Индексных регистров

Процесс переключения тиристоров в инверторе аналогичен их переключению в выпрямителе на 10.47. Примем, что к моменту времени t = 0 ( 10.51, а) тиристор К52 был открыт, а тиристор VSt закрыт. Последующие переключения тиристоров задаются двумя последовательностями импульсов управления и п1 и и п2 с периодом повторения Т = 2тг/со, сдвинутыми относительно друг друга на половину периода Т/2 ( 10.51, б). Первый после момента времени / = 0 импульс управления и открывает тиристор VS t, и напряжение между его анодом и катодом станет равно нулю uysj = 0. Бели при этом угол управления

Далее процесс переключения тиристоров будет периодически повторяться с частотой следования импульсов управления ( 10.54, б). ' Токи тиристоров /i и /2 представляют собой две последовательности прямоугольных импульсов длительностью Г/2 и амплитудой /, сдвинутые относительно друг друга на 1/2 периода ( 10.54, в), а ток нагрузки /н =w\/w1(ii -it) - последовательность знакоперемен-

на котором ток разрядки /,, = /( замыкается через цепь нагрузки (контур 3). При этом конденсатор С получает энергию от источника, компенсирующую ее потери на предыдущих этапах коммутации, и заряжается до напряжения -U0. В момент времени и ток разрядки ic - 0 уменьшается до нуля и вспомогательный тиристор К5к j закрывается. После окончания процесса перезарядки конденсатора под действием управляющего импульса системы управления открывается основной тиристор VSi. Направление тока нагрузки изменится на обратное, и этот ток будет равен току разрядки конденсатора С2. Далее процесс коммутации тиристоров будет периодически повторяться с частотой следования импульсов управления.

В момент времени /j ( 10.58, а) под действием импульсов управления и п] и и п3 открываются тиристоры VSi и VS$ и источник постоянной ЭДС Е подключается к цепи нагрузки, т. е. м(1 = К ( 10.58, б) и ток / = /1. Заметим, что цепь нагрузки содержит сглаживающий фильтр с индуктивностью L. ~* °°. Поэтому ток нагрузки постоянный (/ -/о)- По окончании требуемой длительности импульса напряжения t = (2 ~ 'i импульсом управления и п2 отпирается тиристор VSi. Если к этому моменту времени конденсатор цепи коммутации емкостью CK был заряжен так, как показано на

Далее процесс периодически повторяется с частотой следования импульсов управления. Длительность импульсов напряжения /и и период их повторения Т определяют среднее значение напряжения на приемнике с сопротивлением нагрузки гн

Ь'ВИ блок высокочастотных импульсов управления транчис юрами; БН - блок нагручки инвертора

Для расчета параллельного соединения тиристоров и выбора параметров импульсов управления необходимо знать время вклю-ния /вкл- Рассмотрим переходный процесс включения тиристоров ( 7.21). Величина /вкл определяется как промежуток времени между началом импульса управления и моментом, когда величина прямого напряжения Unp уменьшится до 10% от своего начального значения: Эта величина является функцией величины и характера нагрузки, а также параметров управляющего импульса.

Процесс переключения тиристоров в инверторе аналогичен их переключению в выпрямителе на 10.47. Примем, что к моменту времени t = 0 ( 10.51, а) тиристор У3г был открыт, а тиристор VSi закрыт. Последующие переключения тиристоров задаются двумя последовательностями импульсов управления u nl и и п2 с периодом повторения Т = 2тг/со, сдвинутыми относительно друг друга на половину периода Т/2 ( 10.51, б). Первый после момента времени t = 0 импульс управления и открывает тиристор VSit и напряжение между его анодом и катодом станет равно нулю и„«, = 0. Если при -этом угол управления

Далее процесс переключения тиристоров будет периодически повторяться с частотой следования импульсов управления ( 10.54, б) .

на котором ток разрядки /° - i замыкается через цепь нагрузки (контур 3). При этом конденсатор CK получает энергию от источника, компенсирующую ее потери на предыдущих этапах коммутации, и заряжается до напряжения -t/0. В момент времени ц ток разрядки ic - 0 уменьшается до нуля и вспомогательный тиристор VSK, закрывается. После окончания процесса перезарядки конденсатора под действием управляющего импульса системы управления открывается основной тиристор VS-i. Направление тока нагрузки изменится на обратное, и этот ток будет равен току разрядки конденсатора С2. Дэ-лее процесс коммутации тиристоров будет периодически повторяться с частотой следования импульсов управления.

Процесс переключения тиристоров в инверторе аналогичен их переключению в выпрямителе на 10.47. Примем, что к моменту времени t = 0 ( 10.51, а) тиристор VS-i был открыт, а тиристор VS i закрыт. Последующие переключения тиристоров задаются двумя последовательностями импульсов управления м,п1 и м П2 с периодом повторения Т = 2тг/со, сдвинутыми относительно друг друга на половину периода Т/2 ( 10.51, б). Первый после момента времени t = 0 импульс управления и { открывает тиристор VS i, и напряжение

в качестве рабочих ячеек программы, индексных регистров, для хранения служебной информации, используемой при управлении вычислительным процессом. Она выполняет роль согласующего звена между быстродействующими логическими устройствами процессора и более медленной ОП (см. гл. 14).

К блоку управляющих регистров следует также отнести управляющие триггеры, фиксирующие режимы работы процессора. Для повышения быстродействия и логических возможностей процессора и микропроцессора в их состав включают блок регистровой памяти (местную память) небольшой емкости, но более высокого, чем ОП, быстродействия. Регистры этого блока (или ячейки местной памяти) указываются в командах программы путем укороченной регистровой адресации и служат для хранения операндов, в качестве аккумуляторов (регистров результата операций), базовых и индексных регистров, указателя стека.

1 Наименование индексных регистров связано с тем, что первоначально они предназначались для хранения индекса текущего элемента массива а, (/ = 0, 1,2...). Хотя назначение индексных регистров по сравнению с первоначальным значительно расширилось, термин сохранился.

Для управления индексацией используются команды, задаю- • щие операции над содержимым индексных регистров,— команды индексной арифметики. Можно отметить основные виды индексных операций: а) засылка в соответствующий индексный регистр начального значения индекса; б) изменение индекса и в) проверка окончания циклических вычислений.

Счетчиком обычно служит один из индексных регистров (общих регистров), в который перед началом вычислительного цикла загружается число повторений цикла. Команда Условный переход по счетчику может иметь, например, такой вид

Обращает на себя внимание ставший стандартным в современной архитектуре ЭВМ прием организации сверхоперативной регистровой памяти в виде блока адресуемых (короткими адресами) общих регистров, допускающих многоцелевое использование,— для хранения операндов, результата операции, в качестве базовых, индексных регистров и указателей стеков. В машинах с коротким словом, вынуждающим прибегать к одноадресным командам, один из общих регистров выделяется в качестве аккумулятора — регистра, в котором находится один из операндов и в который помещается результат операции. Регистр-аккумулятор в явном виде в команде не адресуется — используется подразумеваемая адресация. В машинах, предназначенных для решения сложных вычислительных задач, регистровая адресуемая память включает в себя специальные регистры для операндов и результатов операций с плавающей точкой (регистры чисел с плавающей точкой) '.

Группу указательных и индексных регистров, задающих внутрисегментные смещения, образуют регистры указателя стека SP, указателя базы стека (данных) ВР, индекса операнда (источника) S/ и индекса результата (приемника) DI. К этой группе можно отнести и регистр указателя (счетчика) команд IP. Регистр признаков (флажков) F, который правильнее называть регистром состояния микропроцессора, имеет 16 разрядов, причем младшие 8 разрядов соответствуют регистру признаков (флажков) МП К580. 'В регистре признаков формируются: а) признаки результата: переполнения OF (при операциях с целыми числами); знака результата SF; нуля ZF; вспомогательного переноса AF (перенос из третьего или заем в третий разряд); четности PF (четное число единиц в младшем байте результата); переноса CF (перенос из старшего или заем в старший разряд результата); б) признаки управления: пошагового режима TF (управляет пошаговыми прерываниями); разрешения прерывания IF (разрешает или запрещает маскируемые прерывания); направления DF (указывает направления обработки цепочки данных, начиная с элемента с наименьшим адресом при DF = Q или с наибольшим адресом при DF=l).

Четыре 16-разрядных указательных и индексных регистров (SP, BP, SI, DI) могут участвовать в выполнении арифметических и логических операций над двухбайтными, словами.

Из уже упомянутых характеристик БЭСМ-6 мы можем отметить: наличие системы индексного преобразования адресов в команде при помощи индексных регистров без затраты дополнительных тактов, наличие системы прерывания, наличие операционной системы, 15-разрядное адресное поле у команд второго типа, превышающее у первых ЭВМ БЭСМ-6 длину адреса ОЗУ.

Регистры SP, ВР, SI и DI образуют группу указательных и индексных регистров, назначение которых заключается в том, что они содержат значения смешений, используемых для адресации в пределах текущего сегмента памяти. При этом регистры-указатели SP и ВР хранят смешения адреса в пределах текущего сегмента памяти, выделенного под стек, а индексные регистры SI и DI содержат смещения адреса в пределах текущего сегмента памяти, выделенного под данные. С этим связаны и обозначения регистров: SP — указатель стека, ВР — указатель базы, SI — индекс источника и DI — индекс места назначения. Регистры этой группы могут использоваться и как регистры общего назначения.

В ряде случаев возникает необходимость в пересылке строки в обратном порядке, начиная не с первого, а с последнего ее элемента. Например, требуется переслать строку, содержащую 10 байт и расположенную в памяти, с относительного адреса (SI)=200 no (SI)=209 в область памяти с относительного адреса (DI)=205 no (DI)=214. Ясно, что такую пересылку нельзя выполнять начиная с первого элемента, так как области памяти с исходной строкой и строкой-результатом перекрываются и первая же пересылка «испортит» значение пятого элемента исходной строки. Требуемую пересылку строк можно осуществить начиная с последнего элемента исходной строки. В этом случае следует установить начальные адреса элементов строк равными (SI)==205 и (DI)=214. Кроме того, при пересылке каждого элемента необходимо не увеличивать, а уменьшать на единицу содержимое индексных регистров SI и DI. Направление передачи устанавливается с помощью флага DF: при значении DF—1 происходит автодекрементирование индексных регистров, а при значении DF=0 — автоинкрементирование.