DE2037506B2 - Verfahren und schaltung zur einstellung des arbeitszustandes der hauptsteuerung einer datenverarbeitungsanlage - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Einstellung eines Arbeitszustandes einer in jeweils einem von mehreren Arbeitszuständen zur wahlweisen Ausführung von Befehlen arbeitenden und Unterbrechungen arbeitszustandsabhängig verarbeitenden, steuerbaren Hauptsteuerung einer programmierbaren Datenverarbeitungsanlage, mit einer Zustandssteuerung, die an die Hauptsteuerung angeschlossen ist und die Arbeitszustände der Hauptsteuerung steuert, sowie eine Datenverarbeitungsanlage zur Ausführung des Verfahrens.

Beispiele für solche Arbeitszustände sind der »Normal-Zustand« und der »Steuer-Zustand«. Im Normal-Zustand beachtet die Hauptsteuerung alle oder wenigstens die meisten Unterbrechungen, während diese im Steuer-Zustand nicht beachtet werden. Der übergang vom Steuerzustand in den Normalzustand kann nur durch Ausführung eines hierfür besonders vorgesehenen Befehls geschehen. Der Übergang vom Normalzustand in den Steuerzustand findet nur durch eine Unterbrechungsbedingung statt. Diese Unterbrechungsbedingung kann entweder eine unerwartete oder eine solche sein, die bei der Ausführung eines für die Unterbrechung vorgesehenen Befehls auftritt. Eine nicht erwartete Unterbrechung würde beispielsweise die Betriebsbeendigung einer Ein Ausgabe-Einheit sein, die sofortige Beachtung erfordert.

Der Steuerzustand ist ein wichtiger Arbeitszustand insofern, als die Ausführung bestimmter Aufgaben einen nicht unterbrechbaren Arbeitszustand erfordert, wie er in Form des Steuerzustandes vorliegt. Der Steuerzustand wird für Funktionen gebraucht, die beispielsweise mit der Informationsübertragung zwischen dem Rechner oder Speicher einerseits und einer oder mehreren Endstellen andererseits, mit der Zuweisung des Speichers zur Erledigung einer bestimmten Aufgabe oder mit der Zuordnung peripherer Endstellen zu bestimmten Aufgaben zusammenhängen.

Es ist daher notwendig, während des Betriebes der Datenverarbeitungsanlage die Hauptsteuerung je nach den einzelnen Betriebsbedingungen von einem Arbeitszustand in einen anderen umzuschalten. Hierfür hat man bislang besondere Befehle vorgesehen oder spezielle Unterbrechung·-mutinen verwendet. Es ist klar, daß derartige Befehle und erst recht ganze Routinen wertvollen Speicherplatz für Aufgaben beanspruchen, die nicht direkt der Lösung des jeweils zu bearbeitenden Problems dienen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Einstellung von Arbeitszuständen

ZLO/ OUD

Hauptsteuerung in einer Datenverarbeitungsoe anzugeben, das mit einem Minimum an Spei-

Reeister kann dann vorteuhafterwebe ein

temen Unterbrechungsegnais H _Haupt.

überschreibe-Un^tei^un^J^^g ,a« ver-

unabhängig h»r gespeicnen. ^. _s.»_u —»- aroeuung ^.^^Zustandssteuerung veranlaßt

jssssss ^ssssss^r*

Bearbeitung vou rcmu^^w. —.--Operations-Prüfsystem verbessert werden ohmpn dieses Priifsvstems wird der jewei-

^HaUPtSieSi^edie bereits als solche wesentlichen eur erläu,

hematisch im Blockdiagramm dar Jt _be_

Ehe an Hand der Figur J« ?*en _ponn

anlage im einzelnen beschrieb n^d, s _Datgn.

der informationsdarstellung, *« s^e _betrachlet Verarbeitungsanlage Venxendun η ^ _mehrere werden. »Programm« bezeichnet eme _AnzaW

Prozeduren. Eine »Prozedur« entha^_{biauf dr} verschiedener »Befeh e«, di den A

annicu nujjuui. „w.-..-—--kann Auch die in der deutschen Auslege_f. ι 151 686 beschriebenen Steuerwoncr sind als i relativ lang und sind daher für den h:cr vnr-Zweck nicht geeignet.

.tnüber löst die Erfindung die genannte mit dem eingangs genannten Verfahren da-,R ir Prozedurbezugswörtern em den jcv.v.n Arbeitszustand der Hauptsteuerung kodiertes Signal eingesetzt wiro «nu

,;_c zustandssteuerung durch das Signaι des |e- >S ^^ T_nf_ormationsbearbeitung ™£~^ _{enlngen rauc}. t-nutzten Prozedur-Bezugs,ortesi m men Zu sin beispielswise Ziffern Grupp^ _k_

Befehl erforderlich. Vielmehr be-, _; - °_ö ^_0nVahnt. . _{zu verarbe}itenden

• -" Die Operandenwortcr sind die zu _ücUchr.

Daten. Die Programmsteuerwo r un^ ^^^ Steuerwörter sowie ihr In hai sm ^^ _gcnau

nis von beträchtlicher \\ichtigKeit

beachtet werden. _{m Wort}. das zum

Ein »Programmsteuerwort, st ein ^ ^^

Eintritt in eine "^e"^e "ΐ^Τη Pro^rammsteuenvort Prozedur verwendet *'^rd^_erschiedener Informa-. enthält hierfür eine Anzahl ^ _programm-

tionsposten. Jedoch «nd nur zwc _{hkr w h}

_steuer«-ort enthaltene \ⁿ«°^^nP _{st e}in PlR-Fc d, ti» Der erste '"formationspostcn _{die cmc}

das eine solche Adre«e in Jem Speich ^ _p

Reihe von die neue P'o/cdur U _n ._ndirckt

erammsteucrwort) ausmacl enden _{eincs an}.

bezeichnet. Das PlR-FcIa ist c™ . die Adresse , deren AdreBbezugswortes. das ^ _{enthäU DeT} des ersten Belehls der neuen' _Pro.

zweite wichtige Information pos.en^ _bKe._{chnet als}

iHilisi»ieiiili

der

dem-

eineni Regi _Zustandssleucrung

wort gespeichert wird una u _{d be7Ug5WO}rtcs

an das das kodierte Sign a.des.^ ro _kann

speichernde Register an^ch^n ^ ^ _R£_

der Zustandssteuerung zwe«mais g _eschaUct

oder in einem »Steuerzustand« Pcaiucnv...

soll. Das N-Bit ist eine »0« für den Normalzustand und eine »1« für den Sieuerzustand. Ein Programmsteuerwort ist also ein Prozedurbezugswort, das auf den Anfang der neuen Prozedur weist und ein Bit mit sich führt, das den für die neue Prozedur erforderlichen Zustand der Maschine bezeichnet. t Ein »Rückkehrsteuerwort« dient zur Bezeichnung

einer Prozedur, zu der die Datenverarbeitungsanlage - 65 zurückkehren soll, wenn sie die Ausführung einer laufenden Prozedur abgeschlossen hat. Somit wird ·· i-_„.„„„,_u._{nr1 stC}{_S dann gebildet,

oder verschiedene Prozedur eintreten soll. Das Rückkehrsteuerwort wird beim Eintritt in die neue Prozedur gebildet und enthält alle Information, die zur Einstellung der Maschine auf den Zustand, den sie in der früheren Prozedur verlassen hat, notwendig ist. Wie das Programmsteuerwort enthält auch das Rückkehrsteuerwort ein PlR-FeId, das eine solche Adresse im Speicher ist, die den ersten Befehl einer Reihe von Befehlen bezeichnet, die in der früheren Prozedur ausgeführt werden sollen. Das Rückkehrsteuerwort enthält ebenfalls ein N-Bit, das angibt, ob die Rückkehrprozedur von der Anlage im Normalzustand oder im Steuerzustand bearbeitet werden soll. Rückkehrsteuerwörter und Programimteuerwörter werden als Prozedurbezugswörter bezeichnet. Sie sind hinsichtlich ihres Formates und Informationsgehaltes ähnlich.

Die in der Zeichnung dargestellte Hauptsteuerung in der Datenverarbeitungsanlage arbeitet in einem von zwei Zuständen, nämlich dem Steuerzustand oder dem Normalzustand. Der Zustand, in dem die Hauptsteuerung arbeitet, wird eingestellt durch die Programmsteuerwörter und die Rückkehrsteuerwörter. Der Steuerzustand ist ein solcher Zustand, in welchem die Hauptsteuerung privilegierte Befehle ausführen läßt, die im Normalzustand nicht verfügbar sind; diese Befehle sind Steuerzustands-Befehle. Im Steuerzustand wird die Hauptsteuerung weder Nicht-Steuerzustandsoperatoren ausführen lassen noch wird sie externe Unterbrechungen ausführen. Bezüglich der externen Unterbrechungen gibt es eine Ausnahme insofern, als ein »Freigabebefehl« verwendet werden kann, dazu den Steuerzustand zu überschreiben und externe Unterbrechungen zu erlauben. Dies wird jedoch nur durch den speziellen Freigabebefehl bewirkt.

Der »Normalzustand« ist ein Zustand, in dem keiner der Steucrzustandsbefehle ausgeführt werden kann. Jedoch können andere Befehle ausgeführt und externe Unterbrechungen bearbeitet werden.

Mit dieser Informationsdarstellung werden jetzt die Einzelheiten der Datenverarbeitungsanlage, wie sie in der Figur dargestellt sind, beschrieben. Eine im Ganzen mit 10 bezeichnete Hauptsteuerung, über der in der Zeichnung ein Datenrechner und ein Speicher dargestellt sind, enthält einen Befehlszähler 24, der auch eine Toreinheit umfaßt und den Arbeitsablauf der in der Zeichnung dargestellten Datenverarbeitungsanlage schrittsteuert. Die hier verwendete Hauptsteuerung umfaßt die gesamte Torlogik, Zähler und Steuerungen, die zum geregelten Betrieb der Datenverarbeitungsanlage notwendig sind. Dem Fachmann ist klar, daß die Steuerung über das ganze System verteilt sein kann, statt, wie hier dargestellt, in einer Einheit zusammengefaßt zu sein.

Befehlszähler sowie Torschaltungen zur Schrittsteuerung von Datenrecfanern und Speichern während der Ausführung von Befehlen sind m der Rechnertechnik bekannt und können vielgestaltig ausgelegt sein, je nach dem Zuschnitt der speziellen Datenverarbeitungsanlage. Daher müssen die genauen Einzelheiten des Befehlszählers 24 nicht besonders erläutert werden.

Der Befehlszähler 24 weist insgesamt mit 190 bezeichnete Steuersignalleitungen auf, auf denen in richtiger Sequenz Steuersignale auftreten, um den Betrieb des Datenrechners und des Speichers zu regeln. Die Leitungen NH) führen in deT Zeichnung in verschiedene Schaltungen zu Steuerzwecken. Sie sind der Einfachheit halber alle zusammen mit dem Symbol 100 versehen. Selbstverständlich sind die Leitungen in den meisten Fällen jeweils unterschiedlieh, und Steuersignale können auf den verschiedenen Leitungen zu unterschiedlichen Zeitpunkten auftreten, je nach der Sequenz der Arbeitsschritte des Befehlszählers 24.

Die Datenverarbeitungsanlage umfaßt einen Speieher 12, der ein magnetischer Kernspeicher oder von anderer bekannter Bauart sein kann. Der Speicher 12 ist so eingerichtet, daß er die Informationen wortweise in Abhängigkeit von Steuersignalen auf den Steuersignalleitungen 100 aus der Hauptsteuerung 10 ausliest oder einschreibt. Die aus dem Speicher 12 ausgelesenen Wörter werden entweder in ein Befehlsregister 16 oder in ein C-Register 14 oder in andere insgesamt mit 15 bezeichnete Register eingespeichert. Die Information kann in den Speicher 12 aus dem

ao C-Register 14 oder einem der anderen Register 15 eingespeichert werden. Die Adresse im Speicher 12, bei der die Information eingeschrieben oder ausgelesen werden soll, ist durch die entweder im PIR-Register 20 oder in einem 5-Registcr 22 enthaltene Adresse bestimmt. In der praktischen Ausführung sind zum Speichern von Operanden und verschiedener Arten von Bezugswörtern Stapel vorgesehen. Ein Stapel ist ein Speicherfeld, in dem die Informationswörter in übertragenem Sinne übereinander so gespeichert sind, daß das zuletzt eingespeicherte Wort als erstes wieder ausgelesen wird.

Wenn ein bestimmter Programmstapel aktiviert ist, sind das C-Register 14 und die Register 15 mit dem Informationsstapel im Speicher verbunden. Diese Verbindung wird durch die in dem S-Register 22 enthaltene Adresse hergestellt, die auf das letzte oder oberste Wort zeigt, das im Stapelfeld im Speicher gespeichert ist. Im Speicher 12 existieren im praktischen Betrieb viele Stapel. Zu verschiedenen Zeitpunkten können verschiedene Stapel mit den Registern 14 und 15 verbunden sein. Die Register 14 und 15 wirken als die obersten Stapclregister für den verbundenen Stapel und dehnen den Stapel aus, um einen schnellen Zugriff zu der in diesen Registern

gespeicherten Information zu ermöglichen.

Im Betrieb gibt der Befehlszähler 24 der Hauptsteuerung 10 ein Steuersignal auf eine der Steuerleitungen 100 zur Übertrag-Matrix 26. wodurch die in dem S-Register 22 enthaltene Adresse auf den Speicher 12 gegeben wird. An der Übertrag-Matrix liegen mehrere Leitungen 100, zur Vereinfachung ist jedoch nur eine dargestellt. Die Einheit 24 gibt weiterhin ein Steuersignal auf eine der Steuersignalleitungen 160, die zum Speicher 12 führen, wodurch der Inhalt der adressierten Speicherstelle ausgelesen und auf eine Übertragungs-Matrix 28 gegeben wird. Man nehme nun an, daß das aus dem Speicher 12 ausgelesene Wort entweder ein Rückkehrsteuerwort oder ein Programmsteuerwort ist. Die Übertrags-

Matrix 28 ist mit vielen Leitungen 100 verbunden, so daß für ein Programmsteuerwort oder ein Rückkehrsteuerwort ein geeignetes Steuersignal auf eine der Steuersignalleitungen 100 gegeben werden kann, wodurch die Übertragungs-Matrix 28 ein derartiges

Wort in das C-Register 14 einspeichert. Das Programmsteuerwort oder Rückkehrsteuerwort wird so in das C-Register 14 eingeschrieben, daß die PIR-Adresse in dem mit PlR bezeichneten Feld und das

de T. A A

ei ai w

N-Bit in einem NF-Flip-Flop des C-Registers 14 Steuersignale aus der Einheit 24 hin zu zählen. Wenn

enthalten sind. der PSR-Zähler zum Anfang zurückkehrt, gibt die

Nachdem die Adresse in dem 5-Register 22 zur Einheit 24 ein Steuersignal auf das P/7?-Register 20,

Adressierung des Speichers 12 benutzt worden ist, wodurch die Adresse in dem P/K-Register 20 um

gibt der Befehlszähler 24 ein Steuersignal auf eine 5 einen Zustand hinaufgezählt wird. Die Einheit 24 läßt

" ■ -"" '— ^u "'·" "iVht dargestelltes weiterhin die neue Adresse in dem PIR auf den

£ _io ^rlstS^Sptsteueg 10, d.h. der

Stapel enthält _R™kter20 und die Normalzustand oder der Steuerzustand, wird durch

Man betrachtet nun das PIR-R_egister 20 una aie _Zustandsst_euerung bestimmt, die als Flip-Flop

Art und Weise, in der Befeh e in das Befehligter _{NCF bezeic}hnet ist. Von besonderer Wichtigkeit

16 eingeschrieben werden. Ein einzelnes BefAls«.ort W _pfad ^ ^ ^ ^ _{zum ip}.

enthält mehrere Befehle. Das ^"Regster Zzeigt _pfad ^ ^_CF._{F]i Flop zurück zum} auf oder enthält die Speicheradresse eines Beietiis i_{S c}_£_{gister 14-Der pfad wischen} dem C-Register 14

wortes. Steuersignal auf und dem NCF-Füp-Flop wird durch eine Einstell-

Im Betrieb gibt die Einheit 24 ein Steuer. ^ a ^ ^ _{ejnes Tore$ 32 gebUdet Das Ί}

eine der Steuersignalleitungen 100 auf die U be ma s NCF-Flip-Flop in einen Zustand, der

gungs-Matrix 26 wodurch der Zusand des WR Re _Zustand ^ ^f, _{in dem} C-Register

gisters 20 auf den Speicher 12 gegeben «»"■££ _{u entspricht}. _Der Zustand des NF-Flip-Flops wird

Speicher 12 liest das Befehlswort «b derenapwhen P Programmsteuerwort oder einem Rück-

den Adresse aus und »»«.das Be eMswort aut e _{kehrsteuerwort bestimmt}, _{das in dem} C-Register 14

Übertragungs-Matrix 28. Die= Emh«t24^ *^e« gespeichert ist. Das Tor 32 ist weiterhin durch ge-

hin ein Steuersignal auf «^ne d«SteuersigjwlUatunge g F _Befehlsleitungen (tritt ein, trete aus und kehre

100 auf die Übertragung^Matnx 28 »odurcB oas »5 _dgm B_{efehlsentschlüsseler 18 steU}erbar.

Befehlswort in das Befehlsregister 16 eingeschrieben zu^ _{SchaUung 34 jst zwischen die} Ausgänge des

wird. . Rpfphkreoister iVCF-Flip-Flops und den Eingängen des W-FHp-Da nur ein Befeh aus dem in d_™ B^™·^ _Flops J C-Register 14 geschaltet. Die Schaltung 34 16 gespeicherten Befehlswort J^e*^eils !"⁵^ ^en 30 wird von der »tritt ein«-Befehlsleitung aus dem Beden soll, ist eine Torscha.tung 30 dafür λ org«e^ , _sch,_üsse]er ,_{8 euerti um das NF}__Flip-Flop lediglich einen Befehl auf einen Befehlsents^ _n ^^^ ^ ^^ _{der dem Zustand de$}

18 zu geben. Der spezielle aus dem Bciehisre^sier _/VCF._Flip._Fi_ops entspricht. Das NF-Flip-Flop wird

ausgeblendete Brfehljrd torch eujenjSR-Z* 'VC p^ p^ ^^ ^ _NC/r__Flip._{Flops g£}.

21 bestimmt. Der PS/?-Zahler 21 hat fur Jgen F Rückkehrsteuerwort in dem Register

dem Befehlsregister gespeicherten und auf den ^ 35 _bi,_{det wir(L}

fehlsentschlüsseler 18 fflgebarf« Befehi emen j ^ _somit ^ _{estzuhalten, daß der Zustand stand. Die Torschaltung 30 s^ NCF-Flip-Flops, der den Zustand der Hau_pides PSÄ-Zählers 21 an und gibt den entsprecnenaen _steuenmg ^^ -_{n dem w}._{ffit des} Rückkehrsteuer-Befehl auf den Befehlsentschlüsseler ie _b-_{e%%ahrt da$ bd Κη(Ηη in dne neue Pr0}.

Der Befehlsentschlüsseler 18 hat fur jeden^e genen _{dem c ter} ^ _{il(kt wir(J} auszuführenden Befehl eine ^^gSS Man betrachte jetzt die verschiedenartigen Befehls-(z. B. tritt ein, tritt aus .. .). Ein ^««'g"' _{die im Norm}alzustand und im Steuerzustand auf diejenige ^B^fW^rig*^; a7_SiChihrt werden können. Vier verschiedene Befehle jedem durch das Tor 30 darauf gegebf^nen «^eI^_ _wefdcn beispielhaft hier ausgeführt. Natürlich können entspricht. Der Befehlszahler 24^ ist » ^^e^J _{auch andere} Befehle vorgesehen sein. Die vier Beleitungen »^^",.^^Α SnB ent- fehle sind: »tritt ein«-Befehl, »tritt aus-Befehl, von Stufen, die der aküvierten Bcfehl·sle^tang ent zurücU-Befehl und »gebe frei«-Befehl. sprechen. Die Folge der Arbeitsschntte d^r.binhert ein«-Befehl läßt den Datenrechner in 24 erzeugt d* richtige ^^^S^S ₅₀ eine neue Prozedur eintreten. Wenn ein »tritt rinden Leitungen 100, ™ Jen g^J^f ^',^_n. Befehl ausgeführt werden soll, erzengt der Befehlsden Datenrechner und Speicher agjaa« _{kr M} ^^^ _{a le bei} J₀₀^ _{wodurch ein}

Man bemerke, daß nicht if^^*^, **™_ Programmsteuerwort in dem C-Register 14 gespei-Ausführung eines volkn Sattes^**^e^_{d ß che?t wd das jVF}-Rip-Ho_P mit dem N-Bit des Prowendig sind, m der Zeichnung «"^SniSchnik 55 grammsteuerwortes gesetzt wird. Wenn das Tor jedoch derartige Schaltungen ™*™*^™^- den »tritt ein«-Befehl auf den Befehlsentschlüsseler

hl bkt sind und l»er mdu im erazeInen oe ^^ ^ ^ ^ _iBrfhl

jedoch derartige g ^^- den »tritt ein«-Befehl auf den Befehlsentschlüsseler

wohl bekannt sind und l»er mdu im erazeInen oe ^ ^^ ^ ^^^ ^ ^ ^^ _eine._Brfehls_

schrieben zu werden ^¹P⁰Jf⁰-JJ"?* steuersignal- d Ehlül 18 b

Sle auf *^^ue™^

schrieben zu werden ^^uc^· ¹^ _SteueTsisaal. leitung am Ausgang des Entschlüssele« 18 gegeben,

fehlszähler 24 die Steuersignale auf .** ^S*^ue™^*. _Das Signal auf der »tritt ehn-Befehlsleitung läßt das

leitungen 100, die zur ^^f^^^auf 6o Tor 32 das NCF-Flip-Flop in einen Zustand setzen,

wendig sind, gegeben hat, wird em Meu-S* _{der dem Zustand des} tfF-Füp-Flops _im Register

eine der Steue«¹!?³"^⁸^" | §Γίή^ nicht entspricht. Man erkennt jetzt, daß der Zunand des

dem PSR-Zähler 21 führen, «°«™,™™ _{ihn in} NCF-Füp-Flops durch das N-Bit des ir. dem C-Re-

dargestellte, in ihm entüaltenesi ^- ^_{ster 14} gespeicherten Programmsteuer^ortes be-

den nächsten Zuseid steD^ der dem nacm^^ ^ v^ ^^ ^

zuführenden Befenl m aem ^RCSr 7nstand er- Ein Programmsteuerwort dient zum Eintritt in

Wenn der PS«-Zähler 21 f^men ^ⁿ^_d ^nnt eine neue Prozedur oder dazu, die Ausführung einer

reicht, kehrt er zum ^⁸!*. f""_{f entS}prechende anderen Reihe von Bef ehlen für eine andere Prozedur

wiederum durch seme Zustande dui y

9 10

zu starten. Dementsprechend ist es notwendig, das die Einheit 24 über ein Steuersignal auf einer der P//?-Register 20 auf diejenige Adresse zu setzen, die Steuersignalleitungen 100 einen nicht dargestellten dem ersten Befehlswort der neuen Prozedur ent- Intervallzeitgeber setzen. Der »setze Unterbrechungsspricht. Dazu ist beispielsweise ein Tor 33 vorge- maskc«-Befehl läßt die Einheit 24 ein Steuersignal sehen; ein Steuersignal auf einer der Steuersignal- 5 auf eine der Steuersignalleitungen 100 geben, woleitungen 100 aus der Hauptsteuerung 10 läßt die in durch ein nicht dargestelltes Maskenregister für eine dem PIR-Fdd des C-Register 14 enthaltene Adresse Maskierungsoperation gesetzt wird. Der »leite Einin das PIR-Register 20 durch das Tor 33 speichern. gang-Ausgang«-Befehl läßt den Befehlszähler 24 ein Somit ist der unter der Regie des P//?-Registers 20 Signal auf eine der Steuersignalleitungen 100 geben, ausgelesene nächste Befehl der neuen Prozedur be- ίο wodurch die Kommunikation zwischen einer nicht stimmt durch das PIR-Adressenfeld eines Programm- dargestellten Eingangs-Ausgangs-Einheit und dem in steuerwortes. Man wird bemerken, daß die Erfindung der Zeichnung gezeigten Datenrechner hergestellt nicht auf eine solche Organisation beschränkt ist, bei wird. Das Einstellen und die Benutzung von Interder die PIR-Adresse direkt in das PIR-Register 20 vallzeitgebcrn und Maskierungsregistern sowie die placiert wird; vielmehr kann das i7/?-Feld des Pro- 15 Einleitung der Kommunikation von Datenrechnem grammsteuerwortes eine indirekte Adresse sein, die mit Eingangs-Ausgangs-Einheiten sind in der Rechzur Bildung der Adresse eines anderen Wortes im nertechnik wohl bekannt und brauchen hier nicht Speicher dient, das seinerseits diejenige Adresse ent- näher beschrieben zu werden, halten kann, die in das PlR-Register 20 zu setzen ist. Die Ausgangsleitungen aus dem Befehlsentschlüs-Ein »tritt ein«-Befehl sorgt weiterhin dafür, daß 20 seier 18, die den Steuerzustandsbefehlen entsprechen, ein Rückkehrsteuerwort in dem Register 14 gebildet sind mit 1, 2 und 3 bezeichnet. Die Freigabesteuerung wird. Einer der in einem Rückkehrsteuerwort pla- 40 weist drei UND-Tore 40a, 40ft und 40c auf, die eierten Informationsposten ist der Zustand der Haupt- jeweils an den Steuerzustandsbefehlsleitungen 3, 2 steuerung für diejenige Prozedur, die im Zeitpunkt und 1 liegen. Ein Eingang jedes UND-Tores 40α, der Bildung des Rückkehrsteuerwortes ausgeführt »5 40 ö und 40 c ist mit dem /V-Ausgang des ,VCF-FUpwird. Ein Tor 14 spricht auf einen »tritt ein «-Befehl Flops verbunden, der /V-Auseang empfängt ein und ein Steuersignal auf einer der Steuersignalleitun- Steuersignal, wenn das A'CF-Flip-Flop in einem Zügen 100 aus der Hauptsteuerung 10 an und setzt das stand steht, der einem Steuerzustand entspricht. ;VF-Flip-Flop im Register 14 in einen Zustand, der Somit gibt die Freigabesteuerung 40 ein Steuersipal dem Zustand des A'CF-Flip-Flops entspricht. Auf 30 am Ausgang eines der UND-Tore 40a. 40b und 40c, diese Weise ist der Zustand der Maschine in dem wenn das A⁷CF-FUp-FlOp in einem 1-Zustand steht, ,V-Bit des Rückkehrsteuerwortes, das im C-Register der einen Steuerzustand anzeigt. Die entsprechende 14 gebildet wird, aufbewahrt. Die übrigen Schritte Steuerzustandsbefehlsleitung ist dann aktiviert. zur Erzeugung eines vollständigen Rückkehrsteuer- Die Ausgänge der UND-Tore 40 a, 4Ö/> und 40c wertes im C-Register brauchen hier nicht weiter 35 sind einzeln mit der Einheit 24 verbunden. Das Signal erläutert zu werden. _am Ausgang eines der UND-Tore 40a, 40/) und 40c Ein »tritt aus«-Befehl sorgt dafür, daß in eine läßt den Steuerzählerteil der Einheit 24 mit der Ausandere Prozedur übergegangen wird. Wenn ein »tritt führung des entsprechenden Steucrzustandsbefehls aus«-Befehl ausgeführt wird, wird wiederum zunächst fortfahren.

ein Rückkehrsteuerwort in das C-Register 14 gespei- 40 Eine interne Unterbrechungsschaltung 42 sorgt für

chert. Ahnlich wie beim »tritt ein«-Befehl spricht das die Unterbrechung des normalen Betriebe- der Ein-

Tor 32 auf ein Signal auf der »tritt aus«-Leitung vom hch 24 bei einer Fehlerbedin°un2 Diese tritt immer

Befehlsentschlusseler 18 an und setzt das A-'CF-Flip- dann auf. wenn ein Steuerzustandsbefehl ausgeführt

Flop in den Zustand des A'F-Flip-Flops im C-Re- wird, jedoch das ACF-Flip-Flop in einem 0-Zustand

g'.ster 14. das von dem Rückkchrsicucr*oii ' . . . .

. , ^ sieht, der einen Normalzustand der Maschine anzeigt-

^λ c·' lu ·■ , r, c u, ,--o · ^Die interne Unterbrechungsschaltuns weist einen

Ein »kehre zurück«-Befehl laßt ein Steuersignal einzigen Aus°an₂ auf. der mit dem internen Lnter-

auf der »kehre zunick.-Befehlsleitung aus dem Be- brechungseiniang" der Einheit 24 verbunden ist. Das

fehlsentschhissder 18 auftreten Der »kehre zurück«- Signal von der internen Unterbrechunesschaltung42

5««i Ai h^mt T- tⁿV^ah~^nllch· ^{daß 5}° ^{läBt die} Einheit 24 ihren Normalbetrieb zur Ausfüh-

das Ruckkehrsteuerwort jeweils in dem C-Register 14 rung von Steuerzustandsbefehlen ändern und in du

chen wfri eTlt ■ i™ fT?-"??*¹⁵ ^^ ^Verfah™ abzweigen, bei dem die Fehlerbedingunj

chert wird.emSteuersignal auf der Ruckkenroperator- _von dem Datenrechner automatisch bearbeitet wird

- νί? ^^{1SenteCmÜSSel}" ¹⁸ r ^das Unie^cmTngen und VerfähTen η^' de^n ft .VCF-Flip-Flop in einen Zustand setzen, 55 Hauptsteuereinheiten Unterbrechungen in den Datendes tfF-Flip-Flops im C-Register 14 rechnern bearbeiten, sind in der Rechnertechnik g«

bekannt, und es gibt viele Verfahren, nach denei

ste^i;Se StJt^FSFS T *"»** UnterhÄ^beSS wurden können

steuerung 10 die auf das MTF-Fhp-Flop anspricht. Auf ihre Beschreibung kann hier demzufolge ver Eme Freigabesteuerung 40 gibt den Steucriählerteil 60 ziehtet werden "

sind .setze Imervalbeitgeber«, ,setze Unterbrechung*: "" Fto 7^'"Z 7/'?"?^i' ^w?^{nn das} maske« und .leite Eingang-Ausgang ein.. ^{8 P} " "ⁿ™ O-²»'™«" *■*'· Λ* «"<»

Steuerzustandsbefehlsleitungen 3, 2 und 1 verbund^

auf einer der Steuerzustar.dsleitungen geb. f ¹^ ^Sben der externen Unterbrechungsschaltung ist, gibt das UND-Tor, das das Steuers.gnal Nonane _Frei„_abebefehl hin vorgesehen. Die Steuerzustandsleitung empfangt, einen Ausgang über _{überschreibeschalt 50 weisl} UND-Tore 50 α und die interne Unterbrechungsle.tung auf dι: b nnu: ^ externen Unterbrechungsleitun-Somit sind die Freigabesteuerung 40 ui dI die interne , verbunden sind. Die UND-T ore 50« Unterbrechungsschaltung 42 eine Emnchmng^ur JJ*_{fc s einem} ^„^ _{t der} Steuerung der Sequenz ^r Arbe.tsschntte des Steue _ _{Freieabebefehlsleitun2} verbunden. Wenn ein Steuerzählerteiles des Befehlszählers 24, der den Normal hg _Frei_gabebefehlsleitung gleichzeitig mit betrieb dieser Einheit Raufen und damit einen 8 _f ^ _{Steuersi ls auf einer} der cxter-Steuerzustandsbefehl nur dann aus !uhren laß * enn _{Unterbredlungs}i_eitungen 44 und 46 steht gibt das NCF-Flip-Flop in einem ^^J"^ ein Steuer- hd UNDT 50« oder 50 b ein einen Steuerzustand anzeigt. Wenn jedoch «"_£*
zustandsbefehl awgeführt wird und das _nJ_
Flop in einem 0-Zustanü stern, u«..
zustand für die Maschine anze ig, dann tnu e
Unterbrechung auf, die die Ausfuhrung des Steuer

zustandsbefehls anhält. *_nt(,_rhri,_chunesschaltung

Weiterhin ist eine externe Vnterbad «ⁿ^«^a | d Eht 25 di^JJ™ 8

_anderen an

Weiterhin ist eine ext

48 vorgesehen, um die Einheit 25 irgendeines Befehls unterbrechen zu

^CF-Flip-Flop in einem °p™ Normalzustand anzeigt, ^
Worten eine externe Unterbrechung und ein normaler Zustand besterit stand). Nvird der 8«.^«« iefuhr ^^

brochen, und die Einheit 24 sorgi u , ._rf

externe Unterbrechung bearbeitet wirü._ Ais ν einer Bedingung die «ne externe L"terj^ ^

externe Unterbrechung bearbeitet wir_ ν

einer Bedingung, die «ne externe L"terj^ ^ fordert, sei genannt: ein ^^",V/k'„L odcr ein Magnetbandantrieb, der zur ^™^m mit dem Datenrechner bereitjst txie brechungen sowie deren Behandlung _{R hner}.

notwendigen Vorrichtungen sind η ™ technik gut bekannt und brauen..n.»" Ein

h lät werden ^Jedema";^gl

_{Unterbredlungs}i_eitungen 44 und 4 g

das entsprechende UND-Tor 50« oder 50 b ein steuersienal über den externen Unterbrechungsem- ^ _{dje Einhdt 24 die die} unterbrechung. wie

_{b hrieben<} bearbeitet .

_Eswurdc also ein Datenrechner mit einem Speicher ^ ^^ steuerbaren Hauptsteuerung 10 beschrieben, die in dem einen oder anderen von zwei verschi«.· Je- | _{nen Zuständen} Befehle ausführt und Unterbrechun_verarbcitet. _Das iVCF-Flip-Flop ist eine Zu-

^steuerung, die mit der steuerbaren Hauptsteuerung 10 verbunden ist und erste und zwc.te _{Zustände aufvveis{}, _urn die Hauptsteuerung 10 erste _{und zweite} Zustände annehmen zu lassen. Zum Spei- ^_n p_{rozedurbezugswörtern ist e}in Register 14 «wtii u _vorgesehen. _{wobei die PrO}zedurbezugs_Wörter ein

_codj_ertes sienal aufweisen, das den einen oder anuc- ^ ^ ^. _{Zuständeili die von der} Hauptsteueiung _{benöti t Nverden}, _anzeigt. _{Es sind} Einrichtungen getroffen (die das Tor 32 umfassen), um das Zustanüs-_Sleuer-Flip-Flop NCF in den einen oder anderen Zu- ^_nd ^ _setzen ._{£ nach dem codierten Signa}i _in dem

_eespeicherten Prozedurbezugswort. Im Ergebnis wird _{der Zustand der} Hauptsteuerung hergestellt. Um^das Bhib h il sammenzufassen: rmc

notwendigen Vorrichtungen sind η ^_{1 der Zustand der} Hauptsteuerung hergestellt. Um^das

technik gut bekannt und brauen..n.»" Einheit 40 Beschriebene noch einmal zusammenzufassen: r.mc

näher erläutert zu werden. .^Jedema";_f ^gl. - ,_itun„en Datenverarbeitunssanlaee besitzt einen Speicher und

Sgnalen au! ow^ ^¹ =■ i

rläutert zu werden. .^Je;_f ^g. - ,_itun„en 24 eine Folge von Steuersignalen au! _ow^ ^¹ =■ 100. die für die Ausführung der externen

brechung sorgen. interhrechunos-

Es sind beispielhaft d« externen bnt«brecnun^

Signalleitungen 44 und 46 ^rgesteiH^^ ^ _cylernt Leituna ein Sieucrsigna. .u r _externe Unter-

Unterbrechung verlangt ^wir%±r'£- _{48 und 48 b} brechungsschaltung48 weist Uisu-i ₄

auf. die an den externen l_[nterbrecnungsieι ^

und 46 liegen. Die UND-Iore «α -^ _{nQ des}

einem Eingang weiterhin nm αeiu - Q_n^

iVCF-FUp-Hops verbunden. Die|A«J«« _τ

Tore 48 a und 48 b sind zu «n« «j

ng

forderlichen Zustände der Hauptsteuerung g

g g^ _ünter. _{55 D}j_e Zustandssteuerung -wird in den einen oder ande-

führt. Wenn ^mit auf ein« der _{Zd j h d} ^^ ^ ■ _{d m}

Tore 48 a und 48 b sind zu «n« «j zur Einheit 24 brechungsleitung zusammengeK^""= _ünter.

führt. Wenn ^mit auf ein« der ^

brechungsleitungen44 und «.em a»u das NCF-FÜ_P:Hop in e^e^M d

einem Steuersignal am^-

der UND-Tore 48a oder
von der entsprechenden
nimmt, ein Stenersigna auf dm

^^2 Beschriebene noch einmal zusammenzufassen Datenverarbeitunssanlaee besitzt einen Speicher und _{eine stcuerbare} Hauptsteuerung, die in dem einen ^^ anderen von zwei verschiedenen Zuständen zur Ausführung von Befehlen und Verarbeitung von _Unterbrech_{ungen arbeitet}. _Eine Zustandssteuerung j_st an die steuerbare Hauptsteuerung angeschlossen und besiUt erste und zweite Zusiände, um die stcucrbare Hauptsteuerung den ersten oder zweiten Zustand _{annehmen m lassen}. _{Ein er}stes Register speiche.t ^^ ^ Reeeluns der Sequenz der Arbeitsschntte _der Hauptsteueruner Ein zweites Register speichert p_rOzedurbezugswörter, die ein codiertes Signal ent_hahen ^ _{den einen oder andere}n der beiden erforderlichen Zustände der Hauptsteuerung anzeigt. _Dj Ztdssteuerung -wird in den einen oder ande-

·%.» —^ je nach dem codierten Signal in dem

gespeicherten Bezugswort gesetzt, wodurch der Zu-

md der Hauptsteuerung hergestellt wird. u Steuerzustandsbefehle sind demnach solche Be-

o am¹- 60 fehle, die nur im Steuerzustand bearbeitbar sind. Da-Unter- neben gibt es andere Befehle (»tritt ein«, »tritt aus irgend- aus« ...), die sowohl hn Normal- wie im Steuerbesteht" (ein zustand bearbertbar sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Einstellung des Arbeitszujtandes einer in jeweils einem von mehreren Aroeitszuständen zur wahlweisen Ausführung von Befehlen arbeitenden und Unterbrechungen arbeitszustandsabhängig verarbeitenden, steuerbaren Hauptsteuerung einer programmierbaren Datenverarbeitungsanlage, mit einer Zusiandssteuerung, die an die Hauptsteuerung angeschlossen ist und die Arbeitszustände der Hauptsteuerung steuert, dadurch gekennzeichnet, daß in Prozedurbezugswörtern ein den jeweils erforderlichen Arbeitszustand der Hauptsteuerung (10) bezeichnendes, kodiertes Signal {NF) eingesetzt wird und daß die Zustandssteuerung (jVC'F) durch daj kodierte Signal {NF) des gerade benutzten Prozedurbezugswortes in einen Zustand gesetzt wird, in dem sie den Arbeitszustand der Hauptsteuerung entsprechend dem kodierten Signal einstellt.

2. Programmierbare Datenverarbeitungsanlage zur Austuhrung des Verfahrens nach Anspruch 1 mit einer steuerbaren Hauptsteuerung, die in jeweils einem von mehreren Arbeitszuständen Befehle wahlweise ausführt und Unterbrechungen arbeitszustandsabhängig verarbeitet, sowie mit einer an die Hauptsteuerung angeschlossenen Zustandssteuerung, die eine der Zahl von Arbeitszuständen der Hauptsteuerung entsprechende Zahl von Zuständen aufweist, und die Arbeitszustände der Hauptsteuerung steuert, dadurch gekennzeichnet, daß in einem Register (14) das gerade benutzte Prozedurbezugswort gespeichert wird und daß die Zustandssteuerung {NCF) an das das kodierte Signal des Prozedurbezugswortes speichernde Register (14) angeschlossen ist.

3. Datenverarbeitungsanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Zustands:.teuerung {NCF) eine an das Register (14) angeschlossene Einstellschaltung (32) vorgeschaltet ist.

4. Datenverarbeitungsanlage nach Anspruch 3, in der vorbestimmte, in einem Befehlsregister gespeicherte Befehle den Wechsel des aus2:uführenden Programms, Unterprogramms, Routine od. dgl. steuern, dadurch gekennzeichnet, d;iß die Einstellschaltung (32) zusätzlich auf mindestens einen der vorbestimmten Befehle anspricht und die Zustandssteuerung in einen dem kodierten Signal in einem Prozedurbezugswort entsprechenden Zustand setzt.

5. Datenverarbeitungsanlage nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Register (14) ein Rückkehr-Stcuerwort gebildet wird und daß eine Schaltung (34) ein dem Zustand der Zustanassteuerung entsprechendes Signal in das im Register (14) gebildete Rückkehr-Steuerwort einschreibt.

6. Datenverarbeitungsanlage nach Anspruch 5 mit einem Befehl, der den Eintritt in ein anderes Unterprogramm steuert, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltung (34) zusätzlich auf einen derartigen Operator anspricht und das Signal in das Rückkehr-Steuerwort einschreibt.

7. Datenverarbeitungsanlage nach einem der Ansprüche 2 bis 6, bei der die Hauptsteuerung in einem vorbestimmten Zustand auf Unterbrechungssignale nicht reagiert, dadurch gekennzeichnet, daß eine Überschreibe-Schaltung (50) auf die Kombination eines Freigabebefehls und eines externen Unterbrechungssignals anspricht und ein Überschreibe-Unterbrechungssignal auf die Hauptsteuerung gibt, derart, daß die Hauptsteuerung die Verarbeitung einer externen Unterbrechung unabhängig von dem Zustand der Zustandssteuerung veranlaßt.