або з ОР, півсловами і байтами. КфЧ1 спільно з Кф3 конфігурує інформацію під час запису в ОЗП з ОР.
Слайд 18

КфЧ2 конфігурує інформацію, вибрану по другій виконавчій адресі (другий операнд). КфЧ1

КфЧ2 конфігурує інформацію, вибрану по другій виконавчій адресі (другий операнд).
КфЧ1 виділяє

півслово вибраної інформації по першій адресі (перший операнд), а при виконанні команд П2, П3 КфЧ1 конфігурує інформацію півсловами і байтами.
Під час виконання арифметичних і логічних команд, крім команд ВЧ і ДК, у пасивному байті в суматорі передаються нулі, а при виконанні команд ВЧ і ДК у пасивному байті передаються одиниці.
КфЧ1 і КфЧ2 забезпечують видачу операнда у суматорі з ВР або ОР у прямому або інверсному коді у залежності від сигналів, які надходять з ПУ ОбчП.
Під час виконання команди ВЧ і ДК використовують операнди в додатковому коді.
Конфігуратори читання не видають інформацію у випадку приходу сигналу Бл (блокування) з ПУ ОбчП.
Слайд 19

Конфігурування інформації при виконанні команди П2

Конфігурування інформації при виконанні команди П2