DE2711283C2 - Mikroprozessor - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Mikroprozessor der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 beschriebenen, aus der SU-Zeitschrifi: »Elektronika«, Verlag MIR, Heft 18,1974. bekannten Art. Derartige Mikroprozessoren erlauben eine Vergrößerung des Stellenwertes der parallel zu verarbeitender Zahlencodes und Speicheradressen und sind für Recheneinrichtungen unterschiedlicher Rechenleistung, unterschiedlichen Funktionsvermögens und mit unterschiedlichen Befehlssystemen bestimmt.

Der bekannte Mikroprozessor hat folgenden Funktionsablauf. Ein Taktgenerator liefert eine Folge von Taktsignalen, die t.uf Tpktsignalverteiler des Rechenwerks und der Mikroprogramm-Steuerung sowie auf die Interfaces gelangen. Der Taktgenerator steuert den Informationsfluß innerhalb des Mikroprozessors derart, daß die Operanden auf das Rechenwerk und die Befehle auf die Mikroprogramm-Steuerung gegeben werden.

Dabei bilden die Interface« Dienst- oder Arbeitssignale, die an die äußeren Informationsquellen und Informationsempfänger geleitet werden. Die Operanden- oder Befehlsadresse wird im Rechenwerk gebildet. Auf Si-

gnale aus dem Taktsignalverteiler wird die Adresse zu den Interfaces geleitet, die sie wiederum den äußeren Informationsquellen oder Informationsempfängern, beispielsweise einem Arbeitsspeicher zuleiten. Der Arbeitsspeicher liefert einen Operanden oder Befehl an das Rechenwerk bzw. die Mikroprogramm-Steuerung.

Die Mikroprogramm-Steuerung liefert auf Taktsignale aus dem Taktsignalverteiler eine Mikrobefehlsfolge, die dem Rechenwerk zugeführt wird. Zur Vergrößerung der maximalen Stellenzahl des Operationsteils muß die Frequenz der vom Taktgenerator erzeugten Taktsignale geändert werden. Bei der Ausführung von Verschiebeoperationen tauschen die einzelnen Rechenwerke die verschiedenen Stellen über Übertragungsschienen miteinander aus.

Da der bekannte Mikroprozessor nicht autonom ist. sind Rechenwerk und Mikroprogramm-Steuerung nicht flexibel. Der Taktgenerator muü in Abhängigkeit von der Stellenzahl der zu verarbeitenden Codes und der Informationskapazität der Mikroprogramm-Steuerungen eingeschaltet und nachgestimmt werden. Da ferner die Übertragungssignale sequentiell übertragen werden, ist die Geschwindigkeit der Operationsausführung verhältnismäßig gering; die Geschwindigkeit des Mikroprozessors muß für die längstmögliche Operation ausgelegt werden, so daß die Geschwindigkeit bei Ausführung einer Folge von Operationen unterschiedlicher Art verhältnismäßig gering ist. Schließlich sind beim Aufbau des Mikri ,-rozessors zusätzliche Mittel zur Organisation der Interfaces und Schnittstellen notwendig.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Mikroprozessor mit variabler Struktur und Rechenleistung zu schaffen, bei dem die maximale Stellenzahl der zu verarbeitenden Informationen und des Mikroprogrammumfangs vergrößert werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgernäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.

Dabei ist es aus der DE-OSi 26 25 545 grundsätzlich bekannt, Operationseinheiten mit einer eigenen internen Arbeitszyklus-Steuereinrichtung zu versehen. Über den Aufbau solcher Operationseinheiten läßt sich der DE-OS 26 25 545 jedoch nichts entnehmen.

Bevorzugte Weiterbildungen und Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Mikroprozessors sind Gegenstand der Patentansprüche 2 bis 7.

Bei dem erfindungsgemäßen Mikroprozessor sind Rechenwerk und Mikroprogramm-Steuerung autonom. Die Arbeitszyklus-Steuerungsstufe und die Synchronsignalschiene ermöglichen es, die einzelnen Stufen zu einem einheitlichen System miteinander zu verbinden und Rechner mit unterschiedlichem Funktionsvermögen aufzubauen, ohne jeweils Mittel zur Nachstimmung der einzelnen Stufen und des ganzen Systems vorsehen zu müssen. Die parallelgeschalteten Operationsausführungsstufen bilden den Operationsteil des Mikroprozessors und erlauben die Verarbeitung von Operanden, deren Länge der Anzahl der Operationsausführungsstufen entspricht Die Schnelligkeit des Rechenwerks hängt dabei nicht wesentlich von der Anzahl der parallelgeschalteten Operationsausführungsstufen ab. Grund hierfür ist wieder die Autonomie der Operationsausführungsstufen.

Die Mikraprogramrn-Sieuerungsstüfer* ermöglichen eine Operations-Steuerung sowohl mit nur einer als auch mit zwei verschiedenen Ebenen. Bei Steuerung auf nur einer Ebene läßt sich der Mikroprogrammspeicherumfang vergrößern, wenn die Mikroprogramm-Steuerungsstufen parallel zueinander geschaltet sind. Durch die miteinander verbundenen Synchronsignalschicnen bleiben die Mikroprogramm-Steuerungen stets synchron zueinander, ohne zusätzliche Mittel zur Aufrechterhaltung des Gleichlaufs vorsehen zu müssen.

Bei Reihenschaltung der Mikroprogramm-Steuerungsstufen wird in mehreren Ebenen gesteuert. Dabei läßt sich durch das Vorhandensein mehrerer Operationsebenen je nach dem Befehlssystem ebenfalls ein größerer Mikroprogrammspeicherumfang bei einer kleineren Anzahl von Einzelstufen als bei Parallelschaltung der Mikroprogramm-Steuerungsstufen realisieren. Bei Kombination von Parallel- und Reihenschaltung der Mikroprogramm-Steuerungsstufen kann das Rechensystem besonders rationell aufgebaut werden. Die zwischen dem Rechenwerk und den M'kroprogramm-Steuerungsstufen vorgesehenen Synchronsignalschienen iuwie die iniorrnätioriSübcriragungsschienen er möglichen es. Rechensysteme durch einfaches Aneinanderfügen einzelner Stufen ohne Zusatzmittel aufzubauen.

Die Arbeitszyklus-Steuereinrichtungen ermöglichen einen autonomen Informationsfluß zwischen den einzelnen Opcrationsausführungs- und Steuerungsstufen. Die Verbindung zwischen Arbeitszyklus-Steuereinrichtung und Rechenstufe ermöglicht eine autonome Beendigung der Op. f ation in der jeweiligen Operationsausführungsstufe.

Das in der Mikroprogramm-Steuerungsstufe vorhandene DienstregistfT macht diese funktionell flexibler, weil es Stellen aufweist, in die Airweisungen zum Schalten der Funktionseinheiten und Register auf die einzelnen Informationsverarbeitungsstufen eingespeichert werden.

Die Erfindung wird anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 das Strukturschaltbild des Mikroprozessors.

Fig.2 das Blockschaltbild einer Arbeitszyklus-Steuereinrichtung,

F i g. 3 das Blockschaltbild einer Operationsausführungsstufe,

Fig.4 das Blockschaltbild einer Mikroprogramm-Steuerungsstufe,

F i g. 5 das Strukturschaltbild eines Mikroprozessors mit mehreren parallelgeschalteten Operationsausführungsstufen und einer Steuerungsstufe,

Fig.6 das Strukturschaltbild eines Mikroprozessors mit mehreren parallelgeschalteten Operationsausführungsstufen und mehreren hintereinandergeschafteten Steuerungsstufen,

Fig.7 das Strukturschaltbild eines Mikroprozessors mit mehreren parallelgeschalteten Operationsausführungsstufen und mehreren parallelgeschalteten Steuerungsstufen,

F i g. 8 das Strukturschaltbild eines Mikroprozessors mit mehreren parallelgeschalteten Operationsausführungsstufen und mehreren reihenparallelgeschalteten Steuerungsstufen,

F i g. 9 das Strukturbild der Erweiterungsstufe,

F i g. 10 das Strukturschaltbild einer Steuereinheit der Operationsausführungsstufe,

F i g. 11 das Strukturschaltbild einer Steuereinheit der Mikroprogramm-Steuerungsstufe und

Fig. 12 das Strukturschaltbild eines Dienstregisters der Steuerungsstufe.

Der Mikroprozessor nach F i g. 1 besteht aus einem Rechenwerk 1, das zwei mehrkanalige Schienen 2 und 3

M

(hier und in den weiteren Ausführungen bezeichnen wir als mehrkanalig diejenigen Koppelleitungen und Schienen, Eingänge und Ausgänge, die durch eine Doppellinie angedeutet sind) zum Informationsaustausch mit anderen Informationsquellen und Informationsempfängern, zwei Schienen 4 und 5 für das die Informationsaufnahme auslö.^ijde bzw. die ausgegebene Information begleitende Signal sowie zwei Schienen 6 und 7 für Signale über den Abschluß der Informationsaufnahme bzw. -ausgabe enthält, und einer Mikroprogrammsteuerung 8, die einen Eingang 9. über den der Befehlscode einläuft, einen Eingang 10 für das die Ankunft der Information meldende Signal, einen Ausgang 11 für das den Abschluß der Informationsaufnahme meldende Signal und eine Synchronsignalschiene 12 zur Verfügung hat. Das Rechenwerk 1 und die Mikroprogrammsteuerung 8 weisen einen Rücksetzeingang 13 bzw. 14 auf und sind durch eine Synchronsignalschiene 15 miteinander gekoppelt. Ein Ausgang 16 für das den Abschluß der Inform.ationsaufnahme meldende Signal, ein Startausgang 17 und ein mehrkanaliger Ausgang 18 für Mikrobefehle, die in der Mikroprogrammsteuerung 8 vorgesehen sind, liegen an entsprechenden Eingängen des Rechenwerkes 1. Em mehrkanaliger Ausgang 19 für den Austausch von Informationen mit anderen Informationsquellen und Informationsempfängern und ein Ausgang 20 für das die ausgegebene Information begleitende Signal, die im Rechenwerk 1 vorgesehen sind, liegen an entsprechenden Eingängen der Mikroprogrammsteuerung 8.

Da' Rechenwerk 1 und die Mikroprogrammsteuerung 8 enthalten je eine Arbeitszyklus-Steuereinrichtung 21 (F i g. 2) zur Erzeugung der Taktsignale für den inneren Arbeitszyklus, die jeweils den Informationsablauf steuern. Die Steuereinrichtung 21 umfaßt einen Zähler 22 mit einem Starteingang 23 und einem Rücksetzeingang 24 für das das Rechenwerk 1 oder die Mikroprogrammsteuerung 8 in den Zustand vor Beginn der Abarbeitung einer Befehlsfolge überführende Signal, ein Verzögerungsglied 25, dessen mehrkanaliger Eingang 26 an den ersten mehrkanaligen Ausgang des Zählers 22 angeschlossen ist, ein Vergleichsglied 27 zum Vergleich der verzögerten, aus dem Zähler 22 kommenden Signale mit den den Abschluß der einzelnen Operationsstufen meldenden Signalen, dessen erster mehrkanaliger Eingang 28 mit dem mehrkanaligen Ausgang des Verzögerungsgliedes 25 verbunden ist und dessen zweiter mehrkanaliger Eingang 29 für die den Abschluß der einzelnen Operationsstufen meldenden Signale bestimmt ist, eine auf den Wechsel des logischen Pegels an der Synchronsignalschiene 15 ansprechende Folgestufe 30, die eine mehrkanalige Schiene 31 mit der Synchronsignalschiene 12 bzw. 15 sowie eine mehrkanalige Schiene 32 mit dem Zähler 22 hat und deren mehrkanaliger Eingang am mehrkanaligen Ausgang des Vergleichsgliedes 27 liegt, und einen Taktsignalgeber 33. dessen mehrkanaliger Eingang 34 an den zweiten mehrkanaligen Ausgang des Zählers 22 angeschlossen und an dessen mehrkanaligem Ausgang 35 die Taktsignale abgegeben werden.

Das Rechenwerk 1 (Fig. 1) enthält ein Mikrobefehlsregister 36 (F i g. 3) zur Speicherung des Mikrobefehlscodes, das einen mehrkanaligen Mikrobefehlseingang 37 aufweist, einen Mikrobefehlsdecodierer 38, dessen mehrkanaliger Eingang an den mehrkanaligen Ausgang 39 des Mikrobefehisregisters 36 angeschlossen ist, ein Mehrzweckregister 40 zur Speicherung der Operanden, dessen erster Eingang 41 an den entsprechenden Ausgang des Mikrooperationsdecodierers 38 gelegt ist, und eine Recheneinheit 42 zur Ausführung arithmetischer und logischer Operationen, deren erster mehrkanaliger Eingang 43 an den einen Ausgang des Mehrzweckregisters 40 geführt ist. Weitere Bestandteile des Rechenwerks 1 sind ein Register 44 zur Zwischenspeicherung des Operationsergebnisses, dessen mehrkanaliger Eingang 45 an den mehrkanaligen Ausgang der Recheneinheit 42 angeschlossen ist, ein Verschieber 46, dessen' Eingang 47 mit dem entsprechenden Ausgang des Mikrooperationsdecodierers 38 und dessen mehrkanaliger Eingang 48 mit dem mehrkanaligen Ausgang des Registers 44 verbunden ist, und ein Register 49 für den Zustand des Operationsergebnisses, dessen erster Eingang 50 mit dem entsprechenden Ausgang des Mikrooperationsdecodierers 38 und dessen erster mehrkanaliger Eingang 51 mit dem ersten mehrkanaligen Ausgang des Verschiebers 46 in Verbindung steht. Zum Austausch von Informationen mit anderen Informationsquellen und Informationsempfängern ist das Rechenwerk 1 mit drei Interfaces 52, 53 und 54 versehen, von denen jedes über eine mehrkanaüge Schiene 55, 56 bzw. 57 verfügt, über welche der Informationsaustausch mit anderen Informationsquellen und Informationsempfängern erfolgt. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist das Interface 52 für die Ausgabe der die Zustände des Operationsergebnisses kennzeichnenden Informationen an die Mikroprogrammsteuerung 8(Fig. 1) bestimmt. Die Interfaces 53 und 53 (Fig. 3) dienen dem Austausch von Informationen mit äußeren Informationsquellen und Informationsempfängern. zum Beispiel mit dem Arbeitsoder dem Festspeicher. Das Rechenwerk 1 enthält noch ein Resultatregister 58, dessen erster Eingang 59 am entsprechenden Ausgang des Operationsdecodierers 38 liegt. Der mehrkanalige Ausgang 60 des Resultatregisters 58, der zweite mehrkanalige Ausgang 61 des Mehrzweckregisters 4-0 und der erste mehrkanalige Ausgang 62 des Registers 49 für den Zustand des Üperationsergebnisses sind zusammengelegt und an den anderen mehrkanaligen Eingang 63 der Recheneinheit 42 sowie an den mehrkanaligen Eingang 64 des Interface 53 und den mehrkanaligen Eingang 65 des Interface 54 angeschlossen. Der mehrkanalige Eingang 66 des Interface 52 ist an den zweiten mehrkanaligen Ausgang des Registers 49 für Zustand des Operationsergebnisses angeschlossen. Die mehrkanaligen Ausgänge 67, 68, 69 der Interfaces 52, 53 bzw. 54 und der zweite mehrkanalige Ausgang 70 des Verschiebers 46 sind ebenfalls vereinigt und an den mehrkanaligen Eingang 71 des Resultatregisters 58, den mehrkanaligen Eingang 72 des Mehrzweckregisters 4Ό und den zweiten mehrkanaligen Eingang 73 des Registers 49 für den Zustand des Operationsergebnisses angeschlossen. Der Ausgang 39 des Mikrobefehlsregisters 36 ist weiter mit dem Eingang 43 der Recheneinheit 42 verbunden. Die im Rechenwerk I enthaltene Arbeitszyklus-Steuereinrichtung 21, die den Durchlauf der Information durch das Rechenwerk 1 steuert, weist einen Starteingang 74 auf. Das Rechenwerk 1 enthält schließlich eine Erweiterungsstufe 75 /:ur Vergrößerung der maximalen SteHenzahl; und jedem Interface 52,53 und 54 ist jeweils eine Steuereinheit 76, 77 und 78 zugeordnet

Ein Eingang 79 der Erweiterungsstufe 75 ist für die äußeren Signale bestimmt, die die momentane Lage des Rechenwerks 1 im System in bezug auf die zu verarbeitende Information kennzeichnen, ihre anderen Eingänge 80,81 und 82 sind jeweils an die Ausgänge 83,84 und 85 der Arbeitszyklus-Steuereinrichtung 2t gelegt; ein weiterer Eingang 86 liegt am entsprechenden Ausgang

des Mikrooperationsdecodierers 38.

Zwei Ausgänge 87 und 88 der Rechenstufe 42 sind ebenfalls an die entsprechenden Eingänge der Erweiterungsstufe 75 angeschlossen, die auch über einen Ausgang 89 für das Übertragssignal und das Signa! der verschobenen Stelle sowie eine Schiene 90 für das abgehende Signal, welches das Übertragssignal begleitet, und das ankommende Signal der verschobenen Stelle verfügt. Die Rechenstufe 42 weist einen Eingang 91 für das Übertragssignal, de" mit einem am Verschieber 46 vorhandenen Eingang 92 für das Signal der verschobenen Stelle zusammengelegt ist, und einen Eingang 93 für das den Übertrag begleitende Signal auf, der mit einem im Verschieber 46 vorgesehenen Ausgang 94 für das Signal der verschobenen Stelle verbunden ist. Ein Ausgang 95 des Verschiebers 46 ist an den entsprechenden Eingang der Erweiterungsstufe 75, ein Ausgang % der Ipmerpn i« an Hen entsprechenden Eingang des Verschiebers 46 angeschlossen.

Die Rechenstufe 42 enthält einen Ausgang 97 für das den Abschluß der Operation meldende Signal, der an den entsprechenden Eingang der Arbeitszyklus-Steuereinrichtung 21 angeschlossen ist.

Die Steuereinheiten 76, 77 und 78 sind jeweils mit zwei Eingängen 98,99 bzw. 100,101 bzw. 102,103 versehen, die an die entsprechenden Ausgänge des Mikrooperationsdecodierers 38 geführt sind, und haben eine Schiene 104, 105 bzw. 106 für das die Informationsaufnahme auslösende bzw. die ausgegebene Information begleitende Signal sowie eine Schiene 107,108 bzw. 109 für Signale über den Abschluß der Informationsaufnahme bzw. -ausgabe zur Verfügung. Je ein Ausgang 110, 111 und 112 der Steuereinheiten 76,77 bzw. 78 ist an den entsprechenden Eingang der Arbeitszyklus-Steuereinrichtung 21 gelegt.

Der Ausgang 113 der Steuereinrichtung 21 ist an einen Eingang 114 der Steuereinheit 76, einen Eingang 115 der Steuereinheit 77, einen Eingang 116 der Steuereinheit 78, einen Eingang 117 des Resultatregisters 58, einen Eingang 118 des Mehrzweckregisters 40 und einen Eingang 119 des Registers 49 für den Zustand des Operationsergebnisses angeschlossen.

Der Ausgang 84 der Arbeitszyklus-Steuereinrichtung 21 ist an einen Eingang 120 der Steuereinheit 76, einen Eingang 121 der Steuereinheit 77, einen Eingang 122 der Steuereinheit 78, einen Eingang 123 des Resultatregisters 58. einen Eingang 124 des Mehrzweckregisters 40, den Eingang 81 der Erweiterungsstufe 75, einen Eingang 125 des Verschiebers 46 und einen Eingang 126 des Registers 49 für Zustand des Operationsergebnisses angeschlossen.

Der Ausgang 83 der Arbeitszyklus-Steuereinrichtung 21 ist an einen Eingang 127 des Mikrobefehlsregisters 36, einen Eingang 128 des Resultatregisters 58, einen Eingang 129 des Mehrzweckregisterblocks 40, den Eingang 80 der Erweiterungsstufe 75, einen Eingang 130 des Registers 44 zur Zwischenspeicherung des Operationsergebnisses und einen Eingang 131 des Registers 49 für den Zustand des Operationsergebnisses geführt

Ein Ausgang 132 der Arbeitszyklus-Steuereinrichtung 21 führt zum entsprechenden Eingang des Mikrobefehlsregisters 36.

Ein Ausgang des Registers 49 für den Zustand des Operationsergebnisses führt zu einem Eingang 133 der Erweiierungsstufe 75.

Der Ausgang 85 der Arbeitszyklus-Steuereinrichtung 21 ist an einen Eingang 134 des Resultatregisters 58, einen Eingang 135 des Mehrzweckregisterblocks 40, den Eingang 82 dy Erweiterungsstufe 75 und einen Eingang 136 des Registers 49 für Zustand des Operationsergebnisses angeschlossen.
Ein Eingang 137 der Arbeitszyklus-Steuereinrichtung 21 ist mit dem entsprechenden Ausgang des Mikrooperationsdecodierers 38 verbunden.

Die Arbeitszyklus-Steuereinrichtung 21 zur Bildung des inneren Arbeitszyklus verfügt über eine Synchronsignalschiene 138.

Die Rechenstufe 42 enthält einen Eingang 139, der am entsprechenden Ausgang des Mikrooperationsdecodierers 38 liegt.

Zwei Ausgänge 140 und 141 der Steuereinheit 76 sind mit den entsprechenden Eingängen des Interface 52, zwei Ausgänge 142 und 143 der Steuereinheit 77 mit den entsprechenden Eingängen des Interface 53, zwei Ausgänge 144 und 145 der Steuereinheit 78 mit den entsprechenden Eingängen des Interface 54 verbunden.

Der Eingang 13 (Fig. 1) für die das Rechenwerk 1 in den Zustand vor Beginn der Abarbeitung einer Befchlsfolge überführende Signal ist mit dem Eingang 24 (Fig. 3) der Arbeitszyklus-Steuereinrichtung 21 verbunden.
Die Schiene 56 des Interface 53 ist die mehrkanalige Schiene2(Fig. 1)des Rechenführungswerks 1.

Die Schiene 57 (F i g. 3) des Interface 54 ist die mehrkanalige Schiene 3 (F i g. 1) des Rechenwerks 1.

Die Schienen 105 und 106 (Fig. 3) für das der Informationsaufnahme auslösende bzw. die ausgegebene Information begleitende Signal, die in den Steuereinheiten 77 bzw. 78 vorgesehen sind, sind die Schienen 4 und 5 (Fig. 1) des Rechenwerks 1, während die Schienen 108 und 109 (F i g. 3) für Signale über den Abschluß der Informationsaufnahme bzw. -ausgabe die Schienen 6 und 7 (Fig. 1) des Rechenwerks 1 sind. Die Schiene 55 (Fig. 3) der Informationsaustauscheinheit 52 ist an den mehrkanatigen Ausgang is (F i g. i) des Gperationsausführungswerks 1 angeschlossen. Die Schiene 104 (Fig.3) für das der Informationsaufnahme auslösende bzw. die ausgegebene Information begleitende Signal, die in der Steuereinheit 76 vorhanden ist, ist an den Ausgang20(Fig. 1)des Rechenwerks 1 angeschlossen. Die in der Arbeitszyklus-Steuereinrichtung 21 vorgesehene Synchronsignalschiene 138 (Fig.3) ist mit der Synchronsignalschiene 15 (Fig. 1) verbunden. Der Starteingang 74 (Fig.3) der Arbeitszyklus-Steuereinrichtung 21 ist mit dem Starteingang 23 (Fig.2) des multistabilen Triggers 22 identisch.

Die Schiene 107 (F i g. 3) für die den Abschluß der Informationsaufnahme bzw. -ausgabe meldenden Signale ist mit dem Ausgang 16 (Fig. 1) der Mikroprogrammsteuerung 8 verbunden.

Die Synchronsignalschiene 138 (F i g. 3) ist durch die Schiene 31 (F i g. 2) mit der Folgestufe 30 verbunden.

Die Ausgänge 83, 84, 85, 113 und 132 (Fig.3) der Steuereinrichtung 21 bilden den mehrkanaligen Ausgang 35 (F i g. 2) des Taktsignalegebers 33.

In der Steuereinrichtung 21 (F i g. 3) sind der Eingang 137, die von den Steuereinheiten 76, 77 und 78 führenden Eingänge und der von der Rechenstufe 42 führende Eingang vereinigt und bilden den mehrkanaligen Eingang 29 (F i g. 2) des Vergleichsgliedes 27.

Die Mikroprogrammsteuerung 8 (Fig. 1) zur Ausgabe von parallelen Mikrobefehlscodes enthält ein Eingangsregister Ϊ46 (Fig.4) mit einem mehrkanaiigen Eingang 147, ein Eingangsregister 148 mit einem mehrkanaligen Eingang 149 und einen AdressenwLhler 150 (Fig.4), dessen erster mehrkanaliger Eingang 151 am

Ausgang des Eingangsregisteirs 146 und dessen zweiter mehrkanaliger Eingang 152 am Ausgang des Eingangsregisters 14Ö hegt

Der eine Teil der zu den Eingangsregistern 146 and 148 gehörenden mehrkanaligen Eingänge 147 und 149 ist jeweils für die Aufnahme des Befehlscodes, der andere für die Aufnahme der Information über die Zustände des Operationsergebnisses beütimmt.

Im angeführten Beispiel dient das Eingangsregister 146 zur Aufnahme und Speicherung des Befehls. Daher wird hier nur derjenige Teil der Kanäle des mehrkanaligen Eingangs 147 benutzt, der für die Ankunft des Befö, fehlscodes bestimmt ist und mit dem mehrkanaligen ';*> Eingang 9 (Fig. l)der Mikroprogrammsteuerung 8 zusammenfällt.

Das Eingangsregister 148 (F i g. 4) nimmt die die Zustände des Operationsergebni,sses kennzeichnenden Informationen auf. Daher wird hier der andere Teil der Kanäle des mehrkanaligen Eingangs 149 benutzt, nämlich derjenige, der für die Aufnahme der Information über die Zustande des Operalionsergebnisses bestimmt ist und der mit dem mehrkanaligen Eingang 19(Fig. 1) des Rechenwerks 1 zusammenfällt.

Der mehrkanalige Ausgang: des Adressenwählers 150 ist an den mehrkanaligen Eingang 153 eines Mikrobefehlsspeichers 154 gelegt, dessen erster mehrkanaliger Ausgang 155 mit dem mehrkanaligen Eingang eines Mikrobefehlsregisters 156, dessen zweiter mehrkanaliger Ausgang 157 mit dem mehrkanaligen Eingang eines Dienstregisters 158 und dessen dritter mehrkanaliger Ausgang 159 mit dem mehrkanaligen Eingang eines Rückkopplungsregisters 160 verbunden sind, wobei der Ausgang dieses letzteren an den mehrkanaligen Eingang 161 des Adressenwählers 150 an-geschlossen ist. Der mehrkanalige Ausgang 1162 des Mikrobefehlsregisters 156 führt zum mehrkanaligen Eingang eines Ausgangsregisters 163, dss £ϊπεπ Mikrobsfshlsausgang 164 und einen Startausgang 165 aufweist.

Die Arbeitszyklus-Steuereinrichtung 21 der Mikroprogrammsteuerung 8 weist den Eingang 14 für die das Mikroprogrammsteuerwerk in den Zustand von Beginn der Abarbeitung einer Befehlsfolge überführenden Signal, eine Synchronsignalschiene 166 und eine weitere Synchronsignalschiene 167, auf.

Für das Eingangsregister 146 ist eine Steuereinheit 168 mit einem Eingang 169 und einem Ausgang 170, für das Eingangsregister 148 eine Steuereinheit 171 mit einem Eingang 172 und einem Ausgang 173 vorgesehen. Die Eingänge 169 und 172 der Einheiten 168 bzw. 171 sind für die das Eintreffen der Information in das entsprechende Eingangsregister 146 bzw. 148 meldenden Signale, der erwähnte Ausgang 170 bzw. 173 für die das erfolgte Einschreiben der information in das entsprechende Eingangsregister 146 bzw. 148 meldenden Signale bestimmt Ein Eingang 174 der Arbeitszyklus-Steuereinrichtung 21 ist an den entsprechenden Eingang des Adresenwählers 150 angeschlossen, wobei ein Ausgang 175 dieses letzteren mit dem entsprechenden Eingang des Mikrobefehlsspeichers 154 verbunden ist dessen Ausgang 176 an den entsprechenden Eingang der Arbeitszyklus-Steuereinrichtung 21 gelegt ist

Ein Ausgang 177 des Dienstregisters 158 ist auf einen Eingang des Ausgangsverstärkerblocks 163, sein Ausgang 178 auf einen Eingang 179 der Arbeitszyklus-Stcuersinrichiung 21, sein Ausgang 180 auf einen Eingang des Rückkopplungsregisters 160, sein Ausgang 181 auf einen Eingang der Steuereinheit 171, sein Ausgang 182 auf einen Eingang der Steuereinheit 168 geschaltet Ein Ausgang der Steuereinheit 168 arbeitet auf einen Eingang 183 des Eingangsregisters 146 und einen Eingang 184 der Arbeitszyklus-Steuereinrichtung 21, ein Ausgang der Steuereinheit 171 auf einen Eingang 185 des Eingangsregisters 148 und einen Eingars J86 der Arbeitszyklus-Steuereinrichtung 21.

Ein Ausgang 187 der Arbeitszyklus-Steuereinrichtung 21 ist an einen Eingang 188 der Steuereinheit 168 und einen Eingang 189 der Steuereinheit 171, ihr Aus-

!0 gang 190 an einen Eingang des Rückführregisters 160, ihr Ausgang 191 an einen Eingang des Mikrobefehlsregisters 156. ihr Ausgang 192 an einen Eingang des Dienstregisters 158 angeschlossen.
Der Eingang 169 (F i g. 4) der Steuereinheit 168 ist mit dem Eingang 10 (F i g. 1) der Mikroprogrammsteuerung 8,ihr Ausgang 170(Fi g.4) mit dem Ausgang 11 (Fig. i) der Mikroprogrammsteuerung 8 identisch.

Die Schiene 167 (Fig.4) der Arbeitszyklus-Steuereinrichtung 2i ist mit der Synchronsignaischiene Yl (Fig. 1), die Schiene 166 (Fig.4) mit der Synchronsignalschiene 15(F ig. 1) verbunden.

Der Ausgang 165 (Fig.4) des Ausgangsverstärkers 163 fällt mit dem Ausgang 17 (Fig. 1) des Mikroprogrammsteuerwerks 8 zusammen und liegt am Eingang 74 (F i g. 3) der Arbeitszyklus-Steuereinrichtung 23.

Der mehrkanalige Ausgang 164 (Fig.4) des Ausgangsverstärkers 163 ist der mehrkanalige Ausgang 18 (Fig. 1) der Mikroprogrammsteuerung 8; er liegt am mehrkanaligen Eingang 37 (F i g. 3) des Mikrobefehlsregisters 36 des Rechenwerks 1. Der Ausgang 173(Fi g. 4) der Steuereinheit 171 fällt mit dem Ausgang 16 (F i g. 1) des Mikroprogrammsteuerwerks 8 zusammen.

Der Ausgang 20 des Rechenwerks 1 ist auf den Eingang 172 (F ig. 4) der Steuereinheit 171 geschaltet.

In F i g. 5 ist das Strukturschaltbild des Mikroprozessors bei Parallelschaltung der Operationsausführungsstüfen 194, 195,196 und 197 bzw. dem PsraUelar.schluß derselben an die Mikroprogrammsteuerung 8 zur Vergrößerung der maximalen 3tellenzahl der parallel zu verarbeitenden Informationen dargestellt. Die Operationsausführungsstufen 194, 195, 196 und 197 ersetzen hier das Rechenwerk 1 (F i g. 1. F i g. 3), so daß hier die gleichen Bezugsziffern verwendet werden wie in F i g. 1 und F i g. 3. Die Eingänge 13 (F i g. 5) der einzelnen Operaiionsausführuvigsstufen 194,195,196 und 197 sind zu einem gemeinsamen Eingang 198 für das die Operationsausführungsstufen 194,195,1% und 197 in den Zustand vor Beginn der Abarbeitung einer Befehlsfolge überführende Signal zusammengefaßt. Die Schienen 15 sind ebenfalls vereinigt und an die Mikroprogrammsteuerung 8 angeschlossen. Die mehrkanaligen Eingänge 37 (F i g. 3) der Mikrobefehlsregister 36 sind zusammengelegt und an den mehrkanaligen Ausgang 18 (F i g. 5) der Mikroprogrammsteuerung 8 gelegt

Die Starteingänge 74 der einzelnen Operationsausführungsstufen 194, 195,11% und 197, die ebenfalls zusammengelegt sind, liegen am Ausgang 17 der Mikroprogrammsteuerung 8. Die Schienen 55 (F i g. 3) der Interfaces 52 der einzelnen Interfacestufen 194, 195, 196 und 197 (F i g. 5) sind vereinigt und an einen mehrkanaligen Eingang 199 der Mikroprogrammsteuerung 8 angeschlossen, die mit einem Teil der Kanäle zur Aufnahme der Zustände des Operationsergebnisses mit dem mehrkanaligen Eingang 149 (Fig.4) des Eingangsregisters 148 verbunden ist.

Die Schienen 104 (F i g. 3) der Steuereinheiten 76 sind vereinigt und an einen Eingang 200 (F i g. 5) des Mikroprogrammsteuerwerks 8 angeschlossen. Der Eingang

200 ist der Eingang 172 (F i g. 4) der Steuereinheit 171.

Die Schienen 90 (Fig.3) der Erweiterusigsstufe 75 der Operationsausfuhrungsstufen 194,195,1% und 197 sind an den Eingang 93 (F i g. 3) der Rechenstufe 42 und über eine Schiene 2M an den Eingang 94 des Verschiebers 46 der Operationsausführungsstufen 195,196, 197 bzw. 194 angeschlossen.

Die Schienen 4 der einzelnen Operationsausführungsstufen 194,195,196 und 197 sind zu einer gemeinsamen Schiene 202 zusammengefaßt Die Schienen 5 sind ebenfalls vereinigt und bilden eine gemeinsame Schiene 203. Die Schienen 6 sind vereinigt und bilden eine gemeinsame Schiene 204. Die Schienen 7 sind vereinigt und bilden eine gemeinsame Schiene 205.

Die Schienen 107 für die Signale über den Abschluß der Informationsaufnahme bzw. -ausgabe sind vereinigt und an den Ausgang 16 (Fig. 1) für das den Abschluß der Informationsaufnahme meldende Signal angeschlossen. Der Ausgang 89 der Erweiterungsstufe 75 (F i g. 3) in der Operationsausführungsstufe 194 bzw. 195 bzw. i96 bzw. 197 (Fig.5) ist mit dem Eingang 91 (F i g. 3) der Rechenstufe 42 und dem Eingang 92 des Verschiebers 46 der Operationsausführungsstufe 195 bzw. 196 bzw. 197 bzw. 194 (F i g. 5) verbunden.

In Fig.6 ist das Strukturschaltbild eines Mikroprozessors bei Parallelschaltung der Operationsausführungsstufen 194,195, 196, 197 und Reihenschaltung der Mil-roprogrammsteuerungen 206, 207 mit dem Zweck einer Operationssteuerung auf zwei Ebenen angeführt. Die Mikroprogramm-Steuerungsstufen 206 und 207 ersetzen hier die Mikroprogrammsteuerung 8 nach F i g. 1 und 4.

Der Ausgang 17 (F i g. 6) des Mikroprogrammsteuerwerks 206 ist an den Eingang 10 der Mikroprogramm-Steuerungsstufe 207 angeschlossen. Der mehrkanalige Ausgang 18 der Mikroprogramm-Steuerungsstufe 206 liegt am mehrkanaligen Eingang 9 der Mikroprogramm-Steuerungsstufe 207. Die Synchronsignalschiene 15 der Mikroprogramm-Steuerungsstufe 206 ist mit der Synchronsignalschiene 12 der Mikroprogramm-Steuerungsstufe 207 verbunden. Die mehrkanaligen Eingänge 199 der Mikroprogramm-Steuerungsstufen 206 und 207 sind zusammengelegt und an die vereinigten Koppelleitungen 55 der Operationsausführungsstufen 194, 195, 196, 197 angeschlossen. Die Ausgänge 16 der Operationsausführungsstufen 194,195,1%, 197 sind zusammengelegt und an die vereinigten Schienen 107 der Operationsausführungsstufen 194,195,196, 197 angeschlossen. Die Eingänge 200 der Mikroprogramm-Steuerungsstufen 206 und 207 sind zusammengelegt und an die vereinigten Schienen 104 für das die Informationsaufnahnme auslösende h/w. die ausgegebene Information begleitende Signal angelegt, wobei diese Schienen zu den Operationsausführungsstufen 194, 195, 1%, 197 gehören.

In Fig. 7 ist das Strukturschaltbild eines Mikroprozessors bei Parallelschaltung der Operationsausführungsstufen 194,195,196, 197 und Parallelschaltung der Mikroprogramm-Steuerungsstufen 208, 209, 210 angeführt. Die MikroprogrammStQucrungsstufen 208, 209, 210 ersetzen die Mikroprogrammsteuerung 8 nach F i g. 1 und 4. Die mehrkanaligen Eingänge 9 (F i g. 7) der Mikroprogramm-Steuerungsstufen 208,209,210 sind zu einem gemeinsamen mehrkanaligen Befehlscode-Eingang 211 zusammengefaßt. Die in den einzelnen Mikroprogramm-Steuerungsstufen 208, 209, 210 vorgesehenen Eingänge 10 für das die Ankunft des Befehiscodes meldende Signal sind ebenfalls zu einem gemeinsamen Eingang 212 zusammengefaßt Die in den einzelnen Mikroprogramm-Steuerungsstufen 208, 209, 210 vorhandenen Eingänge 11 für das den Abschluß der Informationsaufnahme meldende Signal sind schließlich auch zu einem gemeinsamen Ausgang 213 zusammengefaßt Die Startausgänge 17 der Steuerungsstufen 208, 209, 210 sind zusammengelegt und an die zusammengelegten Eingänge 74 der Operationsausführungsstufen 194,195, 1%, 197 angeschlossen. Die mehrkana'igen Ausgänge

ίο 18 für Mikrobefehle, die es in den einzelnen Steuerungsstufen 208, 209 und 210 gibt sind ebenfalls zusammengelegt und an die zusammengelegten mehrkanaligen Eingänge 37 für Mikrobefehle angeschlossen. Die mehrkanaligen Eingänge 199 der einzelnen Steuerungsstufen 208, 209,210 sind schlisißlich auch zusammengelegt und mit den vereinigten Schienen 55, die zu den einzelnen Operationsausführungsstufen 194, 195, 196, 197 gehören, verbunden. Die zu den einzelnen Steuerungsstufen 208, 209, 210 gehörenden Synchronsignalschienen 12 sind zu einer gemeinsamen Synchronsignalschiene 214 vereinigt. Die in den einzelnen Operationsaustührungsstufen 194,195,196,197 sowie den einzelnen Mikroprogramm-Steuerungsstufen 208, 209, 210 vorhandenen Synchronsignalschienen 15 sind ebenfalls vereinigt. Die Eingänge 200 und die Ausgänge 16 der einzelnen Mikroprogramm-Steuerungsstufen 208, 209, 210 sind zusammengelegt und mit den vereinigten Schienen 104 bzw. 107 der Ope-ationsausführurgsstufen 194, 195, 196,197 verbunden.

In Fig.8 ist das Strukturschaltbild eines Mikroprozessors bei Parallelschaltung der Operationsausführungsstufen 194,195,196, 197 und Reihenparallelschal tung der Mikroprogramm-Steuerungsstufen 215, 216, 217 zum Zweck einer Erweiterung des Speicherumfangs und Operationssteuerung auf zwei Ebenen angeführt. Die Mikroprogramm-Steuerungsstufen 215,216,217 ersetzen hier die Mikroprogrammsteuerung 8 (nach Fig. 1.Fig. 4).
Die mehrkanaligen Eingänge 199 (F i g. 8) der einzelnen Mikroprogramm-Steuerungsstufen 215, 216, 217 sind zusammengelegt und mit den vereinigten Schienen 55 der Operationsausführungsstufen 194, 195, 1%, 197 verbunden. Die mehrkanaligen Ausgänge 18 der Mikroprogramm-Steuerungsstufen 215, 216, 217 sind eben falls zusammengelegt und an die zusammengelegten Eingänge 37 der Operationsausführungsstufen 194,195, 196, 197 angeschlossen. Die Startausgänge 17 der beiden Steuerungsstufen 215, 216 sind auch zusammengelegt und an die zusammengelegten Starteingänge 74 der Opcrationsausführungsstjfen 194, 195, 1%, 197 angeschlossen. Die zu den Mikroprogramm-Steuerungsstufen 215, 216 gehörenden Synchronsignalschienen 15 sind mit den zu den einzelnen Operationsausführungsstufen 194, 195, 1%, 197 gehörenden Synchronsignal schienen 15 vereinigt. Die in den Mikroprogrammsteuerwerken 215, 216 vorhandenen Synchronsignalschienen 12 sind miteinander und mn der Synchronsignalschiene 15 der Mikroprogramm-Stcuerungsstufe 217 verbunden. Die zusammengelegten Eingänge 10 der Mi krnprogramm-Steuerungsstufen 215, 216 sind an den Startausgang 17 der Mikroprogramm-Steuerungsstufe 217 angeschlossen. Die zusammengelegten mehrkanaligen Eingänge 9 der Mikroprogramm-Steuerungsstufen 215, 216 sind an den mehrkanaligen Ausgang 18 der Mikroprogramm-Steuerungsstüfe 2J7 angeschlossen. Die zusammengelegten Eingänge 200 der Steuerungsstufen 215, 216, 217 sind mit den vereinigten Schienen 104 der Operationsausführungsstufen 194,195,196,197,

die zusammengelegten Ausgänge 16 der Steuerungsstu-Fen mit den vereinigten Schienen 107 der Operationsausführungsstufen 194,195,1%, 197 verbunden.

Die Erweiterungseinheit 75 (Fig.9) zur Vergrößerung der maximalen Stellenzahl besteht aus einem Umschalter 218 für die Signale des Mikrooperationsdecodierers 38 (Fig.3), einem Umschalter 219 (Fig.9) für die Übertragssignale, einem Umschalter 220 für die verschobenen Stellen, einem Umschalter 221 für die das Übertragssignal begleitenden Signale, ferner einem Umschalter 222 für die verschobenen Stellen und Anpassungsschaltungen 223 und 224. Der Eingang 86 ist auf die Umschalter 218 und 22, Eingang 79 auf die Umschalter 218,219 und 22, Eingang 80 auf die Umschalter 218,219 und 221. Eingang 81 auf die Umschalter 220 und 22 und Eingang 82 auf die Anpassungsschaltungen 223 und 224 geschaltet Die Anpassungsschaltung 224 ist an die Schiene 90 angeschlossen. Die zusammengelegten Ausgänge der Umschalter 218,219 und 220 sind an die Anpassungsschaltung 223 angeschlossen, deren Ausgang mit dem Ausgang 89 der Erweiterungsstufe 75 identisch ist. Die Ausgänge 87 und 88 (F i g. 3) der Rechenstufe 42 sind an die Eingänge 225 bzw. 226 (F i g. 9) der Umschalter 21S und 221 geführt Der Ausgang 95 (F i g. 3) des Verschiebers 46 ist mit den Eingang 227 (F i g. 9) des Umschalters 220 verbunden. Der Eingang 133 ist an den Eingang 228,229,230 der Umschalter 219, 220 bzw. 222 angeschlossen.

Der Ausgang des Umschalters 221 ist an den Eingang der Anpassungsschaltung 224 angeschlossen, deren Ausgang mit dem Umschalter 222 verbunden ist dessen Ausgang mit dem Ausgang 96 der Erweiterungsstufe 75 zur Vergrößerung der maximalen Steilenzahi identisch ist

In F i g. 10 ist das Strukturschaltbild der Steuereinheit 76 gezeigt. Die Steuereinheiten 77 und 78 (Fig. 3) sind schaltungstechnisch analog ausgeführt, wobei der Eingang 98 der Steuereinheit 76 den Eingängen 100 und 102 der Steuereinheiten 77 und 78. Eingang 99 ihren Eingängen 101 und 103, Eingang 114 ihren Eingängen 115 und 116, Eingang 120 ihren Eingängen 121 und 122. Ausgang 140 ihren Ausgängen 142 und 144, Ausgang 141 ihren Ausgängen 143 und 145. Schiene 104 ihren Schienen 105 und 106 und Schiene 107 ihren Schienen 108 und 109 entspricht.

Die Steuereinheit 76 (Fig. 10) besteht aus Flipflops 231 und 232 und Ausgangsschaltungen 233 und 234. Die Eingänge 98 und 114 führen zum Flipflop 231, dessen erster Ausgang der Ausgangsschaltung 233 vorgeschaltet ist. dessen zweiter Ausgang mit dem Ausgang 140 der Steuereinheit 76 zusammenfällt Die Eingänge 99 und 120 führen zum Flipflop 23Z dessen erster Ausgang der Ausg'ngsschaltung 234 vorgeschaltet ist und dessen zweiler Ausgang mit dem Ausgang 141 der Steuereinheit 76 zusammenfällt. Die Schiene 104 ist an die Ausgangsschaltung 234 und einen dritten Eingang 235 des Flipflops 231, die Schiene 107 an der Ausgangsschaltung 233 und einen dritten Eingang 236 des Flipflops 232 angeschlossen.

In F i g. 11 ist das Strukturschaltbild der Steuereinheit

168 abgebildet Die Steuereinheit 171 (Fig.4) ist schaltungstechnisch analog ausgeführt, wobei der Eingang

169 der Steuereinheit 168 dem Eingang 172 der Steuereinheit 171, Eingang 188 ihrem Eingang 189 und Ausgang 170 ihrem Ausgang 173 entspricht

Weiter wird nur das Strukiurschaltbild der Steuereinheit 168 (Fig. 11) beschrieben, die aus einem Fiipflop 237 und einer Ausgangsschaltung 238 besteht

Die Eingänge 169 und 188 sind die des Flipflops 237, dessen erstem Ausgang die Ausgangsschaltung 238 nachgeschaltet ist, deren Ausgang sich mit dem Ausgang 170 der Steuereinheit 168 deckt Der andere Ausgang 239 des Flipflops 237 ist mit dem Eingang 183 (Fig.4) des Eingangsregisters 146 oder dem Eingang 185 des Eingangsregisters 148 verbunden.

Der Ausgang 182 (oder Ausgang 181) des Dienstregisters 158 ist auf den Eingang 240 (Fi g. 11) des Flipflops 237 geschaltet.

Das Dienstregister 158 (F i g. 12) ist aus Flipflops 241, 242,243,244,245 mit Ausgängen 177,178,180,181 bzw. 182 zusammengeschaltet
Der mehrkanalige Ausgang 157 (F i g. 4) de=> Mikrobefehlsspeichers 154 ist an die Eingänge 246, 247, 248, 249 und 250 (Fig. 12) der einzelnen Flipflops 241, 242, 243, 244 bzw. 245 angeschlossen. Der Ausgf. $ 192 (Fig.4) der Arbeitszyklus-Steuereinrichtung 21 ist an die anderen Eingänge 251, 252, 253, 254, 255 (Fig. 12)

2ΰ der einzelnen Flipflops 241, 242, 243, 244, 245 parallel geführt

Der Mikroprozessor verarbeitet die digitalen Informationen wie folgt Ober den Eingang 13 (Fig. 1) der Mikroprogrammsteuerung 8 läuft ein Signal ein, das die Mikroprogrammsteuerung 8 in den Zustand vor Beginn der Abarbeitung einer Befehlsfolge überführt Die Mikroprogrammsteuerung 8 erzeugt an der Synchronsignalschiene 12 ein Signal das das Ablesen der Steuerinformation aus der äußeren Informationsquelle (nämlich dem nicht dargestellten Arbeitsspeicher) auslöst Der Befehlscode gelangt über den mehrkanaligen Eingang 9 der Mikroprogrammsteuerung 8 ins Eingangsregister 146 (F i g. 4). Am Eingang 10 (F i g. 1) kommt ein Signal als Kennzeichen des am mehrkanaligen Eingang 9 anstehenden Befehlscodes an. Die Mikroprogrammsteuerung 8 erzeugt am Ausgang 11 ein Signal, das das erfolgte Einschreiben des Befehlscodes ins Eingangsregister 146 (Fig.4) quittiert. Auf dieses Signal hin wird der Arbeitsspeicher abgeschaltet. Fehlt in der Mikroprogrammsteuerung 8 (Fig.!) die Steuereinheit 168 (Fig.4). so laufen die genannten Signale auf der Synchronsignalschiene 12 (Fig. 1). Die Mikroprogrammsteuerung 8 gibt über den mehrkanaligen Ausgang 18 einen Mikrobefehl aus und erzeugt am Startausgang 17 ein Startsignal, das am Starteingang 74 des Rechenwerks 1 eintrifft. Im Rechenwerk 1 wird der Ausgangszustand mit dem Eintreffen eines Signals am Eingang 13 der Steuereinrichtung 21 (Fig. 3) eingestellt. Über den mehrkanaligen Ausgang 18 (Fig. 1) holt das Rechenwerk 1 den Mikrobefehlscode ein und läßt an der Synchrontignalschiene 15 Signale entstehen, die für den Zustand nach erfolgte»- Übertragung des Mikrobefehlscodes ins Rechenwerk 1 kennzeichnend sind. Danach werden vom mehrkanaligen Ausgang 18 der Mikroprogrammsteuerung 8 keine Informationen mehr geliefert, und die Mikroprogrammsteuerung 8 kann zum nächsten Zyklus der Mikrobefehlscodebildung übergehen. Steht dabei im neugebildeten Mikrobefehl eine Anweisung, den Zustand des Operationsergebnisses abzufragen, so geht nun die Mikroprogrammsteuerung 8 zum Wartebetrieb über, d. h. liefert keinen weiteren Mikrobefehl. Das Rechenwerk 1 erzeugt inzwischen den Zustand des Operationsergebnisses und liefert ihn über den mehrkanaligen Ausgang 19 auf die Schiene 55 (Fig.3) aus, wobei auch vom Ausgang 20 (Fig. 1) ein Signal als Meldung hierüber abgeht. Nach der Aufnahme dieser Information schickt die Mikroprogrammsteuerung 8 über den Ausgang 16 die entsprechende

Meldung ab. Fehlt die Steuereinheit 171 (Fig.4) in der Mikroprogrammsteuerung 8, so laufen die genannten Signale auf der Synchronsignalschiene 15 (Fig. 1). Das Rechenwerk 1 trennt daraufhin die für das Interface 52 vorgesehene Schiene 55 (F i g. 3) vom mehrkanaligen Ausgang 19 (Fig. 1). Ober die mehrkanaligen Schienen 2 und 3 gibt das Rechenwerk 1 das Resultat aus oder nimmt die Operanden auf. Dabei laufen über die Schienen 4 und 5 die aus dem Rechenwerk 1 bzw. der Informationsquelle (dem Arbeitsspeicher) stammenden Signale, die die Ausgabe der Informationen auf die Schienen 2 und 3 melden. Über die Schienen 6 und 7 schickt das Rechenwerk 1 bzw. die Informationsquelle Signale, die die erfolgte Übernahme der Informationen über die Schienen 2 und 3 melden. Bei Vorhandensein nur eines Interface 52 gibt das Rechenwerk 1 das Operationsergebnis aus bzw. holt die Operanden über die Schiene 55 ein.

Der beschriebene Informationsaustausch zwischen Rechenwerk 1 ruJ Mikroprogrammsteuerung 8 bzw. Zwischen diesen beiden uiiu den äußeren infünTiaiiunsquellen wird durch die Arbeitszyklus-Steuereinrichtung 21 ermöglich:, die folgendermaßen funktioniert

Der Zähler 22 verfügt über η stabile Zustände, derart, daß er aus dem /-ten stabilen Zustand in den (/+ I)-ten stabilen Zustand und aus dem n-ten stabilen in den 1 -ten stabilen Zustand gesetzt werden kann. Wird der /-te stabile Zustand des Zählers 22 mit S(i) bezeichnet, so kann man das Umsetzen des Zählers 22 folgendermaßen definieren: S(i)—S(i+\), wenn i<n, und 5^—5(1), wenn i=n. Jeder 'labile Zustand des Zählers 22 entspricht einer bestimmten Stufe des Durchlaufs der Information durch oas Rechenwerk 1 özw. die Mikroprogrammsteuerung 8. Dei stabile 2usta-rd 5(1) des Zählers 22 (F i g. 2) ist ein Wartezustand, «us dem Zustand 5(1) in den Zustand 5(2) wird der Zähler 22 bei Ansteuerung mit einem Signal am Starteingang 23 umgeschaltet. Der Zähler 22 kippt in den stabilen Zustand 5(1) zurück bei Ankommen am Eingang 24 eines Signals, das das betreffende Bauteil in den Zustand vor Beginn der Abarbeitung einer Befehlsfolge überführt. Im Zustand 5(2) (wo ein Startsignal am Eingang 23 vorliegt) erzeugt der Zähler 22 Signale, die zum Eingang 34 der Gruppe 33 zur Bildung der Taktsignale, zum Eingang 26 des Verzögerungsgliedes 25 und über die Schiene 32 zur Folgestufe 30 gelangen. Der Taktgenerator 33 liefen vom Ausgang 35 aus die der anstehenden Stufe des Durchlaufs der Information durch das Rechenwerk 1 (Fig. 1) bzw. Mikroprogrammsteuerung 8 entsprechenden Taktsignale. Die am Eingang 26 (F i g. 2) des Verzögerungsgliedes 25 anliegenden Signale werden je nach der laufenden Stufe der Informationsverarbeitung verzögert und an den mehrkanaligen Eingang 28 des Vergleichsgliedes 27 weitergegeben. Über die Schiene 32 schickt der Zähler 22 Signale zur Folgestufe 30, wobei die Folgestufe 30 die Signale bildet, die über die Schiene 31 weitergeleitet werden. Am mehrkanaligen Eingang 29 des Vergleichsgliedes 27 kommen die den Abschluß der einzelnen Stufen des Durchlaufs der Information durch djs Rechenwerk 1 (Fig. 1) bzw. die Mikroprogrammsteuerung 8 meldenden Signale an. Beim Zusammenfallen des Signals am mehrkanaligen Eingang 28 und des Signals am mehrkanaligen Eingang 29 bildet das Vergleichsglied 27 die Signale, die am mehrkanaligen Eingang der Folgestufe 30 eintreffen. Die Folgestufe 30 wird abgeschaltet, so daß keine Signale mehr auf die Schiene 31 ausgegeben werden und über die Schiene 32 an den Zähler 22 die Signale ausgeschickt werden, die diesen in den Zustand 5(3) überführen. Wenn dabei aber über die Schiene 31 von der äußeren Informationsquelle bzw. dem äußeren Informationsempfänger her Signale einlaufen, die den von der Folgestufe 30 gebildeten analog sind, wird über die Schiene 32 kein den Zähler 22 umschaltendes Signal geschickt, so daß der Zähler 22 im Zustand 5(2) bleibt Bei Zustand 5(3) des Zähiers 22 wird der beschriebene Funktionsablauf der Arbeitszyklus-Steuereinrichtung 21 noch einmal durchlaufen. Somit wird der Zähler 22 immer aus einem stabilen Zustand in einen anderen umgesetzt, bis der Zustand S(n) erreicht wird, aus welchem er dann in den Wartezustand 5(1) zurilckkippL Hiermit endet die A rbeitszyklus-Steuereinrichtung 21.

Oas Rechenwerk 1 (F i g. 3) hat folgenden Funktionsablauf. An den Eingang 74 wird nach dem Einschalten der Stromversorgung das Startsignal gegeben, das das Rechenwerk 1 in den Zustand vor Beginn der Abarbeitung einer Befehlsfolge bringt Der Zähler 22 (F i g. 2) nimmt den Wartezustand 5(1) ein. Über den mehrkanaiigcn Eingang 37 (Fig. 3) des mikfübcfchlSFcgiStcfS 36 steht der Mikrobefehl an. am Starteingang 23 (F i g. 2) wird ein Signal wirksam, das den Zähler 22 in den stabilen Zustand 5(2) überführt. Der Mikrobefehl wird ins Mikrobefehlsregister 36 (F i g. 3) übernommen. Nach einiger Zeit die vergeht, bis der Taktgeber 33 (Fig.2) angesprochen hat, wirf, vom Ausgang 132 (Fig.3) der Arbeitszyklus-Steuereinrichtung 21 ein Signal abgegeben, das das Mikrobefehlsregister 36 vom mehrkanaligen Eingang 37 trennt. Nun ist der Mikrobefehlscode im Mikrobefehlsregister 36 festgehalten. Vom mehrkanaligen Ausgang 39 aus gelangt der Mikrobefehlscode zum Mikrooperationsdecodierer 38, der den Mikrobefehl decodiert. Nach der Decodierung des Befehlscodes erzeugt die Arbeitszyklus-Steuereinrichtung 21 ein Lesesignal, das vom Ausgang 83 abgeht. Im Innern des Rechenwerks 1 erfolgt nun je nach der codierten Anweisung des Mikrobefehls das Lesen dir Information entweder aus den Registern des Mehrzv cckregistcrs 40 oder dem Register 49 für den Zustand des Operaiionsergebnisses oder dem Resultatregister 58.

Erzeugt der Mikrooperationsdecodierer 38 die Signa Ie. die an den Eingängen 98, 100, 102 der Steuereinheiten 76, 77 bzw. 78 ankommen, so nimmt das Rechenwerk 1 vor der Bildung des Lesesignals die Informationen auf. die über die Schienen 55, 56, 57 für die Interfaces 52, 53 bzw. 54 eintreffen. Die Information vom mehrkanaligen Ausgang 69, 67, 68 des im Mikrobefehl angegebenen Interface 52, 53 bzw. 54 hegt am mehrkanaligen Eingang 71 des Resultatre^ ■ ters 58 an. Die Arbeitszyklus-Steuereinrichtung 21 gibt vom Ausgang 113 aus Jen Eingang 117 des Resultatregisters 58 das die Informationsaufnahme auslösende Signal, und die über den mehrkanaligen Eingang 71 laufende Information wird ins Resultatregister 58 eingeschrieben. Während des Lesetaktes werden die Informationen auf die mehr kanaligen Eingänge 43 und 63 der Rechenstufe 42 aus gegeben. Auf den mehrkanaligen Eingang 43 wird ent weder der Inhalt eines der Register des Mehr/weckregi sters 40 oder der Inhalt eines Teils des Mikrobcfehlsre gisters 36 ausgeliefert. Zum mehrkanaligen Eingang 63 gelangt je nach dem Mikrobefehlscode entweder der Inhalt eines der Register des Mehrzweckregisterblocks 40 oder der Inhalt des Resullatregislers 58, oder der Inhalt des Registers 49 für den Zustand des Operntionsergebnisses. Die ausgelesenen Informationen werden über die mehrkanaligen Eingänge 43 und 63 in die Rechenstufe 42 eingegeben, die die Operation (Addition,

Subtraktion, Addition mit 1, Konjunktion, Disjunktion, Informationsübertragung, Modulo-2-Addition usw.) ausführt Den Typ der Operation legt das im Mikrooperationsdecodierer 38 gewonnene Steuersigna! fest das am Eingang 139 ankommt Die Erweiterungsstufe 75 dient zur Übertragung der Übertragssignale oder Signale der verschobenen Stellen je nach den Signalen, die von der Arbeitszyklus-Sieuereinrichtung 21 erzeugt werden.

Die Erweiterungsstufe 75 (F i g. 9) hat folgende Funktion. Das am Eingang 79 der Erweiterungsstufe 75 eintreffende Signal bestimmt die Arbeitsweise der Umschalter 218 und 219. Der Pegel Null schaltet den Umschalter 218 ein und den Umschalter 219 ab, während der Pegel Eins den Umschalter 219 einschaltet und den Umschalter 218 abschaltet Eine Null am Eingang 79 der Erweiterungsstufe 75 kennzeichnet das höchste Rechenwerk (zum Beispiel die Operationsausführungsstufe 197 nach F i g. 5, 6, 7) eine Eins am Eingang 79 der Erweiterungsstufe 75 entspricht den niedrigsten Operationsausführuflgsstufen, z. B. den Operationsausführungsstufen 191, 195,196. Beim Einlesen der Informat-onen, die auf di£ mehrkanaligen Eingänge 43 und 63 der Rechenstufe 43 gegeben werden, bewirkt das Lesesignal am Eingang 80 (F i g. 9) der Erweiterungsstufe 75 das Einschalten der* Umschalters 218, 2t9 bzw. des Umschalters 221. Pas am gemeinsamen Ausgang des Umschalters 218, ?19 und 220 wirkende Signal wird dem Eingang der Abstimmungsschaltung 223 und das am Ausgang des Umschalters 221 liegende Signal dem Eingang der Abstimmungsschaltung 224 zugeleitet Das von der Arbeitszyklus-Steuereinrichtung 21 (F i g. 3) erzeugte Signal am Eingang 82 (F i g. 9) öffnet die Abstimmungsschaltungen 223 und 224. Vom Ausgang 89 geht ein Übertragssignal ab, wenn an den Eingang 79 der Pegel angelegt wird, und an diesem Ausgang erscheint der Pegel Eins, wenn der Eingang 79 auf dem Niveau Null und der Ausgang 86 auf dem Niveau Eins liegt Der Ausgang 89 führt den Pegel Null, wenn dem Eingang 79 wie dem Eingang 86 der Pegel Null zugeführt wird. Führt das Operationsausführungswerk 1 (Fig. 3) die Operation vom Typ »Addition mit Übertrag« oder »Subtraktion mit Abzug« durch, so wird das ain Eingang 228 des Umschalters 219 anliegende Signal beim Lesen vom Ausgang 89 der Erweiterungsstufe 75 abgegeben. Über die Schiene 90 schickt die Abstimmungsschaltung 224 das den Übertrag begleitende Signal. Dieses Signal kommt zum Eingang 226 des Umschalters 221 vom entsprechenden Ausgang der Rechenstufe 42 (F i g. 3).

Beim Schreiben von Informationen innerhalb des Rechenwerks 1 empfängt der Eingang 227 (Fig.9) des Umschalters 220 bei Verschiebung nach höheren Stellen hin das Signal der verschobenen höchsten Stelle. Dabei gibt die Arbeitszyklus-Steuereinrichtung 21 (F i g. 3) an den Eingang 81 (F i 3.9) ein Signal ab. das den Umschalter 220 öffnet, und das Signal der verschobenen Stelle wird über den Ausgang 89 der Abstimmungsschaltung 223 ausgegeben. Bei Verschiebung nach niedrigeren Stellen hin gelangt das Signal der verschobenen Stelle über die Schiene 90 zur Abstimmungsschal lung 224, von so deren Ausgang es an den Eingang des Umschalters 222 und von dort aus auf das Schreibsignal an den Ausgang % weitergegeben wird. Bei Verschiebung nach höheren Stellen hin wird der Inhalt des Registers 49(Fig.3) für den Zustand des Opertionsergebnisses an den Eingang 227 (F i g. 9) des Umschalters 220 gegeben, und auf das über den Eingang 81 einwirkende Schreibsignal hin wird die Information über den Ausgang 89 ausgegeben. Bei Verschiebung nach niedrigeren Stellen hin wird der Inhalt des Registers 49 für den Zustand des Operationsergebnisses an den Eingang 230 des Umschalters 222 gegeben, die Ausgabe der Information erfolgt über den Ausgang 96 des Umschalters 222. Verarbeitet eine Operationsausführungsstufe (Fig.3) Operanden, deren Länge der maximalen Stellenzahl der Operationsausführungsstufe entspricht, so trifft am Eingang 91 der Rechenstufe 42 und Eingang 92 des Verschiebers 46 ein Signal vom Ausgang 89 der in der entsprechenden Operationsausführungsstufe befindlichen Erweiterungsstufe 75 ein. An der Schiene 90 erscheint sodann ein Signal vom Ausgang 94 des Verschiebers 46, das am Eingang 93 der Rechenstufe 42 wirksam wird. Während des Lesetaktes liefert die Erweiterungsstufe 75 das Übertragssignal und das den Übertrag begleitende Signal aus. Dem Eingang 79 der Erweiterungsstufe 75 wird der logische Pegel zugeführt der die betreffende höchste Operationsausführungsstufe 197 (Fig.5) kennzeichnet Beim Lesen, erzeugt dann die Erweiterungsstufe 75 am Ausgang 89 einen logischen Pegel, de-, ier Operationsart entspricht Bei den Operationen »Addition mit i«, »Subtraktion« und »Komplementieren« liegt der Ausgang 89 zum Beispiel auf dem Pegel Eins, dessen Auftreten durch ein über die Schiene 90 laufendes Signal gekennzeichnet wird. Die Rechenstufe 42 empfängt die an den Eingängen 91 und 93 eintreffenden Signale, führt die Operation aus und gibt ein den Abschluß der Operation meldendes Signal über den Ausgang 97 an die Arbeitszyklus-Steuereinrichtung 21 ab. Das Operationsergebnis wird beim Lesen ins Register 44 zur Zwischenspeicherung des Operationsergebnisses übertragen. Das Operationsergebnis wird auf den mehrkanaligen Eingang 45 ausgegeben und mit einem am Eingang 130 anliegenden Auftastsignal ins Register 44 eingelesen. Das den Abschluß der Operation meldende Signal gelangt über den mehrkanaligen Eingang 29 (F i g. 2) zum Vergleichsglied 27. In Übereinstimmung mit dem vorstehend beschriebenen Funktionsablauf der ArbeJszyklus-Steuereinrichtung 21 kippt der Zähler 22 in den Zustand, bei welchem die Schreibsignale vom Ausgang 35 eier Gruppe 33 (Ausgang 84 der Arbeitszyklus-Steuereinrichtung 21 nach F i g. 3) ausgeschickt werden. Die Erweiterungsstufe 75 liefert während dec Schreibtaktes die Signale der verschobenen Stellen. Bei zyklischen Verschiebungen nach höheren Stellen hin gibt der Verschieber 46 ein Signal über seinen Ausgang 95 an die Erweiterungsstufe 75, worauf diese über ihren Ausgang 89 das Signal der verschobenen höchsten Stelle abgibt, das am Eingang 92 des Verschiebers 46 der entsprechenden OperationsBusführungsstufe ankommt. Unter der zyklischen Verschiebung nach höheren Stellen hin wird die Übertragung d^s Signals der verschobenen (höchi.er) Stelle vom Ausgang 89 der Erweiterungsstufe 75 aus auf den Eingang 92 des Verschiebers 46 der entsprechenden Opcrationsausführungsstufe verstanden. Eine zyklische Verschiebung nach niedrigeren Stellen hin bedeutet die Übertragung des Signals der verschobenen (niedrigsten) Stelle vom Ausgang 94 des Verschiebers 46 aus über die Schiene 90 zur in der entsprechenden Operationsausführungsstufe befindlichen Erweiterungsstufe 75, die dieses Signal über ibret> Ausgang 96 in die höchste Stelle des Verschiebers 46 schickt

Die logische Verschiebung unterscheidet sich von der zyklischen dadurch, daß nach einer solchen Verschiebung in der niedrigsten bzw. höchsten Stelle immer das Signal der logischen Null ankommt, das dorthin -vom

Umschalter 218 bzw. 222(F i g. 9) der Erweiterungsstufe 75 aus gelangt. Bei der logischen Verschiebung führt der Ausgang 89 der Erweiterungsstufe 75 den Pegel Null. Bei Verschiebung nach niedrigeren Stellen hin gelangt das vom Ausgang 94 (F i g. 3) des Verschiebers 46 abgehende Signal der verschobenen Stelle über die Schiene 90 zur Erweiterungsstufe 75 in der entsprechenden Operationsausführungsstufe. Soll zyklisch verschoben werden, so wird das Signal der verschobenen Stelle vom Ausgang 96 in den Verschieber 46 geschickt. Bei der logischen Verschiebung wird dem Verschieber 46 von der Erweiterungsstufe 75 aus der Pegel Null zugeführt. Die zu übertragende Information wird mit dem am Eingang 125 des Verschiebers 46 anliegenden Schreibsignal aufgetastet. Gleichzeitig erfolgt das Einschreiben des über den mehrkanaügen Eingang 71 anstehenden Operationsergebnisses ins Resultatregister 58 mittels des auftastenden Schreibsignals, das am Eingang 123 anliegt. Liegt im laufenden Mikrobefehl ein Code vor, der eines der Register des Mehrzweckregisters 40 oder das Register 49 für Zustand des Operationsergebnisses zum Einschreiben des Operationsergebnisses in dasselbe freigibt, so wird die über den mehrkanahgen Eingang 72 bzw. 73 eintreffende Information auf das Schreibsignal hin eingeschrieben, das zum Eingang 124 bzw. 126 gelangt.

Im Register 49 für den Zustand des Operationsergebnisses werden Vorzeichen des Operationsergebnisses. Ergebnis des Vergleichs mit Null. Überlauf über den Stellenbereich hinau Übertrag aus der höchsten Stelle oder Signale der verschobenen Stellen festgehalten. Die Information steht am mehrkanaügen Eingang 51 an und wird beim Eintreffen eines das Register zum Einschreiben einer Information in dieses freigebenden Signals aus dem Mikrooperationsdecodierer 38 am Eingang 50 und eines Schreibsignals am Eingang 126 eingeschrieben.. Enthält der Mikrobefehl eine codierte Anweisen™ zur Ausgabe des Operationsergebnisses über die Interfaces 52, 53,54 auf die Schienen 55,56,57, so tastet das Schreibsignal an den Eingängen 120, 121, 122 der Steuereinheiten 76, 77, 78 die Signale aus dem Mikrooperationsdecodierer 38 an den Eingängen 99, 101, 103 der Steuereinheiten 76,77,78 auf.

Die in Fig. 10 dargestellte Steuereinheit 76 (77, 78) arbeitet wie folgt. Der Eingang 98 (100, 102) des Flipflops 231 führt das vom entsprechenden Ausgang des Mikrooperationsdecodierers 38 (F i g. 3) kommende Signal als Anweisung zur Informationsaufnahme. Am Eingang 114 (115, 116) des Flipflops 231 erscheint das die Informationsaufnahme auslösende Signal, welches den logischen Pegel eints Signals festhält, das 7um Eingang 98(100,102) gelangt. Das am Ausgang 140(142,144) des Flipflops 231 auftretende Signal tastet die Aufnahme der Information auf, die zum Interface 52 (53, 54) (Fig.3) gelangt. Über die Schiene 104 (105, 106) (Fig. 10) läuft das die aus der äußeren Informationsquelle ausgegebene Information begleitende Signal ein. Das Flipflop folgt dem Wechsel des Signalzustandes am Eingang 235 und kippt Das Ausgangssigna¹ des Flipflops 231 bewirkt, daß die Schaltung 233 das den Abschluß der Informationsaufnahme meldende Signal auf die Schiene 107 (108, 109) abgibt Dabei wechselt der Signalzustand am Ausgang 140 (142, 144) des Flipflops 231, so daß die Informationsaufnahme aufhört Wenn im Mikrobefehl eine codierte .Anweisung zur Informationsausgabe steht, gelangt das entsprechende Signal aus dem Ausgang des Mikrooperationsdecodierers 38 (F i g. 3) zum Eingang 99 (101,103) des Flipflops 232. An

den Eingang 120 bzw. 121 bzw. 122 (Fig. 10) wird das Schreibsignal gegeben, das hier das Flipflop 232 in den der Informationsausgabe zugeordneten Zustand umschaltet. Am Ausgang 141 (143, 145) des Flipflops 232 wird das Signal zum Auslesen der Information gebildet. An der Schiene 104 (105,106) bildet die Ausgangsschaltung 234 das die Bereitschaft zur Informationsausgabc meldende Signal. Ein äußerer Informationsempfänger nimmt ein Signal auf, das über die Schiene 104 (105,106) gelangt, und schickt ein Quittungssignal über die Schiene 107 (108, 109). Dieses Signal wird vom Eingang 236 des Flipflops 232 empfangen und schaltet dieses um, so daß der Pegel am Ausgang 141 (143,145) wechselt und die Informationsausgabe aufhört. Dementsprechend wechselt auch der Pegel an der Schiene 104 (105, 106). Nach Ablauf der Schreiboperation gelangt das Operationsergebnis von dem mehrkanahgen Ausgang 60 des Resultatregisters 58 zu den mehrkanaügen Eingängen 64 und 65 der inierfaces 53 und 54 oder von dem rnehrkanaligen Ausgang des Registers 49 für den Zustand des Operationsergebnisses zum mehrkanaügen Eingang 66 des Interface 52. Die Steuereinheiten 76, 77 bzw. 78 bilden ein Signal, das die Ausgabe der Information vom Interface 52,53 bzw. 54 auslöst und am,Eingang 141.143 bzw. 145 des Interface 52,53 bzw. 54 eintrifft. Gleichzeitig wird an der Schiene 104, 105 bzw. 106 ein Signal gebildet, das die ausgegebene Information begleitet. Ein äußerer ILsormationsempfänger empfängt Signale, die aus der Schiene 104,105 bzw. 106 kommen, und gibt ein Signal über den Abschluß der Informationsaufnahme auf die Schiene 107, ΐΟ8 bzw. 109 ab. Die Signale von den Schienen 107,108 und 109 gelangen zu den Steuereinheiten 76, 77 bzw. 78, die den Wechsel des am Eingang 141, 143 bzw. 145 der Interface 52, 53 bzw. 54 anliegenden Pegels veranlassen und die Interfaces 52,53 bzw. 54 abschalten, so daß die Informationsausgabe auf

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Mikrobefehlsschleife einmal durchlaufen. Dabei entspricht einer jeden Stufe des Mikrobefehlsablaufs der bestimmte Zustand des Pegels an der Synchronsignalschiene 138. Solange die äußere Informationsquelle oder der äußere Informationsempfänger die der laufenden Stufe der Mikrobefehlsdurchführung entsprechenden Signale auf die Synchronsignalschiene 138 gibt.

kann das Rechenwerk 1 (Fig. 1) bzw. die Mikropro grammsteuerung 8 nicht zur nächsten Stufe des Mikrobefehlsablaufs übergehen.

Die Mikroprogrammsteuerung 8 funktioniert wie folgt. Am Eingang 14(F ig.4) der Arbeitszyklus-Steuereinrichtung 21 läuft das Signal ein. das im Mikroprogrammsteuerwerk den Zustand vor Beginn der Abar-■ beitung einer Befehlsfolge einstellt Dabei stellt sie einen bestimmten logischen Pegel an der Synchronsignalschiene 167 ein und gibt bei Vorhandensein einer Steuereinheit 168 an deren Eingang 188 ein Signal ab, das die Steuereinheit 168 in den Zustand umschaltet bei dem sie auf die Zuführung eines Signals an ihren Eingang 169 wartet

Die in Fig. 11 gezeigte Steuereinheit 168 (171) hat folgende Arbeitsweise. Am Eingang 240 des Flipflops 237 liegt das Signal vom Ausgang 182 (181) (F i g. 4) des Dienstregisters 158 an. Der logische Pegel dieses Signals wird im Flipflop 237 (F i g. 11) beim Eintreffen des Signals am Eingang 169 (172) gespeichert Das umgeschaltete Flipflop 237 gibt nun am Ausgang 239 ein Signal ab, das das Eingangsregister 146 (148) (Fig.4) zum Einschreiben einer Information in dieses freigibt Zum Eingang 169 (172) (Fig. 11) gelangt ein Signal von

einer äußeren Informationsquelle, welches die Informationsaufnahme begleitet, wobei dieses Signal den Wechsel des Zustandes des Flipflops 237 veranlaßt. Das letztere gibt am Ausgang 239 ein Signal ab, das das Informationseinschreiben in die in Fig.4 gezeigten Eingangsregister 146 (148) verhindert. Die Ausgangsschaltung 236 wird umgeschaltet und bildet am Ausgang 170 (173) evi Signal, das den Abschluß der Informationsaufnahme ins Eingangsregister 146 (148) meldet. Die äußere Informationsquelle empfängt das Signal vom Ausgang 170 (173) der Ausgangsschaltung 238, laßt den Zustand des logischen Pegels am Eingang 169 (172) wechseln und schallet das Flipflop 237 um, das seinerseits die Ausgangsschaltung 238 noch einmal umschaltet. Die Ausgangsschaltung 238 erzeugt am Ausgang 170 (173) ein Signal, das den Abschluß der Informationsaufnahme in die Eingangsregister 146 (148) quittiert. Die Mikroprogrammsteuerung 8 befindet sich im Betriebszustand Synchronsignalschiene 166 Signale, die für die Periode der Informationsausgabe kennzeichnend sind, so führt der Ausgang 193 der Arbeitszyklus-Steuereinrichtung 21 ein Signal, das den Weg vom mehrkanaligen Ausgang 162 des Mikrobefehlsregisters 156 über den Ausgangsverstärker 163 zum mehrkanaligen Ausgang 164 für die Information freigibt. Dabei wird nach Abschluß der Informationsübertragung ans Mikrobefehlsregister 156, Rückkopplungsregister 160 und Dienstregister 158 vom Ausgang 174 der Arbeitszyklus-Steuereinrichtung 21 ein Signal abgegeben, das im Adressenwähler 150 und dem Mikrobefehlsspeicher 154 wieder den Zustand der Bereitschaft für den Durchlauf der nächsten Eingangsinformation einstellt. Ins Rückkopplungsregister 160 wird die Adresse des nächsten Mikrobefehls eingeschrieben. Der äußere Informationsempfänger (Rechenwerk 1) läßt nach dem Empfang des Mikrobefehls den Zustand des logischen Pegels an der Synchronsignalschiene 166

des uoernenmetis ucs dciciiiSCüucS von einer \iü ucr Zeichnung weggelassenen) äußeren Informationsquelle, welche diesen Befehlscode bildet. Das Signal am Eingang 169 der Steuereinheit 168 bringt diese zum Zu-Standswechsel, worauf die Steuereinheit 168 an den Eingang 183 des Eingangsregisters 146 und Eingang 184 der Arbeitszyklus-Steuereinrichtung 21 ein Signal abgibt. Ins Eingangsregister 146 wird der Befehlscode vom mehrkanaligen Eingang 147 eingeschrieben. Das Signal am Eingang 184 überführt die Arbeitszyklus-Steuereinrichtung 21 in den nächstfolgenden Zustand, bei dem das Auflastsignal vom Ausgang 174 abgeht. Es setzt der Durchlauf der an den mehrkanaligen Eingängen 151, 152,161 des Adressenzählers 150 anstehenden Information ein. Über den mehrkanaligen Eingang 153 des Mikrobefehlsspeichers 154 läuft die Mikrobefehlsadresse. Zum Eingang 175 kommt gleichzeitig mit dem Eintreffen der Mikrobefehlsadresse das Auftastsignal. Vom Mikrobefehlsspeicher 154 aus gelangen dip Informationen ins Mikrobefehlsregister 156, vom Ausgang 159 ins Rückkopplungsregister 160 und vom Ausgang 157 ins Dienstregister 158.

Das Dienstregister 158 (Fig. 12) arbeitet wie folgt. Die Eingänge 246, 247, 248, 249, 250 der Flipflops 241, 242, ?43,244,245 werden mit Informationen vom mehrkanaligen Ausgang 157 (F i g. 4) des Mikrobefehlsspeichers 154 belegt Das auftastende Schreibsignal wirkt an den Eingängen 251,252,253,254,255 der Flipflops 241, 242, 243, 244, 245. Die Flipflops 241, 242, 243, 244, 245 sind so ausgeführt, daß jedes von diesen entweder nur die direkte oder nur die invertierte Information zu speichern vermag. Über die Ausgänge 177, 178, 180, 181, 182 werden die Informationen an die entsprechenden Funktionseinheiten und Register der Mikroprogrammsteuerung 8 (F i g. 4) ausgegeben. Das Signal vom Ausgang 176 des Mikrobefehlsspeicherblocks 154 wird auf den entsprechenden Eingang der Arbeitszyklus-Steuereinrichtung 21 gegeben, die dabei in den nächsten Zustand übergeht und an den Ausgängen 191 und 192 Signale liefert, die die Informationen, weiche jeweils ins Mikrobefehlsregister 156 und Dienstregister 158 übertragen werden, begleiten. Nachdem sie einige Zeit gewartet hat, und zwar solange das Informationsschreiben ins Mikrobefehlsregister 156 und Dienstregister 158 vor sich geht, nimmt sie den nächsten Zustand ein, nämlich den, während dessen Dauer die Informationsausgabe auf den mehrkanaligen Aasgang 164 erfolgt. An der Synchronsignalschiene 166 entsteht dann ein bestimmter logischer Zustand. Gibt ein äußerer Informationsempfänger (beispielsweise das Rechenwerk 1) auf die

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dem Wechsel desj Signalzustandes an der Synchronsignalschiene 166, wird umgeschaltet und gibt keine Signale am Ausgang 193 ab. Vom mehrkanaligen Ausgang 164 und Startausgang 165 aus kommen *um äußeren Informationsempfänger ebenfalls keine Informationen mehr. Gleichzeitig erscheint am Ausgang 174 der Arbeitszyklus-Steuereinrichtung 21 das die neue Eingangsinformation auftastende Signal. In ähnlicher Weise schaltet das Signal am Ausgang 176 des Mikrobefehlsspeichers 154 die Arbeitszyklus-Steuereinrichtung 21 um, die wiederum den logischen Pegel an der Synchronsignalschiene 166 wechseln läßt. Wenn der äußere Informationsempfänger das entsprechende Signal an der Synchronsignalschiene 166 bildet, erzeugt die Arbeitszyklus-Steuereinrichtung 21 das Informationsausgabesignal am Ausgang 193. Je nach dem am Ausgang 177 des Dienstregisters 158 gebildeten logischen Pegel wird der Weg zum mehrkanaligen Ausgang 164 für den auszugebenden Mikrobefehl freigegeben oder gesperrt. Am Eingang 179 der Arbeitszyklus-Steuereinrichtung 21 kommt nur das Signal an, welches die Mikroprogrammsteuerung 8 zum Auslesen des nächsten Mikrobefehls unabhängig vom Zustand des logischen Pegels an der Synchronsignalschiene 166, der vom äußeren Informationsempfänger gebildet wird, übergehen läßt, so daß die Signale am Eingang 179 den Pegelwechsel an der Synchronsignalschiene 166 der Arbeitszyklus-Steuereinrichtung 21 veranlassen. Diese Zustandsänderung ist ein Zeichen für die Aufnahme des nächsten Befehls ins Eingangsregister 146. Dabei wird auch vom Ausgang 182 des Dienstregisters 158 ein Signal an den entsDrechenden Eingang der Steuereinheit 168 abgegeben, das diese für die Aufnahme des neuen Befehls vorbereitet. Das Signal am Ausgang 181 des Dienstregisters 158 bereitet die Steuereinheit 171 für die Aufnahme der vom mehrkanaligen Eingang 149 ins Eingangsregister 148 zu übertragenden Information vor.

Das Signal am Ausgang 180 des Dienstregisters 158 gibt entweder die nächste Adresse zum Einschreiben auf das auftastende, vom Ausgang 190 der Arbeitszyklus-Steuereinrichtung 21 kommende Signal frei oder verbietet das Einschreiben der nächsten Adresse, je nachdem, welchen logischen Pegel der Ausgang 180 gerade führt. Somit bildet die Mikroprogrammsteuerung 8 eine Folge von Mikrobefehlen entsprechend dem in dem Eingangsregister 146 stehenden Code und dem Zustand des Operationsergebnisses, der im Emgangsregister 148 abgespeichert ist.

Die Operationsausführungsstufen 194, 195, 196, 197

(Fig.5) und die Mikroprogrammsteuerung 8 arbeiten wie folgt.

Der Eingang 198 der Operationsausführungsstufen 194,195,196 und 197 sowie der Eingang 14 der Mikroprogrammsteuerungen 8 werden mit Signalen beauf* schlagt, die die Bauteile in den Zustand vor Deginn der Abarbeitung einer Befehlsfolge bringen. Am Eingang 79 der OperationLiusführungsstufe 197 trifft das Signal ein, welches der höchsten Operationsausführungsstufe 197 entspricht. Am Eingang 79 der Operationsausführungsstufen 194,195,196 liegt das Signal, welches die niedrigsten Operationsausführungsstufen 194, 195 und 196 kennzeichnet. Je nach dem über den mehrkanaligen Eingang 9 zugeführten Befehlscode gibt die Mikroprogrammsteuerung 8 einen Mikrobefehl über den mehrkanaligen Ausgang 18 und schickt ein Startsignal über den Ausgang 17 aus. Die Operationsausführungsstufen

194, 195, 1%, 197 nehmen die Mikrobefehlscodierung auf unH ςρηΗρη Sicnalp iiher dip Svnrhrnnsicnakrhienen 15. Die vereinigten Schienen 15 machen es möglich, daß die einzelnen Operationsausführungsstufen 194,

195, 196, 197 gleichzeitig eine bestimmte Stufe der Informationsverarbeitung durchlaufen. Die Mikroprogrammsteuerung 8 unterbricht die Ausgabe des Mikrobefehls auf den mehrkanaligen Ausgang 18.

Von den Ausgängen 89 der Operationsausführungsstufen 194,195,196, 197 gehen die Übertragssignale ab. An der Synchronsignalschiene 15 entstehen die der Lesestufe des Mikrobefehlsablaufs entsprechenden Signale. Die Operationsausführungsstufen 194, 195, 196, 197 können mit dem Schreiben der Information beginnen, wenn auf allen Schienen 201 der Operationsausführungsstufen 194,195,196, 197 die den Übertrag begleitenden Signale laufen. Wechseln nun die logischen Pegel an der Synchronsignalschiene 15, gehen die Operationsausführungsstufen 194, 195, 196, 197 zum Schreiben über, und an den Ausgängen 89 sowie den Schienen 201 erscheinen die Signale der verschobenen Stellen. Stellt sich an den Synchronsignalschienen 15 ein Zustand ein, der dem Abschluß des Informationsschreibens entspricht, so treten an den Eingängen 89 und an den Schienen 201 die den Ablauf des Schreibtaktes meldenden Signale auf. Wenn der laufende Mikrobefehl eine codierte Anweisung zur Ausgabe der Information aus den Operationsausführungsstufen 194,195,196,197 enthält, erscheint nach dem Durchlauf der Schreibstufe an der Schiene 202 oder Schiene 203 oder auch am Eingang 200 der Mikroprogrammsteuerung 8 ein Signal als Meldung der erfolgten Ausgabe der Information auf die mehrkanalige Schiene 2 oder 3, d. h. an den äußeren Inlformationsempfänger oder den mehrkanaligen Eingang 199 des mehrkanaligen Eingangs 199 der Mikroprogrammsteuerung 8. Über die Schiene 55 gibt die Operationsausführungsstufe 197 bei dem bestimmten Code eines Mikrobefehls den Inhalt des Registers 149 (Fig.3) für den Zustand des Operationsergebnisses auf den Eingang 199 der Mikroprogrammsteuerung 8 aus.

Bei anderen Mikrobefehlcodes tauschen die Operationsausführungsstufen 194 ... 197 die Informationen gegenseitig über die Schiene 55 aus. Dabei senden diejenigen Operationsausführungsstufen 194... 197, die die Information ausgeben, ein diese Information begleitendes Signal auf die Schiene 104 aus, diejenigen Operationsausführungsstufen 194 ... 197 aber, die die Information empfangen, schicken ein Rückmeldungssignal über die Schiene 107.

Die Operationsausführungsstufen 194, 195, 196 (F i g. 5) liefern über ihre Schienen 55 nur das Ergebnis des Nullvergleichs aus. Die Mikroprogrammsteuerung 8 nimmt die den Zustand des Operationsergebnisses kennzeichnenden Signale auf, weiche an seinem mehrkanaligen Eingang 199 eintreffen. Dabei kommt über die Schienen 104 zum Eingang 200 das die ausgegebene Information begleitende Signal, während vom Ausgang 16 auf die Schienen 107 das Rückmeldungssignal über den Abschluß der Informationsaufnahme abgegeben wird.

Beide hintereinandergeschalteten Mikroprogramm-Steuerungsstufen 206 und 207 (F i g. 6) ermöglichen die Operationssteuerung mit zwei Ebenen. An den Eingang 14 der Mikroprogramm-Steuerungsstufe 207 (die niederwertige Steuerungsebene) und an den der Mikroprogramm-Steuerungsstufe 206 (die höherwertige Steuerungsebene) sowie an den Eingang 198 der Operationsausführungsstufen 194,195,1%, 197 werden Signale zur Überführung der Bauteile in den Zustand vor Beginn der Aharhpitiincr pinpr Refphkfnlge gpgphpn Am rnphrkanaligen Eingang 9 der Mikroprogramm-Steuerungsstufe 206 läuft der Befehlscode ein, der vom am Eingang 10 ankommenden Signal begleitet wird. Die Mikroprogramm-Steuerungsstufe 206 liefert von seinem mehrkanaligen Ausgang 18 aus an den mehrkanaligen Eingang 9 der Mikroprogramm-Steuerungsstufe 207 den Mikrobefehlscode. Dabei schickt die Mikroprogramm-Steuerungsstufe 206 von ihrem Startausgang 17 zum Eingang 10 der Mikroprogramm-Steuerungsstufe 207 ein Signal, die die Aufnahme der Information an ihrem Eingang 9 auslöst. Dabei wird der vom mehrkanaligen Ausgang 18 der Mikroprogramm-Steuerungsstufe 206 kommende Mikrobefehl in der Mikroprogramm-Steuerungsstufe 207 zu einer Mikrobefehlsfolge entschlüsselt, welche die Operationsausführungsstufen 194,195,196,197 steuert.

Nach der Ausgabe der ganzen Mikrobefehlsfolge aus der Mikroprogramm-Steuerungsstufe 207 gibt sie auf die Synchronsignalschiene 12 ein Signal zum Auslesen des nächsten Mikrobefehls aus der Mikroprogramm-Steuerungsstufe 206. Nach der Ausgabe der ganzen Mikrobefehlsfolge aus der Mikroprogramm-Steuerungsstufe 206 erzeugt sie auf der Synchronsignalschiene 12 ein Signal, das den Weg zur Aufnahme des nächsten Befehls über den mehrkanaligen Eingang 9 der Mikroprogramm-Steuerungsstufe 206 freigibt. Die Eingabe des Befehls erfolgt nach Eintreffen eines Signals am Eingang 10 der Mikroprogramm-Steuerungsstufe 206. Dieses Signal begleitet den aus der äußeren Informationsquelle ausgegebenen Befehl.
Durch Parallelschaltung der Mikroprogramm-Steuerungsstufen 208, 209, 210 nach Fig.7 erhält man eine Vergrößerung des Mikroprogrammspeicherumfangs. Dabei bilden alle drei Mikroprogramm-Steuerungsstufen 208, 209, 210 ein und dieselbe Steuerungsebene. Zum Eingang 14 der Mikroprogramm-Steuerungsstufen 208, 209, 210 und Eingang 198 der Operationsausführungsstufen J94,195,196,197 kommt ein Signal, das die genannten Bausteine in den Zustand vor Beginn der Abarbeitung einer Befehlsfolge einstellt Dabei entsteht an der Synchronsignalschiene 214 der Mikroprogramm-Steuerungsstufen 208, 209, 210 ein Pegel, bei dem die Aufnahme des Befehls erfolgt. Am mehrkanaligen Eingang 211 der Mikroprogramm-Steuerungsstufen 208, 209,210 läuft der Befehlscode ein, der vom am Eingang 212 eintreffenden Signal begleitet wird. Die Mikroprogramm-Steuerungsstufen 208,2G9,210 nehmen den Befehlscode auf und liefern ein Signal über den Abschluß der Befehlseingabe, das am Ausgang 213 gebildet wird. Über die mehrkanaligen Eingänge 199 der Mikropro-

27

gramm-SteuerungsEtufen 208,209,210 stehen die Informationen über den Zustand des Opwationsergebnisses an. Die durch die Synchronsignalschienen 15 und 12 ihiteinander verbundenen Mikroprogramm-Steuerungsstufen 208, 209, 210 gehen gleichzeitig zu der jeweiligen Stufe der Informationsverarbeitung über.

Es sind zwei Möglichkeiten für die Ausgabe von Informationen auf die mehrkanaligen Ausgänge 18 vorgesehen. Einmal kann es sich um die Ausgabe des Mikrobefehls nur aus einer Mikroprogramm-Steuerungsstufe (zum Beispiel 208) handeln. Dabei führen die Ausgänge 177 (Fig.4) der Dienstregister 158 in den Mikroprogramm-Steuerungsstufen 209 und 210 ein Signal, das die Ausgabe der Information aus dem Ausgangsverstärker 163 sperrt. Math der anderen Möglichkeit geben die is Mikroprogramm-Sieuerungsstufen 208, 209, 210 die Mikrobefehle gleichzeitig auf die mehrkanaligen Ausgänge 18 aus. Bei der Informationsübertragung über die vereinigten Ausgänge 18 der Mikroprogramm-Steuerungsstufen 208,209,210 werden sie dort in bestimmter Weise logisch miteinander verknüpft.

Der Mikroprozessor mit reihenparallelgeschalteten Mikroprogramm-Steuerungsstufen 215, 216, 217 und parallelgeschalteten Operationsausführungsstufen 194, 195, 196, 197 nach Fig.8 hat folgenden Arbeitsablauf. An die Eingänge 14 der Mikroprogramm-Steuerungsstufen 215, 216, 217 und den Eingang 198 der Operationsausführungsstufen 194, 195, 196, 197 wird ein Signal gegeben, das die Bausteine in den Zustand vor Beginn der Abarbeitung einer Operationsfolge überfünrt. Dem mehrkanaligen Eingang 9 der Mikroprogramm-Steuerungsstufe 217 wird der Befehlscode zugeführt, der in der Mikroprogramm-Steuerungsstufe 2.17 zu einer Mikrobefehlsfolge umgewandelt wird, wobei jeder der Mikrobefehle in den Mikroprogramm-Steuerungsstufen 215, 216 wiederum eine Mikrobefehlsfolge entschlüsselt wird. Dabei arbeiten die Mikroprogramm-Steuerungsstufen 2i5 und 2i6 anaiog den paraäieigescha'.teten Mikroprogramm-Steuerungsstufen 208,209, 210 nach Fig.7. An die mehrkanaligen Eingänge 199 der Mikroprogramm-Steuerungsstufen 215, 216, 217 werden Informationen über den Zustand des Operationsergebnisses geliefert.

Hierzu 8 Blatt Zeichnungen

50

55

eo

65

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Mikroprozessor

- mit einem Rechenwerk (1)

— mit wenigstens einer Operationsausführungsstufe (194, 195, 196, 197) mit einer Verknüpfungseinheit (42), mit Registern (40,58) und Interfaces (53,54), die sämtlich durch Steuer- und Informationsübertragungsschienen miteinander verbunden sind, und

- mit einer Mikroprogrammsteuerung (8)

— mit wenigstens einer Steuerungsstufe (206, 207) mit einer Reihenschaltung aus einem Adressenzuweisungsblock (Adressenwähler 150), einem Mikrobefehlsspeicher (154), ea^m Ausgangsregister (156) und einem zwischen einen Ausgang (159) des Mikrobefehlsspeichers (154) und einen Eingang (161) des Adressenwählers (150) geschalteten Rückkopplungsregister (160) zur Speicherung der Adresse des nächsten Mikrobefehls.

dadurch gekennzeichnet.

rungsstufe (206, 207) jeweils an eine gemeinsame Rücksetzschiene (13 bzw. 14) angeschlossen sind,

der Starteingang (23) des Zählers (22) der Arbeitszyklus-Steuereindchtung (21) der

Operationsausführungsstufe (194,195,196, 197) an das Ausgangsregister (156) der Steuerungsstufe (206, 207) angeschlossen ist, und

to — wobei die Folgestufe (30) den Zähler (22) dann weiterschaltet und gleichzeitig den Ausgang (31) zur Synchronsignalschiene (15) sperrt, wenn die Signale am Vergleichsglied (27) nach einem Arbeitsschritt übereinstimmen.

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daß jede Operationsausführungsstufe (194,195,196, 197) und jeo« Steuerungsstufe (206, 207) je eine interns Arbeitszyklus-Steuereinrichtung (21) aufweist, die folgend« Bestandteile enthalt:

— einen Zähler (22) mit einten Start- und einem Rücksetzeingang (23 bzw. 24), dessen stabile Zustände je einem Operationsschritt der Operationsausführungsstufe (194, 195, 1%, 197) bzw. der Steuerungsstufe (206, 207) entsprechen.

— ein Verzögerungsglied (25), dessen mehrkanaliger Eingang (26) an einem ersten mehrkanaligen Ausgang des Zählers (22) angeschlossen ist,

— ein Vergleichsglied (27), dessen erster mehrkanaliger Eingang (28) mit dem mehrkanaligen Ausgang des Verzögerungsgliedes (25) verbunden ist und dessen zweitem mehrkanaligem Eingang (29) den Abschluß einzelner Operationsschritte meldende Signale zugeführt sind,

— eine an den mehrkanaligen Ausgang des Vergleichsgliedes (27) angeschlossene Folgestufe (30), die über eine mehrkanalige Schiene (32) mit dem Zähler (22) verbunden und an eine sämtlichen Arbeitszyklus-Steuereinrichtungen (21) gemeinsame Synchronsignalschiene (12 bzw. 15) angeschlossen ist und

— einen Taktsignalgeber (33), dessen mehrkanaliger Eingang an einen zweiten mehrkanaligen Ausgang (34) des Zählers (22) angeschlossen ist und dessen mehrkanaliger Ausgang (35) je nach der Stellung des Zählers (22) die Schritte des inneren Arbeitszyklus der Operationsausfülv rungsstufe (194, 195, 1%, 197) bzw. der Steucrungsstufe (206,207) bestimmt,

— wobei

■ die Rücksetzeingänge (24) des Zählers (22) der jeweiligen Arbeitszyklus-Steuereinrichtung (21) der Operationsausführungsstufe (194, 195, 196, 197) und der Steue-

2. Mikroprozessor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Operationsausführungsstufen (194,195,196,197) parallelgeschaltet sind, die mit einer Erweiterungsstufe (75) zur Vergrößerung der maximalen Stellenzahl versehen ist, deren einem Eingang (79) äußere Signale zugeführt sind, die den momentanen Zustand der betreffenden Operationsausführungsstufe (194, 195, 1% bzw. 197) in bezug auf die zur verarbeitende Information kennzeichnen, deren andere Eingänge (80, 81, 82, 86) an entsprechende Ausgänge (83, 84, 85) der Arbeitszyklus-Steuereinrichtung (21) und eines Mikrooperationsdecodierers (38) angeschlossen sind und deren weiterer Eingang (133) an einen Ausgang eines Registers (49) für den Zustand des Operationsergebnisses gelegt ist, wobei die Erweiterungsstufe (75) und entsprechende Rechenstufen (42) zur Ausführung arithmetischer und logischer Operationen sämtlicher Operationsausführungsstulen (194, 195, 196, 197) in einem geschlossenen Kreis derart hintereinandergeschaltet sind, daß zwei Ausgänge (87,88) der jeweiligen Rechenstufe (42) an die entsprechenden Eingänge der Erweiterungsstufe (75) angeschlossen sind und die Erweiterungsstufe (75) jeder Operationsausführungsstufe (194, 195, 1%, 197) über einen Übertragssignalausgang (89) zur Abgabe eines Übertragungssignals und ein Signal der verschobenen Stelle sowie eine Koppelleitung (90) für das den Übertrag begleitende Signal und das Signal der verschobenen Stelle verfügt, derart, daß Ausgang (89) und Koppelleitung (90) an die entsprechenden Eingänge (91,93) der Rechenstufe (42) der jeweils anderen Operationsausführungsstufe (195, 1%, 197, 194) angeschlossen sind, wobei der in der Rechenstufe (42) vorgesehene Übertragssigna,eingang (91) mit einem im Verschieber (46) vorhandenen Eingang (92) für das Signal der verschobenen Stelle vereinigt ist. der Eingang (93) für 'Jas den Übertrag begleitende Signal der Rechenstufe (42) mit einem Ausgang (94) für das Signal der verschobenen Stelle des Verschiebers (46) vereinigt ist und einer (95) der Ausgänge des Verschiebers (46) mit dem entsprechenden Eingang der Erweiterungsstufe (75) verbunden ist. deren erster (96) zum entsprechenden Eingang des Verschiebers (46) fuhrt, jede Rechenstufe (42) einen Ausgang (97) für das den Abschluß der Operation meldende Signal aufweist, der an den entsprechenden Eingang der Arbeitszyklus-Steuereinrichtung (21) gelegt ist. während der Startausgang (165) des Ausgangsverstärkers (163) der Mikroprogrammsteuerung (8) auf den gemeinsamen Eingang (199) der Arbeitszyklus-Steuereinrichtung (21) der einzelnen Operationsausführungsstufen (194,195,196 und

197) geschaltet ist, wobei alle Operationsausführungsstufen (194,195,196 und 197) gleich viele Interfaces (52, 53, 54) aufweisen und die mehrkanaligen Eingänge (37) der Mikrobefehlsregister (36) sämtlicher Operationsausführungsstufen (194, 195, 196 bzw. 197) miteinander verbunden sind.

3. Mikroprozessor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Interface (52) der Operationsausführungsstufen ^94,195,196,197) mil einer Steuereinheit (76) versehen ist, deren Eingänge (98, 99 und 114, 120) an die entsprechenden Ausgänge des Mikrooperationsdecodierers (38) und an die entsprechenden Ausgänge (113, 84) der Arbeitszyklus-Steuereinrichtung (21) und deren Ausgänge an die entsprechenden Eingänge (140, 141) des Interfaces (52) angeschlossen sind und eine Schiene (104) für das den Informationsempfang auslösende bzw. die ausgegebene Information begleitende Signal aufweisen, und daß eine Schiene (107) für das die Informationsaufnahme auslösende bzw. die ausgegebene Information begleitende Siignai sowie eine Schiene für Signale über den Abschluß der Informs.uonsaufnahme bzw. -ausgabe vorgesehen ist, wobei die gleichnamigen Schienen (104 bzw. 107) der entsprechenden Steuereinheiten (76) sämtlicher Operationsausführungsstufen (194, 195, 196, 197) zusammengelegt sind.

4. Mikroprozessor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgänge (190,191,193,174) der Arbeitszyklus-Steuereinrichtung (21) in der Mikroprogrammsteuerung (8) an die entsprechenden Eingänge des Rückkopplungsregisters (160). des Ausgangsregisters (156), eines Ausgangsverstärkers (163) und des Adressenwählers (150) angeschienen sind, während ein Ausgang (175) des Adressenw^hlers (150) an den entsprechenden Eingang des N'^!ikrobefehlsspeichers (154) und ein Ausgang (176) dieses letzteren an den entsprechenden Eingang <4er Arbeitszyklus-Steuereinrichtung (21) angeschlos^en sind.

5. Mikroprozessor nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Mikroprogrammsteuerung (8) ein Dienstregister (158) zur Aufnahme der codierten Bedingungen des Überganges der Mikroprogrammsteuerung (8) au.«· einem Zustand in den anderen enthält und das Eingangsregister (146, 148) mit einer Interface-Steuereinheit (168 bzw. 171) versehen ist. wobei der mehrkanalige Eingang des Dienscregisters (158) an den entsprechenden mehrkanaligen Ausgang (157) des Mkrobefehlsspeichers (154) und seine Ausgänge (177, 179, 180, 182, 181) an die entsprechenden Eingänge des Ausgangsverstärkers (163). der Arbeitszyklus-S.teuereinrichtung (21), des Rückkopplungsregisters (!60) und der Steuereinheit (168, 171) angeschlossen sind, und daß ein Ausgang der Steuereinheit (168, 171) an den entsprechenden Eingang (183 bzw. 185) des Eingangsregisters (146 bzw. 148) und den entsprechenden Eingang (184 bzw. 186) der Arbeitszyklus-Steuereinrichtung (21) angesch!ossi:n ist. einer (169 bzw. 172) der Eingänge der Steuereinheit (168 bzw. 171) für das die Ankunft der Information meldende Signal und sein anderer Ausgang (170, 173) für den Abschluß des die Informationsaufnahme meldenden Signals bestimmt \z1, während die Ausgänge (187 und 182) der Arbeitszyklus-Steuereinrichtung (21) an den entsprechenden Eingang (188 bzw. 189) der Steuereinheit (168 bzw. 171) und den entsprechenden Eingang des Dienstregisters (158) angeschlossen sind.

6. Mikroprozessor nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Mikroprogramm-Steuerungsstufen (206,207) hintereinandergeschaltet sind, wodurch aufeinanderfolgende Steuerungsebenen gebildet werden, wobei ein Teil der für die Ankunft von Befehlscodes bestimmten Kanäle eines mehrkanaligen Eingangs (9), der zu dem Eingangsregister (146) der Mikropropramm-Steuerungsstufe (207) einer niedrigeren Ebene gehört, an den mehrkanaligen Ausgang (18) des Ausgangsregisters (163) der Mikroprogramm-Steuerungsstufe (206) einer höheren Ebene angeschlossen ist, während der andere Teil der für die Aufnahme der Information über Zustände des Operationsergebnisses bestimmten Kanäle der mehrkanaligen Eingänge (199) der Eingangsregister (148) der Mikroprogramm-Steuerangsstufen (206,207) sämtlicher Ebenen in einem gemeinsamen Eingang zusammengefaßt sind, wcKsi der Startausgäüg (17) des Ausgangsverstärkers ^163) der Mikroprogramm-Steuerungsstufe (206) einer höheren Ebene an den Eingang (10) für das die Ankunft der Information meldende Signal angeschlossen ist, der zu der Steuereinheit i[168) der Mikroprogramm-Steuerungsstufe (207) einer niedrigeren Ebene gehört.

7. Mikroprozessor nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die iviikroprogramm-Steuerungsstufen (208, 209, 210) von mindestens gleicher Ebene paralleljjeschaltet sind, wobei jeweils die gleichnamigen mehrkanaligen Eingänge (9,199) der Eingangsregister (146 bzw. 148), die bei den Steuereinheiten (168 bzw. 171) vorhandenen Eingänge (10,20) für das die Ankunft der Information meldende Signal, die in den Steuereinheiten (168 bzw. 171) ebenfalls vorgesehenen Ausgänge (11, 16) für das den Abschluß des Informationsempfangs meldende Signal und die mehrkanaiigen Ausgänge (18) der Ausgangsregister (163) aller dieser parallelge- £_ha!teten Mikroprogramm-Steuerungsstufen (208, 209,210) der gleichen Ebene zusammengelegt sind.