ИК13: различия между версиями

Материал из ПМК вики
Перейти к навигации Перейти к поиску
Нет описания правки
Строка 6: Строка 6:
Процессор ИК13 оперирует 4-битными словами (тетрадами). Его динамическая память представлена тремя регистрами M, R и ST объёмом 42 тетрады каждый, а также регистрами S и S1 размером в одну тетраду и однобитными ячейками L, T и П.
Процессор ИК13 оперирует 4-битными словами (тетрадами). Его динамическая память представлена тремя регистрами M, R и ST объёмом 42 тетрады каждый, а также регистрами S и S1 размером в одну тетраду и однобитными ячейками L, T и П.


Регистр М каждой ИК13 включён в системную магистраль [[ПМК]]. Через него ИК13 получает доступ к общей памяти калькулятора, циркулирующей по кольцевой магистрали. Место в общей памяти, доступное для считывания и записи, зависит от временных координат — на каком такте выполняется микрокоманда, осуществляющая обращение к регистру М.
Регистр М каждой ИК13 включён в [[Системная магистраль|системную магистраль]] [[ПМК]]. Через него ИК13 получает доступ к общей памяти калькулятора, циркулирующей по кольцевой магистрали. Место в общей памяти, доступное для считывания и записи, зависит от временных координат — на каком такте выполняется микрокоманда, осуществляющая обращение к регистру М.


== Хранение десятичных чисел ==
== Хранение десятичных чисел ==

Версия от 05:44, 11 июня 2020

МикроЭВМ К145ИК13 (К745ИК13) — основа советских ПМК. Хотя её устройство опубликовано, а прошивка восстановлена, многое в том, как работает советский микрокод, всё ещё остаётся загадкой.

Процессор калькулятора работает на частоте 75-100 кГц. В процессоре есть однобитное АЛУ (арифметическо-логическое устройство) с несколькими источниками и приемниками.

Динамическая оперативная память ИК13

Процессор ИК13 оперирует 4-битными словами (тетрадами). Его динамическая память представлена тремя регистрами M, R и ST объёмом 42 тетрады каждый, а также регистрами S и S1 размером в одну тетраду и однобитными ячейками L, T и П.

Регистр М каждой ИК13 включён в системную магистраль ПМК. Через него ИК13 получает доступ к общей памяти калькулятора, циркулирующей по кольцевой магистрали. Место в общей памяти, доступное для считывания и записи, зависит от временных координат — на каком такте выполняется микрокоманда, осуществляющая обращение к регистру М.

Хранение десятичных чисел

Одно число с 8-разрядной мантиссой и 2-х разрядным порядком занимает 14 тетрад (одна треть от 42). В кольцевой регистр влезает ровно три числа.

Разряды числа в памяти хранятся в двоично-десятичной форме, т. е. одна тетрада битов кодирует одну десятичную цифру (хотя может кодировать и шестнадцатеричную). Сами числа представлены в экспоненциальной форме и занимают 12 ячеек (вообще 14 – треть от длины регистра, но два разряда – служебные), при этом первая ячейка обозначает знак порядка, следующие две – сам порядок, потом ещё одна ячейка – знак мантиссы и восемь – собственно мантисса.

Хотя на знак отведено аж четыре бита, используются только два значения – 0 для положительных чисел и нуля и 9 для отрицательных. При переполнении следующий разряд порядка записывается в ячейку его знака, т. е. 10 ВП 50 В↑ × даёт  ЕГГOГ , но в памяти записан порядок (1, 0, 0), где единица стоит в ячейке знака. Над этим значением можно производить некоторые операции, как над обычным числом, правда, до тех пор, пока порядок находится в пределах второй сотни – дальше начинаются сложности. Как это выглядит со стороны владельца ПМК, см. Электронный океан.

Прошивка ИК13

ПЗУ ИК13 содержит память команд емкостью 256х23 бит, память синхропрограмм 128х3х3х6 бит и память микрокоманд 68х28 бит.

В режиме исполнения программы ПМК выполняет около 3–4 шагов пользовательской программы в секунду. Для прохождения одного шага такт повторяется 23520 раз, выполняя 560 команд, прописанных в коде ПЗУ.

Память команд

Память команд вмещает 256 команд по 23 бита. Каждая команда содержит три адреса синхропрограмм. Одна команда выполняется за 42 такта.

Память синхропрограмм

Память синхропрограмм вмещает 128 синхропрограмм, являющихся массивами из девяти шестибитных ячеек. Каждая ячейка синхропрограммы содержит адрес микрокоманды.

Синхропрограмма так называется оттого, что жестко засинхронизирована с размером кольцевого регистра и номером такта 0-41 — одного кольцевого цикла.

Память микрокоманд

Память микрокоманд вмещает 68 микрокоманд по 28 битов. За четыре микротакта процессор выполняет одну микрокоманду (над одной тетрадой).

Каждая микрокоманда обрабатывает одну тетраду. Биты микрокоманды определяют, какой набор источников взять для сумматора и куда положить результат. За один такт выполняется одна микрокоманда, а по системной магистрали прогоняется одна тетрада битов.

По адресам от 60 до 63 хранятся по две микрокоманды. Какая из них выполнится, зависит от состояния ячейки L (для значения 0 — чётные номера больше 60, для 1 — нечётные). Таким образом, хоть адрес микрокоманды и 6-битный, но самих микрокоманд 68.

Структура кристалла

  • 1-й слой — метал (алюминий) самый верхний
  • 2-й слой — полисиликон (поликремний)
  • 3-й слой — межсоеденений
  • 4-й слой — кремний

Процессоры на основе микроЭКВМ ИК13

«Электроника Б3-34» использовал две микросхемы ИК13, различающиеся только прошивкой. В «Электронике МК-61» добавлена третья ИК13, прошивка которой обеспечивает дополнительные функции.

Операционная система ИК1302

Арифметический процессор ИК1303

Дополнительные функции ИК1306

Ссылки