Устройство микропрограммного управления Советский патент 1986 года по МПК G06F9/22 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при построении программируемых контроллеров, в частности, реализующих булевские функции.

Целью изобретения является упрощение устройства.

На фиг. 1 изображена функциональная схема устройства; на фиг. 2 - переключательная схема в виде лес- ничной диаграммы ; на фиг. 3 - блок- схема алгоритма работы устройства.

Устройство содержит блок 1 памяти, регистр 2 микрокоманд, дешифратор 3, мультиплексор 4, генератор 5 импульсов, группу 6 триггеров, вход 7 начальной установки устройства, вход 8 логических условий устройства, информационньш выход 9 устройства, выходы номера Ю модифициру- емого разряда кода микрооперации, номера I1 анализируемого логического условия, кода 2 микрооперации и признака 13 разрешения выдачи кода микрооперации регистра микрокоманд.

Устройство (фиг. 1) работает следующим образом.

Значения логических условий поступают через вход 8 устройства и цилически анализируются. Вычисленные в виде кода микрооперации значения функций запоминаются в триггерах 6 и поступают на выход 9 устройства. В

каждом такте микрокоманда из блока 1 памяти загружается в регистр 2 микро команд. Адрес следующей микрокоманды формируется в соответствии со значением (О или 1) анализируемого аргумента - логического условия или прмежуточного результата вычисления (функции), подаваемого через мультиплексор 4 на первый адресный вход блока 1 памяти и содержимого регистра 2 микрокоманд, поступающего на остальные адресные входы блока 1 памяти. Если анализируемый аргумент входит в вычисляемую булевую функцию с инверсией и равен { или входит без инверсии и равен О, из блока I памяти выбирается следующая микрокоманда, соответствующая аргументу, входящему в дизъюнкцию к анализируе- .мой частей функции. Если такая дизъюнция отсутствует, выбирается следующая микрокоманда, инициализирующая через дешифратор 3 сброс в О соответствующего триггера группы 6. Если анализируется аргумент, входящий в вычисляемую булевую. функцию

с инверсией и равный О или входящий без инверсии и равный I, из блока 1 памяти выбирается следующая микрокоманда, соответствующая аргументу, входящему в конъюкцию к анализируемой части функции. Если таковая конъюкция отсутствует, выбирается следующая микрокоманда, инициализирующая через депгифратор 3 установку в состояние соответствующего триггера группы 6.

Если выполняется микрокоманда, инициализирующая сброс или установку триггера группы 6, то независимо от

состояния первого входа блока I памяти выбирается следующая микрокоманда, соответствующая проверке аргумента для вычисления очередного кода микрооперации.

Выбранная микрокоманда в следующем такте загружается в регистр 2 микрокоманд и указанный выше процесс возобновляется.

Запись в регистр микрокоманд может инициализироваться по положительному фронту импульсов с генератора 5« а запись кода микрооперации в триггеры группы 6 - по отрицательному фронту.

Перед началом работы устройства через вход 7 начальной установки на входы сброса триггеров группы 6 подается импульс, длительность которого превышает максимально возможное время, необходимое для вычисле-

ния кода микрооперации.

В таблице представлено назначение полей регистра 2.

Количество А информационнь1х каналов мультиплексора 4, разрядность В входов блока 1 памяти и длина С микрокоманды (таблица) связаны соотношениями

45

.,-A М; ,

где X - разрядность входа 8 устройства;

У - разрядность выхода 9 уст- ройства;

М - максимальная входимость аргумента с одним идентификационным номером в ветви микропрограммы.

Проиллюстрируем работу устройства при реализации булевых функций, представленных в виде лесничной диаграммы (фиг. 2). Идентификационный номер контактов (аргументов) и катушек реле (функций) указан на диаграм ме цифрой, стоящей перед точкой. Этот номер занимает поля 10 и 11 мик рокоманды. Пусть в процессе вычислений аргумент анализируется на более 8 раз, тогда разрядность полей 12 и 13 микрокоманды равна трем.

Очередность проверки аргумента с одним идентификационным номером в процессе отработки микропрограммы указаны на диаграмме (фиг. 3) циф рами, стоящими после точки. Наличие единиц в поле 13 микрокоманды может являться признаком разрешения выдачи кода микрооперации. При реализации переключательной схемы (фиг. 2) устройство будет работать по алгорит му (фиг. 3), логические блоки которого вьтолняют следующие действия: проверить логическое условие 1 на равенство О, проверить логическое условие 2 на равенство проверить логическое условие 3 на равенство проверить значение функции 4 на равенство проверить значение функции 5 на равенство установить значение функции 4 равным установить значение функции 4 равным установить значение функции 5 равным установить значение функции 5 равным 1.

Формула изобретения

Устройство микропрограммного управления, содержащее блок памяти, регистр микрокоманд, дешифратор, генератор импульсов и мультиплексор, причем выход блока памяти подключен к информационному входу регистра микtog A

10 Идентифи- Не ис- Иденти- Часть ад Микроко- кационный пользует- фикаци- реса еле- манда номер ся онный дующей функцииномер микрокоаргумен- манды

та

Признак инициализациифункции

10

Т5

364764

рокоманд, синхровход которого подключен к выходу генератора импульсов, выход регистра микрокоманд подключен к адресному входу блока памяти, вход 5 К-го логического условия устройства подключен к К-му информационному входу мультиплексора К-, М, где М - количество логических условий устройства , выход мультиплексора подключен к входу младшего разряда адреса блока памяти, о т л и ч а ю- щ е е с я тем, что, с целью упрощения, в него введена группа триггеров , причем выход К-го триггера группы подключен к М+К-му информационному входу мультиплексора, выход номера модифицируемого разряда кода микрооперации регистра микрокоманд подключен к информационному входу дешифратора и к первому управляющему входу мультиплексора, выход номера анализируемого логического условия регистра микрокоманд подключен к первому стробирующему входу дешифратора и к второму управляющему входу мультиплексора, выход кода микроопе- иации регистра микрокоманд подключен к информационным входам триггеров группы, выход признака разрешения выдачи кода микроопераций регистра микрокоманд подключен к второму стробирующему входу дешифратора, третий стробирующий вход которого подключен к выходу генератора импульсов , К-й выход дешифратора подключен к синхровходу К-го триггера группы, выход которого подключен к К-му информационному выходу устройства, входы установки в О триггеров группы подключены к.входу начальной установки устройства.

20

25

30

5

0

12

og,M-i 13

Не ис- Код мик- пользует- роопера- ся ции

(сброс/ установка)

Разреше- Не ис- ние вы- пользу- дачи ко- ется да микрооперации

Продолжение таблицы

Не используется

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при построении програм- мируемых контроллеров, в частности, реализующих булевские функции. Цель изобретения - упрощение устройства. Цель достигается за счет введения в устройство группы триггеров с соответствующими функциональными связями между ними и известными блоками устройства. Устройство позволяет циклически анализировать логические условия, поступающие на его вход. Значения функций вычисляются в виде кода микрооперации. 3 ил. I табл. Фиг.1

фиг. 2

Редактор Г.Волкова

Составитель М.Силин Техред

3091/51

Тираж 671Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная,4

Корректор В.Бутяга