Микропрограммное устройство управления Советский патент 1986 года по МПК G06F9/22 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, в частности к микропрограммным устройствам управления, и может быть использовано в цифровых вычислительных системах, а также терминальной аппаратуре.

Цель изобретения - повышение достоверности функционирования за счет устранения помех при переходе от одного к другому микротактам.

На фиг. 1 изображена схема устройства; на фиг. 2 - схема блока модификации адреса; на фиг. 3 - временная диаграмма работы устройства.

Многопрограммное устройство управления содержит блок 1 памяти микрокоманд, регистр 2 микрокоманд, блок 3 модификации адреса, генератор 4 тактовых импульсов, элемент И 5, группу из п-1 элементов 6 И (п 1, 2, 3,...) вход 7 начальной установки, группу входов 8 условий, группу выходов 9 кода операции и группу управляющих выходов 10.

Блок 3 модификации адреса, схема которого приведена на фиг. 2, содержит регистр 11 адреса, дешифратор 12, группу элементов И 13, элемент ИЛИ 14.

На фиг. 3 обозначены: время считывания (Г из блока 1 памяти микрокоманд, импульсы 15 на выходе генератора 4 тактовых импульсов, сигнал 16 на входе 7 начальной установки устройства, сигнал 17 на выходе элемента И 5, сигналы 18, 19 и 20 на первом, пятом и двенадцатом управляющих выходах 10 устройства соответственно, код 2 микр окоманды на выходах блока 1 памяти микрокоманд и код 22 регистра 2 микрокоманд, соответственно, код 23 адреса на выходе блока 3 модификации адреса.

Микропрограммное устройство управления работает следующим образом.

Для приведения устройства в исходное состояние подается сигнал 16, в результате чего регистр 2 микрокоманд и регистр 11 адреса устанавливаются в О. По нулевому адресу А1 (см. поз. 23) из блока 1 памяти микрокоманд считывается первая микрокоманда Ml (см. поз. 21). Формат каждой микрокоманды: поле адреса, поле переходов, поле управления, пиле микроопераций.

Если содержимое поля переходов равно нулю - переход к следующей микрокоманде осуществляется безусловно.

В этом случае единичным сигналом с выхода дешифратора 12 открывается первый элемент И 13 и на информациок- ный вход младшего разряда регистра 11

адреса поступает младший разряд адресного поля микрокоманды.

При условном переходе по ненулевому коду в поле переходов дешифратор 12 подключает на информационный

вход младшего разряда регистра 11 адреса сигнал условия с одного из входов 8 устройства. Так как содержимое регистра 2 микрокоманд равно нулю, то нулевые сигналы присутству;ют также на выходах всех элементов И 6, в результате чего вырабатьгоает- ся сигнал 17. По единичному сигналу 17 поле управления микрокоманды Ml записывается в регистр 2 микрокоманд

(см. поз. 22). По заднему фронту сигнала I7 в регистр I1 адреса записывается адрес А2 Следующей микрокоманды.

В операционной части указывается код микрооперации, которую выполняют операционные схемы, управляемые данным микропрограммным устройством управления. Операционная часть поступает на группу операционньпс выходов 9

устройства. В управляющей части задается набор микроприказов, при выдаче которых осуществляется выполнение операции, указанной в операционной части. Например, для выполнения занесенной в регистр 2 микрокоманды Ml необходимы три микротакта. Причем в течение первого, второго и третьего микротактов единичный сигнал должен присутствовать, например, на первом,

пятом и двенадцатом управляющих выходах ГО устройства соответственно. В силу этого на первом, пятом и двенадцатом управляющих выходах регистра 2 микрокоманд присутствуют единичные сигналы, а на остальных - нулевые. Единичный сигнал 18 закрывает все элементы И 6 и присутствует в течение первого микротакта на первом, управляющем выходе 10 устройства.

По импульсу 15 при наличии единичного сигнала 18 на первом установочном входе устанавливается в О первый управляющий разряд регистра 2 микрокоманд, открывая тем самым все

элементы И 6. Но так как первый, второй и третий элементы И 6 закрыты нулевыми сигналами с управляющих выходов регистра 2 микрокоманд, единичный сигнал 19 вырабатывается на выходе четвертого элемента И б и поступает на пятый управляющий выход IО устройства.При этом все последующие элементы И b закрыты единичным сигналом с пятого управляющего выхода регистра 2 микрокоманд.

По следующему импульсу 15 аналогично устанавливается в О пятый управляющий разряд регистра 2 микрокоманд, в результате чего четвертый элемент И 6 закрывается, а единичный сигнал 20 вырабатывается на выходе одиннадцатого элемента И 6 и поступает на двенадцатый выход 10 устройства. По очередномуимпульсу 15 устанавливается в О двенадцатый разряд регистра 2.микрокоманд и сигнал 20 принимает нулевое значение,

Так как на всех выходах регистра 2 микрокоманд присут твуют нулевые сигналы - вьфабатывается сигнал. 17, По сигналу 17 поле управления считанной из блока 1 памяти микрокоманды М2 записываются в регистр 2 микрокоманд (см. поз о 21 и 22), а в регистр 11 записывается сформированный адрес микрокоманды МЗ (см, поз, 23),

На фиг о 3 показано выполнение микрокоманды М2, состоящей, например, из двух микротактов, при этом в течение первого микротакта вырабатываетс единичный сигнал 19, а во втором - сигнал 20 о .

Формула изобретения

Микропрограммное устройство управления, содержащее блок памяти микрокоманд, регистр микрокоманд, генератор тактовых импульсов, группу из п-1 элементов И, где п - .количество градаций, длительностей микроприказов, элемент И и блок модификации адреса, содержащий регистр адреса, причем выходы регистра адреса соединены с адресн ыми входами блока памяти микрокоманд, m выходов поля микрооперации которого соединены с первог по т-й информационными входами регистра микрокоманд, где m - разрядность кода микроопераций, вход сброса адреса блока памяти микрокоманд.

которого соединен с входом сброса регистра адреса и подключен к входу начальной установки устройства, группа выходов кода микроопераций регистра микрокоманд является группой выходов кода операций устройства i-й .выход поля управлеЩ1я регистра микрокоманд (i , п соединен с прямым входом j-ro элемента И группы (j 1, (п-1)), первый выход поля управления регистра микрокоманд подключен к первому управляющему выходу группы устройства выход j-ro элемента И группы подключен к i-му улравлякяцему выходу группы устройства,выход элемента И соединен с входом запнсн регистра микрокоманд, вход синхронизации которого соединен с выходом генератора тактовых импульсов, отличающееся тем, что, с целью повы- щения достоверности функционирования за счет устранения помех при переходе от одного к другому микротактам, в блок модификации адреса введены дешифратор, группа элементов И и элемент ИЛИ, причем j-й выход поля управления регистра микрокоманд соединен с J-M инверсным входом с первого по (п-1)-и элементов И группы и с J-M инверсным входом элемента И, выход которого соединен с синхровходом регистра адреса, первый выход поля управления регистра микрокоманд соединен с (т+1)-м информационным входом регистра микрокоманд, К-й инфор- мационный вход которого (К (т+2, п) соединен с выходом j-ro элемента И группы, выходы поля проверяемых логических условий блока памяти микрокоманд соединены с входами дешифратора, р-й выход которого соединен с первым входом р-го элемента И групга лока модификации адреса, где р I, L, L - количество анализируемых условий, второй вход которого подключен к р-му входу логических условий устройства, выходы элементов И группы блока модификации адреса соединены с входами элемента ИЛИ, выход которого соединен с информационным входом младшего разряда регистра адреса, информационные входы старших разрядов которого соединены с выходами поля

1238.071

999 10 10 10

ЁТТП

ВВ 8

фиг. /

1 J

h-r

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в цифровых вычислительных системах и терминальной аппаратуре. Цель изобретения - повьрение достоверности функционирования за счет устранения помех при переводе от одного к другому микротактам. Устройство содержит блок памяти микрокоманд, регистр микрокоманд, блок модификации адреса, генератор импульсов, элемент И и группу из п-1 элементов И (п 1, 2, 3). Новым для устройства является соединение первого уп- .равляющего выхода группы i-x управ - ляющих выходов (, 2,...п) регистра микрокоманд с первым управляющим выходом группы i-x управляющих выходов устройства, с первым уста- новочным входом группы i-x установочных входов .регистра микрокоманд, с первым инверсным входом группы i-x инверсных входов элемента И и с первыми инверсными входами группы из п-1 элементов И, каждый ()-й управляющий выход регистра микрокоманд соединен с прямым входом i-ro элемента И группы из п-1 элементов И, с. (i+l)-M инверсным входом элемента И и с (i+l)-ми инверсными входами всех последующих после i-ro элементов И группы из п-1 элементов Hj выход каждого I -го элемента И группы из п-1 элементов И соединен с (i+l)-M управляющим выходом группы управляющих выходов устройства и с (i+l)-M установочным входом группы i-x установочных входов регистра микрокоманд,, тактируюпщй вход которого соединен с выходом генератора импульсов. Это позволяет устранить помехи при переходе от одного к другому микро- .тактам. 3 ил. с: с (Л Ю со СХ5

Редактор М. Товтин

фие-У

Составитель Во Ланцов

Техред М.Ходанич Корректор В.Бутяга

Заказ 3292/49 . Тираж 671 Подписное

ВНИШИ 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