Техника - молодёжи 1956-03, страница 36
устройства ввода с фотоэлементом (рис. 1. УВ). По команде с пульта управления лента перематывается с левой бобины на правую, проходя над фотоэлементом и под источником света. Каждое отверстие на ленте разрешает лучу света попадать на фотоэлемент, что, в свою очередь, вызывает появление электрических сигналов, воздействующих на последующие электронные схемы машины. Таким путем программа и исходные данные превращаются в ряд последовательных электрических импульсов, следующих один за другим. В то же время арифметическое устройство машины (рис. 1. АУ) и оперативное запоминающее 'устройство (рис. 1. ОЗУ) основаны на параллельном принципе действия, то-есть импульсы одного числа или одной команды идут одновременно каждый по своему каналу соответствующего разряда цифр. Поэтому, чтобы записать вводимую программу и исходные данные в оперативное запоминающее устройство, необходимо еще преобразовать коды чисел и команд из последовательных в параллельные. Для выполнения этого существуют специальные преобразующие устройства — регистры. После преобразования наша программа и исходные данные записываются и хранятся в соответствующих ячейках оперативного запоминающего устройства. Оперативное запоминающее устройство сконструировано на электронно-лучевых трубках, подобных тем, которые применяются в телевизорах. На рисунке 1. ОЗУ видны открытые крышки кожухов и сами трубки. Принцип хранения кодов на электроннолучевых трубках основан на свойстве вещества, которым покрыт экран, — некоторое время сохранять электрические заряды в отдельных его точках. Около тысячи таких строго определенных точек на каждой трубке способно заряжаться и сохранять заряды. Управляемый электронный луч может быть направлен на любой из тысячи таких элементов для его заряда или разряда. Такова упрощенная картина работы оперативного запоминающего устройства. Итак, наши числа и команды хранятся в виде зарядов разных точек экранов трубок в оперативном запоминающем устройстве, В соответствующий момент времени согласно программе устройство управления разрешает первому . числу, «хранящемуся» в ОЗУ, поступить в первый регистр арифметического устройства (АУ). Затем вызывается второе число, которое располагается на втором регистре АУ. На этом заканчивается процесс передачи чисел и предстоит выполнение заданного арифметического действия. Регистры первого и второго чисел представляют собой электронные реле, действующие несоизмеримо быстрее механических. Время их срабатывания составляет доли микросекунды. Реле имеют два устойчивых состояния: «замкнуто» и «разомкнуто». Сигналом для перехода реле из одного состояния в другое являются наши двоичные цифры, представленные электрическими импульсами. До прихода их все электронные реле, именуемые иначе «триггерами», находятся в положении «разомкнуто», что соответствует положению «О». После поступления числа те триггера, на которые поступили импульсы, переходят в положение «замкнуто», что соответствует двоичной цифре «1». В таком состоянии они будут находиться до поступления на данный регистр следующей команды или числа. Наши числа расположены на первом и втором регистрах, между ними находится сумматор (рис. 3). По командам, поступающим из устройства управления, первое и затем второе число передаются на триггера сумматора. После передачи первого числа в положение «1» установились триггера 1-го и 4-го разрядов, после передачи второго числа — 2-го и 3-го, и код, обозначившийся на всех четырех разрядах сумматора, и есть в данном случае результат или сумма двух чисел. Действительно, цифры 1111 как множители степеней двойки покажут нужную сумму: О 4 i) = 15 На рисунке изображены основные узлы быстродействующей электронной счетной машины АН СССР и показана последовательность выполнения одной операции. Для наглядности приводится простейшая операция сложения двух чисел: 9 + 6. Рисунок не является электрической схемой машины, и поэтому все ее узлы показаны условно. По двоичной системе счисления цифре 1 соответствует электрический импульс и соответствующее состояние электрических схем, цифре 0 — отсутствие импульса. Программа решения задачи и числа, над которыми будут производиться арифметические действия, вводятся в машину при помощи перфоленты. В устройстве ввода УВ перфолента проходит над фотоэлементом и пропускает или не пропускает луч света от электрической лампочки на фотоэлемент. Вентиль В1 пропускает импульсы с фотоэлемента на регистр, с помощью которого производится преобразование чисел из последовательного кода в параллельный. Далее импульсы параллельно выдаются в оперативное запоминающее устройство ОЗУ, так как в это время открыт только вентиль В5. Числа, первое и второе, записываются в ОЗУ, каждое б соответствующую ячейку согласно указанным адресам. Первое число (9) помещается в ячейку № 3, второе число (6) — в ячейку N° 4. В левой части арифметического устройства АУ помещены регистры для запоминания команд. На этих регистрах находится очередная команда «-fNs 3, № 4 и Ne 2». Это означает, что необходимо сложить число, находящееся в ячейке N® 3, с числом, находящимся в ячейке N° 4, и полученный результат отправить в ячейку N° 2. В правой части устройства АУ находится само арифметическое устройство, на котором производится непосредственное сложение кодов чисел. По сигналу из устройства управления УУ открываются вентили В5 и В2. Это позволяет вызвать первое и второе число из ОЗУ и осуществить их сложение на АУ. После сложения на сумматоре находится сумма двух чисел, которая направляется (согласно выполняемой команде) по третьему адресу, в ячейку N° 2. Дополнительно результат направляется в устройство печати УП, где и печатается в виде десятичных цифр на бумагу. Результат может быть также записан на магнитное запоминающее устройство МЗУ (магнитном барабане или магнитной ленте). Но в данном случае вентиль В6 закрыт и этого не происходит. На рисунке также изображена условная схема арифметического устройства и блока запоминания команд, установленная на пульте управления машиной ПУ в виде набора сигнальных ламп, которые позволяют производить контроль за работой машины. Как уже говорилось, это простейший пример сложения, когда при сложении двух чисел не требуется переноса цифр из младшего разряда в старший. Арифметические операции умножения и деления осуществляются в машине посредством последовательного выполнения операций сложения, вычитания и дополнительной операции — сдвига числа на один разряд. Рис. 3. импульс выдачи первого числа на сумматор импульс приема первого числа импульс выдачи результата импульс выдачи второго числа на сумматор импульс приема второго ЧИСЛА 1 1 1x2s + 1x2» + 8 + 4 4- 1 1 х'21 2 1 + 1 х2° 4- 1 15 Вернемся к продолжению нашей задачи. Полученная сумма 1111 находится на регистре сумматора. Программа, заданная в устройство управления, продолжает последовательно выполняться. В А-3 команды указано, что полученный результат необходимо направить в ячейку «в» ОЗУ. Для этого будут от- МАТ В ДВА ХОДА Иаошутна В. ИАЩЕННО tf СЧЕТ |
