DE1267886B - Datenbearbeitungsanlage - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

G06f

Deutsche KL: 42 m3-9/19

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:

1267 886
P 12 67 886.3-53
6. Oktober 1965
9. Mai 1968

Die Erfindung betrifft Datenbearbeitungsanlagen und im einzelnen die Vergrößerung der Datenbearbeitungskapazität solcher Anlagen durch eine Erhöhung des Wirkungsgrades bei der Ausnutzung von Einzelbefehlen.

Es besteht die Möglichkeit, einen ersten Befehl, beispielsweise einen Lesebefehl, mit einem Verschiebebefehl zu einem einzigen Befehl zu kombinieren. Eine Datenbearbeitungsanlage weist dann eine Steueranordnung auf, die auf das Operationsfeld eines ersten Befehls anspricht und eine erste Operation ausführt, während gleichzeitig der Inhalt eines ersten Registers um einen Betrag verschoben wird, der durch das konstante Feld des ersten Befehls angegeben wird.

Es ist oft erforderlich, ein Datenwort zur Gewinnung eines unterschiedlichen Wortes zu bearbeiten. Gleichzeitig kann es erforderlich sein, das ursprüngliche Datenwort in einem der Register festzuhalten. Beispielsweise kann es erforderlich sein, ein unterschiedliches Wort mit einem ursprünglichen Wort zu ao vergleichen. Zur Speicherung eines Datenwortes in zwei Registern sind also zwei Befehle erforderlich.

Entsprechend der der Erfindung zugrunde liegenden Aufgabe soll eine Datenbearbeitungsanlage geschaffen werden, bei der die überschüssige Codekapazität gewählter Klassen von kombinierten Befehlen zur Steuerung einer zweiten Datenbearbeitungsoperation benutzt werden kann.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß ein Detektor zur Feststellung des Verschiebewertes in kombinierten Befehlen und Schaltungen benutzt wird, welche die Verschiebung des Inhaltes eines ersten Registers verhindern, und daß weitere Schaltungen vorhanden sind, die auf diskrete, von dem Detektor festgestellte Verschiebewerte oberhalb eines vorbestimmten Wertes ansprechen, um eine weitere Operation durchzuführen. In dem noch zu beschreibenden Ausführungsbeispiel wird beispielsweise ein kombinierter Verschiebe-Lese-Befehl benutzt. Ein Lesebefehl würde nur ein Register angeben. Entsprechend der erfindungsgemäßen Lösung steuert ein kombinierter Verschiebe-Lese-Befehl das Auslesen eines Wortes aus dem Speicher in zwei Registern. Es sind also nur minimale Abänderungen beispielsweise für Verschiebe-Lese-Schaltungen erforderlich, um ein Befehlswort bereitzustellen, welche das Auslesen eines Speicherwortes in zwei Register der Anlage steuern.

Dabei ergibt sich der Vorteil, daß durch diese Anpassungsfähigkeit die erforderlichen Abänderungen für bestehende kombinierte Befehle aus der Klasse der Verschiebebefehle herabgesetzt werden.

Datenbearbeitungsanlage

Anmelder:

Western Electric Company Incorporated,

New York, N. Y. (V. St. A.)

Vertreter:

Dipl.-Ing. H. Fecht, Patentanwalt,

6200 Wiesbaden, Hohenlohestr. 21

Als Erfinder benannt:
Michael Peter Fabisch,
Shrewsbury, N. J. (V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 7. Oktober 1964
(402273)

Außerdem läßt sich die Anzahl von Schritten in Befehlsfolgen herabsetzen.

Die Erfindung soll im folgenden an Hand der Zeichnung noch näher beschrieben werden. Es zeigen

F i g. 1 und 2 in aneinandergelegter Form eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels für eine Datenbearbeitungsanlage nach der Erfindung,

F i g. 3 eine Tabelle mit der Codierung verschiedener Befehle für die Datenbearbeitungsanlage nach der Erfindung.

In der Zeichnung und der nachfolgenden Erläuterung sind die Bits der verschiedenen Worte in der Form angegeben, daß das Bit mit der jeweils höheren Stellenzahl zuerst genannt wird. So geben die Bits 22-14 die Bits 22 bis 14 in absteigender Reihenfolge ihrer Stellenzahl an.

An Hand der F i g. 1 und 2 soll zunächst die Arbeitsweise der Datenbearbeitungsanlage unter Verwendung der individuellen und kombinierten Befehle und dann die Betriebsweise der Schaltung bei Verwendung des kombinierten Verschiebe-Lese-Befehls nach der Erfindung beschrieben werden.

Bei dem in den F i g. 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung wird ein im Befehlswortregister 10 erscheinendes Befehlswort im Decoder-Verteiler 12 decodiert. Die Anlage enthält fünf

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Einzelbefehlskabel RD (Lesen), WRT (Schreiben), abgelesen, aber nur die 21 Bits der niedrigsten Zif-

RTR (Register-zu-Register), SFT (Verschieben), fernstellen, das Datenwort, werden zur Maskierschal- XFR (Übertragen) und drei Kombinationsbefehls- tung 38 übertragen.

kabel SFT-RD (Verschieben—Lesen), SFT-WRT Es besteht außerdem die Möglichkeit, bei der Aus-(Verschieben—Schreiben) und SFT-XFR (Verschie- 5 führung eines Schreibbefehls ein Wort in den Speicher ben—Übertragen). Die acht Befehlskabel sind in einzuschreiben. Es werden 21 Bits über das Kabel 44 Form von strichpunktierten Linien dargestellt. Der zur Schreibschaltung 46 übertragen. Gleichzeitig wird Decoder-Verteiler 12 gibt verschiedene Bits an eines eine Adresse mit 23 Bits vom Schreibbefehlskabel dieser Befehlskabel entsprechend der in F i g. 3 an- (WRT) zur Schreibschaltung gegeben. Das Datengegebenen Befehlscodierung. Die oberen acht Zeilen io wort mit 21 Bits wird in die ersten 21 Positionen der in Fig. 3 geben die normalen Einzel- und Kombi- Speicherstelle eingeschrieben, welche durch die über nationsbefehle wieder, die in der Anlage nach den das Schreibbefehlskabel übertragene Adresse bezeich-Fig. 1 und 2 ausgeführt werden können. In Abhän- net wird.

gigkeit von dem auszuführenden Befehl wird immer Bei vielen Datenbearbeitungsmaschinen besteht

nur eines dieser acht Befehlskabel gleichzeitig erregt. 15 eine Maskiermöglichkeit für verschiedene Befehls-

Die in den F i g. 1 und 2 in Klammern gestellten arten. Bei einer Maskierung wird die Übertragung Zahlen geben die Bits in dem Befehlswort an, deren gewählter Bits eines Wortes gesperrt, das von einem Werte über die Befehlskabel übertragen werden. Teil der Maschine zu einem anderen gegeben wird. Wenn beispielsweise ein Verschiebebefehl ausgeführt Beispielsweise werde bei einer auf der Grundlage von wird, werden die Bits 22-14 des im Befehlswortregi- 20 6 Bits arbeitenden Maschine das Wort 101011 von ster 10 enthaltenen Befehlswortes über entsprechende einem Speicher zu einem Register übertragen. Bei der Adern im Befehlskabel SFT zur Schiebesteuerschal- Übertragung durchläuft das Wort eine Maskierschaltung 14 und zum Schieberegisterwähler 16 übertra- tung. Es sei angenommen, daß die Maske in der Masgen. Bestimmten Kabeln in den Fig. 1 und 2, die leerschaltung das Wort 011110 ist. Jedes Bit der keine Befehlskabel sind, sind ebenfalls in Klammern 25 Maske ist einer entsprechenden Ziffer in dem Wort gestellte Zahlen zugeordnet. Diesen Zahlen ist das zugeordnet. Wenn das Maskier-Bit eine 1 ist, kann Wort »Bit« nachgestellt, und sie geben die Zahl von die entsprechende Ziffer des Wortes die Maskier-Bits an, welche von einer Einheit zu anderen über schaltung durchlaufen und in das Register eingedas entsprechende Kabel übertragen werden. Diese schrieben werden. Wenn das Bit der Maske eine 0 ist, zusätzlichen Bezeichnungen sind nur dann verwendet 30 wird die entsprechende Ziffer im Wort gesperrt und worden, wenn sie zur Klarstellung erforderlich sind. kann nicht durch die Maskierschaltung zum Register

Bevor die acht Befehle, die ausgeführt werden laufen. In dem gewählten Beispiel können also nur können, besprochen werden, sollen einige Bemerkun- die vier mittleren Ziffern 0101 durch die Maskiergen bezüglich der einzelnen Schaltungsanordnungen schaltung zum Register laufen. Die beiden äußeren in der Anlage vorangestellt werden. Bei diesem Aus- 35 Ziffern des Wortes sind gesperrt. Es sei angenommen, führungsbeispiel der Erfindung enthält der Speicher daß das Register ursprünglich das Wort 111000 ent-18 2²³ Speicherstellen. Jede Speicherstelle enthält ein halten hat. Die vier Ziffern, welche die Maskierschal-Wort mit 28 Bits, das entweder ein Datenwort oder rung durchlaufen, werden in die vier mittleren Stufen ein Befehlswort sein kann. Die Leseschaltung 20 des Registers eingeschrieben. Die beiden äußeren überträgt über das Kabel 22 eine Adresse mit 23 Bits 40 Stufen des Registers bleiben unbeeinflußt, da keine in zum Speicher 18. Die Leseschaltung setzt außerdem diese Stufen einzuschreibenden Ziffern durch die über das Kabel 26 den Wortdirektor 24 von der Art Maskierschaltung hindurchlaufen können. Daher erdes aus dem Speicher abzulesenden Wortes in Kennt- scheint nach der Maskieroperation schließlich das nis. Aus dem Speicher 18 wird ein Wort mit 28 Bits Wort 101010 im Register. Eine Maskiermöglichkeit abgelesen und über das Kabel 28 zum Wortdirektor 45 ist sehr oft außerordentlich vorteilhaft, da sie das 24 übertragen. Wenn das abgelesene Wort ein an das Einschreiben von Bits in nur einen Teil eines Regi-Befehlswortregister 10 abzugebendes Befehlswort ist, sters oder einer Speicherstelle ermöglicht, wird das gesamte Wort mit 28 Bits über das Kabel 30 Die Maskiermöglichkeit kann in einer bestimmten zum Befehlswortregister 10 übertragen. Das beson- Maschine für eine Vielzahl von Befehlen verwirklicht dere Befehlswort, das in das Befehlswortregister 10 50 sein. Bei diesem Ausführungsbeispiel besteht die gegeben wird, wird durch ein Programmadressenregi- Maskiermöglichkeit für Lesebefehle und Register-zuster32 gesteuert. Dieses Register gibt nacheinander Register-Befehle. In dem Maskierregister 48 erAdressen mit 23 Bits an das Kabel 34. Jede Adresse scheint eine Maske mit 21 Bits. Am Eingang der stellt den Ort eines Befehlswortes im Speicher 18 dar. Maskierschaltung 38 liegt ein Wort mit 21 Bits ent-Die Inkrementschaltung 36 schaltet die im Pro- 55 weder auf dem Kabel 36 oder auf dem Kabel 50. grammadressenregister 32 enthaltene Zahl weiter. Wenn das Bit 25 auf einem der Befehlskabel RD oder Folglich werden normalerweise aufeinanderfolgende RTR eine 1 ist, steuert das Maskierregister 48 die Adressen zum Speicher 18 und aufeinanderfolgend Maskierung des über die Maskierschaltung übertragespeicherte Befehle vom Wortdirektor 24 zum Be- genen Wortes unter Verwendung der Maske im Masfehlswortregister 10 übertragen. 60 kierregister. Wenn das Bit 25 eine 0 ist, geht das EinWenn statt der vom Programmadressenregister 32 gangswort der Maskierschaltung unbeeinflußt durch ausgehenden Adresse eine Adresse mit 23 Bits auf diese zum Kabel 42. Wenn die Maskierung nicht bedem Befehlskabel RD erscheint, wird die Leseschal- fohlen wird, erscheint das Wort mit 21 Bits auf einem tung 20 davon in Kenntnis gesetzt, daß es sich bei der Kabel 36 oder 50 auf dem Kabel 42. Wenn die dem abzulesenden Wort um Daten handelt, die statt 65 Maskierung jedoch befohlen wird, werden in Abhänzu dem Befehlswortregister zur Maskierschaltung gigkeit von dem im Maskierregister 48 gespeicherten zu übertragen sind. Es wird zwar wiederum ein volles Maskierwort weniger als 21 Bits auf dem Kabel 42 Wort mit 28 Bits aus der angegebenen Speicherstelle erscheinen.

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Wenn der Lesebefehl oder der Register-zu-Regi- wenn ein neues Wort durch den Registerwähler 52 in ster-Befehl ausgeführt wird, werden die Bits 24 und das Schieberegister C eingeschrieben wird.
23 des Befehlswortes zum Registerwähler 52 über- Die Betriebsweise der Anlage nach den F i g. 1 tragen. Diese Bits bestimmen eines der Register A, B, und 2 läßt sich am besten an Hand der Art und C und D. Das Wort mit 21 Bits auf dem Kabel 42 5 Weise verstehen, in welcher jeder der acht Befehlswird über eines der vier Ausgangskabel des Registers arten ausgeführt wird. Das Programmadressenregister weitergeleitet, um in das entsprechende der vier 32 überträgt über das Kabel 34 aufeinanderfolgend Schieberegister eingeschrieben zu werden. Wenn das numerierte Adressen mit 23 Bits zur Leseschaltung Register C, das Summanden-Schieberegister angege- 20. Die Leseschaltung steuert das Ablesen des angeben wird, wird das maskierte Wort in dieses Register io gebenen Befehlswortes mit 28 Bits aus dem Speicher eingeschrieben und an einen der Eingänge des Addie- 18 und läßt den Wortdirektor 24 das volle Wort mit rers 54 angelegt. Das Wort im Register D wird an den 28 Bits über das Kabel 30 zum Befehlswortregister anderen Eingang des Addierers gegeben. Der Ad- 10 übertragen. Die Adressen im Programmadressendierer leitet das Summenwort ab und schreibt es in register 32 werden durch die Inkrement-Schaltung 36 das Register D ein. Das ursprüngliche, maskierte 15 weitergeschaltet. Wenn eine Übertragung auf einen Wort verbleibt im Register C, und der Inhalt des Re- Befehl außerhalb der Folge erforderlich ist, wird das gisters D stellt die Summe des sich jetzt im Register C Befehlskabel XFR erregt. Wie in F i g. 3 gezeigt, wird befindenden Wortes und des vorhergehenden Inhal- ein Übertragungsbefehl durch den Code OHIO in den tes des Registers D dar. Ein durch den Registerwäh- Bits 27-23 eines Befehlswortes dargestellt. Wenn dieler direkt in das Register!) eingeschriebenes Wort ao ser Code in diesen Bits des Befehlswortregisters erhat keinen Einfluß auf das Register C. Der Addierer scheint, werden die Bits 22-0 des Befehlswortes im 54 ist vorgesehen, um alle Addieroperationen zu Register über das Befehlskabel XFR zum Programmsteuern. Zwei Worte können addiert werden, indem adressenregister übertragen. Diese 23 Bits werden im ein erstes Wort in das Register D gegeben und das Register 32 an Stelle der ursprünglich darin enthaltezweite Wort in das Register C eingeschrieben wird. 25 nen Adresse eingesetzt. Diese ursprüngliche Adresse Das zweite Wort verbleibt im Register C, und die hat die Übertragung des Befehls zum Befehlswort-Summe erscheint im Register D. register gesteuert, wobei dieser Befehl die Übertra-

Bei der Ausführung entweder eines Schreibbefehls gungsoperation selbst steuert. 23 Bits müssen zum oder eines Register-zu-Register-Befehls tritt der Regi- Programmadressenregister übertragen werden, um sterleser 56 in Tätigkeit. Bei einem Schreibbefehl ist 30 den Ort des nächsten Befehls zu identifizieren. Diese das Befehlskabel WRT erregt, und die Bits 24 und 23 neue Adresse im Programmadressenregister wird dades Befehlswortes werden zum Registerleser 56 über- nach weitergeschaltet, um die Übertragung nachfoltragen. Diese Bits bezeichnen eines der Register A, B, gend adressierter Befehle zum Befehlswortregister zu C und D. Der Registerleser liest das Wort aus dem steuern. In Fig. 3 bezeichnet die Befehlsspalte der angegebenen Register ab und gibt es an das Kabel 44. 35 Tabelle den Befehl, das erregte Befehlskabel und die Dieses Wort mit 21 Bits wird in den Speicher einge- über dieses Befehlskabel für jede der Befehlswortschrieben. Wenn andererseits ein Register-zu-Regi- Codierungen übertragenen Bits. Wenn ein Übertraster-Befehl ausgeführt wird und das Befehlskabel gungsbefehl ausgeführt wird, ist das Befehlskabel RTR erregt ist, werden die Bits 22 und 21 des Be- XFR erregt, und die Bits 22-0 des Befehlswortes erfehlswortes zum Registerleser 56 übertragen. Der 40 scheinen auf dem Kabel.

Registerleser arbeitet dann auf analoge Weise, legt Ein Schiebebefehl wird durch den Code 01100 in

aber das aus einem der Register abgelesene Wort mit den Bits 27-23 eines Befehlswortes dargestellt. Das

21 Bits an das Kabel 50 statt an das Kabel 44. Befehlskabel SFT wird erregt, und die Bits 22-14

Die Schiebesteuerschaltung 14 und der Schiebe- werden über das Befehlskabel zur Schiebesteuerschal-

registerwähler 16 steuern das Verschieben und Rotie- 45 tung 14 und zum Schieberegisterwähler 16 übertra-

ren von Bits in einem der Register A bis D. Wenn ein gen. Das Bit 20 setzt die Schiebesteuerschaltung von

Verschiebebefehl ausgeführt wird, werden die Bits der Art der auszuführenden Schiebeoperation in

20-14 über das Befehlskabel 5Fr zur Schiebesteuer- Kenntnis. Wenn das Bit 20 eine 1 ist, werden die Bits

schaltung 14 übertragen. Das Bit 20 bestimmt, ob in dem bezeichneten Register verschoben und nicht

eine Verschiebe- oder Rotationsoperation stattfinden 50 rotiert, und wenn das Bit 20 eine 0 ist, werden die

soll. Das Bit 19 gibt die Richtung, entweder nach Bits im Register rotiert und nicht verschoben. Bei

links oder nach rechts, an. Die 5 Bits 18-14 bestim- einer Schiebeoperation werden die Bits an einem

men die Größe der Verschiebung. Die Schiebesteuer- Ende des Registers aus diesem herausgeschoben, und

schaltung 14 interpretiert die durch die Bits 20-14 0-Werte werden in die Stufen am anderen Ende des

dargestellte Information und setzt den Schieberegister- 55 Registers eingeschrieben. Wenn die Bits rotiert wer-

wähler 16 über das Kabel 58 von der Art, Richtung den, werden die an einem Ende des Registers heraus-

und Größe der auszuführenden Verschiebeoperation geschobenen Bits am anderen Ende wieder eingesetzt,

in Kenntnis. Die Bits 22 und 21 werden direkt über Das Bit 19 steuert die Richtung der Verschiebung,

das Befehlskabel 5Fr zum Schieberegisterwähler 16 Wenn das Bit 19 eine 1 ist, werden die Bits in dem

übertragen und bezeichnen eines der Register .4 bis D. 60 bezeichneten Register nach rechts rotiert oder ver-

Der Schieberegisterwähler 16 steuert dann das Ver- schoben, und wenn das Bit 19 eine 0 ist, werden die

schieben der Bits in einem der vier Schieberegister Bits nach links rotiert oder verschoben. Die Bits

über ein entsprechendes Kabel in Übereinstimmung 18-14 steuern die Größe der Verschiebung. Diese

mit der in den Bits 22-14 enthaltenen Informationen. 5 Bits stellen eine der Zahlen 1 bis 22 dar und ermög-

Wenn das Register C bezeichnet wird, wird sein In- 65 liehen der Schiebesteuerschaltung die Feststellung,

halt auf normale Weise verschoben. Der Addierer 54 um wie viele Stellen die Bits in dem bezeichneten

arbeitet nicht, wenn das Wort im Register C verscho- Register verschoben oder rotiert werden sollen. Die

ben oder rotiert wird. Der Addierer arbeitet nur dann, Verschiebekommandosignale erscheinen auf dem Ka-

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bei 58. Die Bits 22 und 21 werden zum Schieberegi- schrieben werden: Ein Register-zu-Register-Befehl sterwähler 16 übertragen. Diese Bits identifizieren wird ausgeführt, für welchen das Bit 25 im Befehlseines der Schieberegister A bis D. Der Schieberegi- wort eine 0 ist. Die Maske in den Bits 20-0 wird im sterwähler 16 gibt die Schiebekommandosignale auf Maskierregister gespeichert, um bei der Ausführung dem Kabel 58 an das bezeichnete Register. Zur Dar- 5 eines nachfolgenden Lesebefehls benutzt zu werden, stellung eines Schiebebefehls werden nur die Bits aber es findet keine Maskierung bei der Ausführung 27-14 benötigt, wobei die Bits 27-23 den Schiebe- des Register-zu-Register-Befehls statt, währenddesbefehl-Code und die Bits 22-14 die erforderliche sen die Maske im Register 48 gespeichert ist. Wenn Schiebeinformation darstellen. Die Bits 13-0 des Be- dieser Register-zu-Register-Befehl ausgeführt ist, fehlswortes werden bei der Ausführung eines Schiebe- io können die Bits 24 und 23 die gleichen sein wie die befehls nicht benutzt. Es können zwar Bits in den Bits 22 und 21, und in diesem Fall wird das aus Stufen 13-0 des Befehlswortregisters 10 erscheinen, einem der Schieberegister abgelesene Wort unveränaber der Decoder-Verteiler 12 wird durch diese Bits dert einfach wieder in dieses eingeschrieben. Auf nicht gesteuert und überträgt sie auch nicht zu irgend- diese Weise kann eine Maske im Maskierregister geeiner Einheit der Anlage. 15 speichert werden, um nachfolgend bei einem Lese-

Ein Lesebefehl wird durch den Code 10 in den befehl benutzt zu werden. Außerdem besteht die Bits 27 und 26 eines Befehlswortes dargestellt. Das Möglichkeit, das Wort aus einem der Register zu Befehlskabel RD wird erregt, und die Bits 25-0 wer- einem anderen zu übertragen, während die Maske im den über die entsprechenden Adern dieses Kabels zu Register 48 zur nachfolgenden Verwendung bei verschiedenen Einheiten der Anlage übertragen. Die 20 einem Lesebefehl gespeichert ist. Die Bits 24 und 22 Bits 22-0 werden zur Leseschaltung 20 gegeben. Das wären in diesem Fall verschieden von den Bits 22 Bit 25 wird zum Maskierregister 48 übertragen. Wenn und 21.

das Bit25 eine 1 ist, steuert die Maske mit 21 Bits Bei der Anlage nach den Fig. 1 und 2 können

im Register 48 die Maskierung des zur Maskierschal- außerdem kombinierte Befehle ausgeführt werden, rung übertragenen Wortes mit 21 Bits. Die Bits 24 25 wobei ein Befehlspaar durch ein einziges Befehlswort und 23 auf dem Lesebefehlskabel nennen dem Regi- dargestellt wird. Das Befehlskabel SFT-RD steuert sterwähler 52 die Identität eines der Register^ bis D, die gleichzeitige Ausführung von Verschiebe- und und das maskierte Wort auf dem Kabel 42 wird durch Lesebefehlen. Das Befehlskabel SFT-WRT steuert den Registerwähler zu dem bezeichneten Register die gleichzeitige Ausführung von Verschiebe- und übertragen. Das maskierte Wort wird im Register 30 Schreibbefehlen. Das Befehlskabel SFT-XFR steuert gespeichert. Wenn es im Register C gespeichert wird, die gleichzeitige Ausführung von Verschiebe- und wird die Summe des maskierten Wortes und des frü- Übertragungsbefehlen.

heren Inhaltes des Registers D im Register D gespei- Zunächst sei der Verschiebe-Übertragungs-Befehl

chert. betrachtet. Der Kombinationsbefehl wird durch den

Wenn der Code 010 in den Bits 27-25 des Befehls- 35 Code 01101 in den Bits 27-23 des Befehlswortes darwortes erscheint, wird das Befehlskabel WRT erregt gestellt, wie in Fig. 3 gezeigt. Das Befehlskabel und ein Schreibbefehl ausgeführt. Die Bits 24 und 23 SFT-XFR führt zur Schiebesteuerschaltung 14, dem werden zum Registerleser 56 übertragen, der das Schieberegisterwähler 16 und dem Programmadres-Wort aus dem durch diese Bits bezeichneten Register senregister 32, und die restlichen Bits im Befehlswort, abliest und das abgelesene Wort mit 21 Bits an das 40 die Bits 22-0, werden über das Befehlskabel zu die-Kabel 44 gibt. Gleichzeitig werden die Bits 22-0 im sen Einheiten übertragen. Die Bits 22-14 werden zur Befehlswort zur Schreibschaltung 46 übertragen. Die Schiebesteuerschaltung 14 und zum Schieberegister-Bits 22-0 definieren eine bestimmte von den 2²³ Stel- wähler 16 gegeben, um die Schiebeoperation zu steulen im Speicher. Sowohl die einzuschreibenden Bits ern. Diese Einheiten arbeiten auf Grund der zu ihnen als auch die Adresseninformation werden von der 45 übertragenen Bits genau auf die gleiche Weise wie bei Schreibschaltung 46 über das Kabel 57 zum Speicher der Ausführung eines normalen Schiebebefehls. Die 18 übertragen. Bits 13-0 im Befehlswort, welches den normalen

Wenn der Code 00 in den Bits 27 und 26 eines Be- Schiebebefehl steuert, sind nicht benutzt. Wenn jedoch fehlswortes enthalten ist, wird ein Register-zu-Regi- der Kombinationsbefehl ausgeführt wird, werden ster-Befehl ausgeführt. Das Befehlskabel RTR wird 50 diese Bits zum Programmadressenregister 32 übererregt, und die Bits 22 und 21 nennen dem Register- tragen. Die Bits identifizieren die Adresse des Befehls, leser 56 die Identität des Registers, dessen Inhalt ab- auf welchen die Übertragung stattfinden soll. Normagelesen und über das Kabel 50 zur Maskierschaltung lerweise sind 23 Bits erforderlich, um auf einen neuen 38 gegeben werden soll. Die Bits 20-0 stellen eine Befehl zu übertragen oder umzulegen. Zu diesem Maske mit 21 Bits dar und werden direkt in das Mas- 55 Zweck sind in dem Schiebe-Übertragungs-Befehl jekierregister 48 eingeschrieben. Das Bit 25 ist eine 1, doch nur 14 Bits verfügbar. Diese 14 Bits werden in wenn eine Maskierung stattfinden soll, und die in das die 14 Stufen mit der niedrigsten Stellenzahl im Pro-Maskierregister eingeschriebene Maske steuert die grammadressenregister 32 eingeschrieben. In die acht Maskierung des Wortes mit 21 Bits auf dem Kabel Stufen mit der höchsten Stellenzahl werden automa-50, wenn dieses durch die Maskierschaltung zum Ka- 60 tisch O-Werte gegeben. (Zu diesem Zweck kann bei 42 läuft. Die Bits 24 und 23 werden zum Register- irgendeine bekannte Schaltungsanordnung benutzt wähler 52 übertragen und steuern das Einschreiben werden.) Wenn daher der Kombinationsbefehl ausdes maskierten Wortes in eines der Register A bis D. geführt wird, kann die Übertragung nur auf eine von

Man beachte, daß bei der Ausführung eines Lese- 2¹⁴ Adressen statt auf eine von 2²³ erfolgen. Der Bebefehls die Maske bereits im Register 48 erscheinen 65 reich von Übertragungen ist folglich beschränkt, muß, wenn die Maskierung verlangt wird. Eine Wenn jedoch der Befehl, auf welchen die Übertra-Maske, die bei einem Lesebefehl benutzt werden soll, gung erfolgen soll, innerhalb des beschränkten Bereikann auf folgende Weise in das Register 48 einge- ches liegt, kann der Kombinationsbefehl an Stelle des

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normalen oder individuellen Befehls ausgeführt wer- Weise ausgeführt, die Schiebeoperation dagegen ge-

den. Bei Benutzung des Kombinationsbefehls kann sperrt. Statt dessen wird das aus dem Speicher abge-

gleichzeitig mit der Übertragung eine Verschiebe- lesene Wort nach der Maskierung automatisch im

operation stattfinden. Register D gespeichert, zusätzlich zu seiner Einspei-

Der Code 11 in den Bits 27 und 26 des Befehls- 5 cherung in irgendeinem Register, das durch die Bits wortes steuert die Erregung des Verschiebe-Lese- 22 und 21 im Befehlswort dargestellt wird. Die ein-Befehlskabels. Dieses Befehlskabel ist zu allen Ein- zigen Schaltungen, die zur Durchführung dieser Opeheiten geführt, mit denen die individuellen Verschiebe- ration erforderlich sind, sind der Detektor 71 (ange- und Lesebefehlskabel verbunden sind. Die Bits 22-14 schaltet an das Befehlskabel SFT-RD), die Adern 76 steuern wiederum die Verschiebeoperation auf nor- ίο und 74, das normalerweise geöffnete Tor 77, das normale Weise. Das Bit 25 steuert die Funktion des malerweise gesperrte Tor 72 und die Kabel 73 Maskierregisters 48, und die Bits 24 und 23 steuern und 75.

die Funktion des Registerwählers 52. Die Schiebe- Wie in der letzten Zeile der F i g. 3 gezeigt, ist die steuerschaltung 14, der Schieberegisterwähler 16, der Codierung für diesen speziellen Befehl nach der Er-Registerwähler 52 und das Maskierregister 48 arbei- 15 findung die gleiche wie für den üblichen Schiebeten genau auf die gleiche Weise wie bei der Ausfüh- Lese-Befehl. Die einzige Bedingung, die erfüllt sein rung der entsprechenden individuellen Schiebe- und muß, damit der spezielle Befehl ausgeführt wird, beLesebefehle. Der einzige Unterschied in der Betriebs- steht darin, daß die Verschiebungsgröße in dem Beweise der Anlage bei der Ausführung des Kombina- fehlswort 22 sein muß, d. h., die Bits 18-14 stellen die tionsbefehls besteht darin, daß nur die Bits 13-0 im 20 Binärzahl 10110 dar. Die Bits 18-14 auf dem Befehls-Befehlswort, nämlich nur die verbleibenden Bits, zur kabel SFT-RD werden zum Detektor 71 gegeben. Leseschaltung 20 übertragen werden, statt der Bits Dieser arbeitet nur dann, wenn die Verschiebungs-22-0, die bei der Ausführung des normalen Lese- größe 22 in den Bits 18-14 angegeben wird. Dann befehls zur Leseschaltung gegeben werden. Die Lese- werden von dem Detektor Steuersignale an die Adern schaltung überträgt wiederum eine Adresse mit 25 76 und 74 angelegt. Das Tor 77 ist normalerweise 23 Bits über das Kabel 22 zum Speicher und schreibt geöffnet und ermöglicht die Übertragung der Komautomatisch 0-Werte in die 9 Bits der höchsten Stel- mandosignale von der Schiebesteuerschaltung 14 über lenzahl der zum Speicher übertragenen Adresse. Bei das Kabel 58 zum Schieberegisterwähler 16. Wenn der Ausführung des kombinierten Verschiebe-Lese- jedoch der Detektor 71 arbeitet, wird das Tor 77 geBefehls ist also das Wort, das aus dem Speicher abge- 30 sperrt. Folglich werden die Schiebekommandosignale lesen werden kann, nur eines von 2¹⁴ statt eines von nicht zum Schieberegisterwähler 16 übertragen, und 2²³. Ein Wort mit 28 Bits wird über das Kabel 28 eine im anderen Fall vorgenommene Schiebeoperazum Wortdirektor 24 gegeben, dessen erste 21 Bits, tion wird verhindert.

das Datenwort, dann über das Kabel 36 zur Maskier- Gleichzeitig wird das maskierte Datenwort aus

schaltung 38 übertragen werden. 35 dem Speicher direkt im D-Register gespeichert.

Der dritte Kombinationsbefehl, Verschieben— Unter Steuerung des Leseteils des kombinierten Be-Schreiben, wird durch den Code 01111 in den Bits fehls wird das zum Registerwähler 52 gegebene Wort 27-23 des Befehlswortes dargestellt. Die übrigen Bits in Abhängigkeit von der Codierung der Bits 24 und 22-0 werden über das Befehlskabel SFT-WRT zu 23 in dem Befehlswort zu einem der Schieberegister allen Einheiten übertragen, die auch bei der Ausfüh- 40 übertragen. Für den Fall, daß eines der Register A, rung individueller Verschiebe- und Schreibbefehle in B und C angegeben ist und das Wort außerdem im Betrieb sind. Die Bits 22-14 werden wiederum zui Register D gespeichert werden soll, wird der kombi-Schiebesteuerschaltung 14 und zum Schieberegister- nierte Lese-Schiebe-Befehl mit einer Verschiebungswähler 16 übertragen, um die Verschiebeoperation zu größe von 22 ausgeführt. Zur gleichen Zeit, zu der steuern. Die Bits 13 und 12 werden zum Registerleser 45 der Registerwähler 52 das Wort zu einem der Regi-56 gegeben. Bei dei Ausführung des normalen ster A, B und C gibt, wird das Tor 72 durch den Schreibbefehls steuern die Bits 24 und 23 den Betrieb Detektor 71 geöffnet. Das Wort mit 21 Bits am Ausdes Registerlesers 56. (Bei der Ausführung des nor- gang der Maskierschaltung auf dem Kabel 73 läuft malen Register-zu-Register-Befehls steuern die Bits durch das Tor zum Kabel 75. Dieses Kabel ist direkt 22 und 21 den Betrieb des Registerlesers.) Bei der 50 an denjenigen Ausgang des Registerwählers ange-Ausführung des Kombinationsbefehls identifizieren schaltet, der mit dem Eingang des Registers D verdie Bits 13 und 12 dasjenige der Register A bis D, bunden ist. Folglich wird, während der Registerwähdessen Inhalt in den Speicher einzuschreiben ist. In ler das Wort mit 21 Bits an eines seiner drei mit den dem Befehlswort verbleiben nur die Bits 11-0, um die Registern A, B und C verbundenen Ausgangskabel Adresse im Speicher anzugeben, in welche das abge- 55 gibt, das Wort außerdem über das Tor 72 an das mit lesene Wort einzuschreiben ist. Bei dem Ausführungs- dem Register D verbundene Ausgangskabel des Regibeispiel der Erfindung stellen diese Bits irgendeine sterwählers angelegt. Das maskierte Datenwort wird von 2¹² Speicherstellen dar, in deren erste 21 Bit- auf diese Weise sowohl in das Register!) als auch Stellen das Wort mit 21 Bits einzuschreiben ist. eines der Register A, B und C eingeschrieben. (Wenn

Normalerweise besteht kein Grund, einen Schiebe- 60 das maskierte Wort nur in das Register D einzugeben Lese-Befehl mit einer Verschiebung größer als 21 an- ist, sollte der gewöhnliche Lesebefehl benutzt werzugeben. Die maximale, für ein Wort mit 21 Bits er- den, wobei die Bits 24 und 23 dieses Register anforderliche Verschiebung beträgt 21 Positionen. Eine geben.)

Verschiebung um 22 Positionen wird also üblicher- Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung besteht

weise in einem Schiebe-Lese-Befehl nicht angegeben. 65 darin, daß nur sehr wenige zusätzliche Schaltungen

Wenn erfindungsgemäß jedoch ein Schiebe-Lese- erforderlich sind, um die Eingabe eines Speicherwor-

Befehl angegeben wird, bei dem die Bits 18-14 den tes sowol in ein zweites Register als auch in ein erstes

Wert 22 darstellen, wird der Lesebefehl auf übliche Register zu steuern. Der gewöhnliche Lesebefehl ent-

hält eine nicht ausreichende Zahl von Bits, um sowohl die Eingabe des Wortes in das zweite als auch das erste Register zu steuern. Unter Verwendung des Schiebe-Lese-Befehls auf die beschriebene Weise kann dagegen ein doppelter Lesebefehl ausgeführt werden. Der Verschiebeteil des Befehls wird nicht ausgeführt. Statt dessen findet die zusätzliche Registereinspeicherung statt.

Bei dem Ausführungsbeispiel der Erfindung arbeitet der Detektor 71 nur dann, wenn die Verschiebegröße 22 in dem Schiebe-Lese-Befehlswort erscheint. Wenn der Detektor in Tätigkeit tritt, wird das abgelesene Wort automatisch sowohl zum Register D als auch zu einem der Register A, B und C gegeben. Es ist oft erforderlich, ein Wort sowohl im Register D als auch in einem der Register A, B und C zu speichern. Das läßt sich an Hand eines bestimmten Beispiels verstehen. Es sei angenommen, daß es bei irgendeiner Folge von Operationen erforderlich ist, zwei Worte aus dem Speicher zu entnehmen, jedes von ihnen in einem anderen Register der Anlage darzustellen und die Summe der beiden Worte in einem dritten Register anzugeben. Das läßt sich unter Verwendung des speziellen Befehls nach der Erfindung in nur zwei Schritten erreichen. Es wird zuerst ein Schiebe-Lese-Befehl ausgeführt, bei dem das erste, aus dem Speicher abgelesene Wort zum Register .4 und außerdem zum Register D gegeben wird, indem die Verschiebegröße gleich 22 gemacht wird. Dann wird ein gewöhnlicher Lesebefehl ausgeführt, bei dem das zweite Wort in das Register C eingegeben wird. Wenn das Wort in das Register C eingeschrieben ist, tritt der Addierer 54 in Tätigkeit, und die Summe dieses Wortes und des vorher im Register!» befindlichen Wortes wird im Register D gespeichert. Nach Ausführung der beiden Befehle ist also das erste Wort im Register A, das zweite Wort im Register C und die Summe im Register D gespeichert. Wenn es nicht möglich wäre, bei der Ausführung des ersten Befehls das erste Wort sowohl im Register D als auch im Register A zu speichern, wäre es zur Ausführung der gewünschten Folge erforderlich, drei Befehle vorzusehen.

Es ist offensichtlich, daß die Grundgedanken der Erfindung auch zur Durchführung anderer gewünschter Operationen angewendet werden können. Beispielsweise kann ein weiterer Detektor vorgesehen sein, der eine Verschiebegröße von 23 feststellt. Zusätzliche, von diesem Detektor gesteuerte Schaltungen könnten eingesetzt werden, um das abgelesene Wort sowohl in das Register C als auch in eines der in dem Lese-Schiebe-Befehl angegebenen Register einzugeben.

Außerdem könnten weitere Detektoren vorgesehen sein, die andere Operationen steuern, welche noch nicht einmal mit der Ausführung des Lesebefehls in Verbindung zu stehen brauchen. Beispielsweise könnte ein Detektor vorgesehen sein, der die Verschiebegröße 24 feststellt und Schaltungen in Tätigkeit setzt, welche den Addierer 54 selbst dann sperren, wenn das aus dem Speicher abgelesene Wort in das Schieberegister C eingeschrieben wird. Darüber hinaus bestehen zahllose weitere Möglichkeiten. Die 5 Bits 18-14 in dem Schiebe-Lese-Befehlswort können Verschiebegrößen bis zur Zahl 31 darstellen. Die maximale, für die Ausführung eines Verschiebebefehls erforderliche Größe ist 21. Folglich stehen zehn Codierungen zur Verfügung, um zehn zusätzliche Operationen in der Anlage zu steuern, von denen nur eine Möglichkeit im einzelnen beschrieben worden ist.

Analog lassen sich spezielle Detektorschaltungen an die Befehlskabel SFT-XFR und SFT-WRT anschalten, die auf entsprechende Weise arbeiten, d. h. die Schiebeoperationen sperren und zusätzliche Operationen immer dann steuern, wenn eine Verschiebegröße oberhalb 21 in dem Befehlswort angegeben wird. Die Grundgedanken der Erfindung lassen sich immer dann anwenden, wenn eine Anlage mit Kombinationsbefehlen vorgesehen ist, von denen ein Befehl ein Schiebe- (oder Rotations-) Befehl ist. Weiterhin können in Anlagen, bei denen einer der Kombinationsbefehle ein logische Operation darstellt, die keine Verschiebung ist, die Grundgedanken der Erfindung ebenfalls Anwendung finden. Immer wenn ein im anderen Fall unnötiger oder redundanter Code vorhanden ist, kann eine spezielle Detektorschaltung die normale Operation sperren und statt dessen eine andere Folge von Datenmanipulationen steuern.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Datenbearbeitungssystem mit einem Speicher für Befehlsworte und Daten, wobei jedes Befehlswort ein Operationsfeld und ein konstantes Feld aufweist, einem ersten, an den Speicher anschaltbaren Register, einer Steueranordnung zur Gewinnung und Ausführung der Befehlsworte, wobei die Steueranordnung Schaltungen zur Ausführung des Operationsfeldes eines ersten Befehls aufweist und ferner Schaltungen zur Verschiebung des Inhalts des ersten Registers um einen Betrag, der durch das konstante Feld des ersten Befehls angegeben wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Steueranordnung einen Detektor (71) aufweist, der den durch das konstante Feld (Fig. 3, 22-0) des ersten Befehls angegebenen Verschiebebetrag feststellt, und zusätzliche Schaltungen (74, 72, 75, 77), die auf Verschiebebeträge, die größer als ein vorbestimmter Betrag sind, ansprechen, die Verschiebeoperation sperren und eine andere Operation durchführen.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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