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

fO

15

20

25

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано в ЭВМ и вычислительных системах с микропрограммным управлением в качестве центральных и периферийных управляющих устройств.

Целью изобретения является сокращение объема оборудования- блока памяти микрокоманд за счет сокращения объема блока памяти микрокоманд путем исключения поля логических условий из формата микрокоманд и многофункционального использования частей поля адреса микрокоманд.

На чертеже представлена схема микропрограммного устройства управления.

Устройство содержит блок I памяти микрокоманд с выходами 1, - поля старших разрядов очередной микрцко- манды;1„ - поля младших разрядов адреса очередной микрокоманды; 1 - поля микроопераций; 1 - признака микрокоманды передачи управления, счетчик 2 адреса, регистр 3 микроопераций, первый 4 и второй 5 коммутаторы адреса, мультиплексор 6 логических условий, триггер 7 пуска, генератор 8 тактовых импульсов (первый 8 ( и второй 8 входы тактовых импульсов), первый 9, второй 10,, третий 11 элементы И, первьш 12, второй 13 элементы ИЛИ, вход 14 пуска устройства, вход-15 кода команды устрой- ства, выходы 16 - 16 признака ко- . анды регистра микроопераций и признака конца работы регистра микроопе- аций соответственно, вход 17 логиеских условий устройства.

Предлагаемое микропрограммное устойство управления функционирует следующим образом.

Цепи приведения в исходное состояие на схеме условно не показаны.

Предлагаемое микропрограммное устойство управления работает в режиах реализации линейных участков микопрограмм и реализации микрокоанд ветвления.

Перед началом работы все элементы хемы приведены в нулевое.состояние.

5

30

4Q

45

50

55

а с выхода 16, регистра 3 снимается единичньш сигнал. Работа устройства начинается после поступления на вход 14 сигнала Пуск по которому устанавливается в единичное состояние триггер 7 пуска. Генератор 8 наfO

15

20

25

788472

чинает работу. По первому тактовому импульсу с выхГода 8j генератора 8 формируются сигналы синхронизации на первый С и второй С входы син- 5 хронизации счетчика 2 адреса.Сигналы формируются при наличии единичного сигнала признака конца команды и нулевого значения признака микрокоманды передачи управления на соответствующих входах первого и второго коммутаторов адреса и первого 12 и второго 13 элементов ИЛИ, первого 9 и третьего 11 элементов И.

По коду команды, поступающему на вход 15 устройства, соответстпующему адресу первой микрокоманды выполняемой микропрограммы старшие и младшие разряды кода команды соответственно через первые информационные входы первого 4 и второго 5 коммутаторов адреса поступают на первый D, и второй D информационные входы счетчика 2 адреса.- По адресу, запи- ,санному в счетчик 2, из блока 1 памяти выбирается М1«срокоманда.

В первом режиме микрокоманда линейная. Адрес очередной микрокоманды определяется выражением

0

А,

А

ср О,

где А

/Wrt

при X: о,

сг

А

мл

Ч

Q

5

-хЗначения А

ст

старшие и младшие разряды адреса с выходов 1, , 1. блока 1 памяти;

значение проверяемого логического условия;

значение признака микрокоманды передачи управления с выхода 1 блока 1 памяти;

функция конкантена- ции (присоединения). и поступают на

0

соответствующие входы первого 4 и второго 5 коммутаторов при отсутствии сигнала признака конца команды с выхода 16,, регистра 3. В счетчик 2 адреса информация заносится при наличии управляющих сигналов на его первом С, и втором С входах, синхронизлции. По сформированно- 5 му адресу из блока 1 памяти выбирается очередная микрокоманда,операционная часть которой по заднему фронту тактового импульса с второго выхода 82 генератора 8, с

выхода регистра 3 поступает на выход 16 устройства. Далее устройство функционирует, аналогично описанному алгоритму.

Во втором режиме микрокоманда нет- вления. В поле старших разрядов ; адреса считанной микрокоманды присутствует значение проверяемого кода логического условия.

Адрес очередной микрокоманды оп- ределяется вы ажением

1,ссли X 0, ф 1

А

ст

«л

,если , С{) 1 ,

А; - косвенный адрес предшествующей микрокоманды; старшие разряды адреса предшествующей микрокоманды.

А

ст

Если значение проверяемого логического условия равно нулю на выход мультиплексора 6, то элементы И 9 и 11 закрыты и запись информации н D , и счетчика 2 не производится. В счетчике остается информация, соответствующая А;. По заднему фронту тактового импульса с выхода 8, и генератора выхода второг элемента И 10 снимается единичный сигнал.

Содержимое счетчика 2 увеличиваеся на единицу.

Если значение проверяемого логического условия равно единице, то .элементы И 10 и 9 закрыты. В счетчике остается информация, соответствующая А . А д с выхода 1 блока

1памяти поступают на D счетчика

2при разрешающем сигнале на С с выхода третьего элемента И 11. Осуществляется функция присоединения мл ° формированному адрасу из блока 1 памяти выбирается очередная микрокоманда. Все микрокоманды ветвления реализуются аналогично.

При реализации последней микрокоманды микропрограммы с выхода 16, регистра 3 считывается сигнал признака конца работы и поступает на вход установки в ноль триггера пуска, тем самым останавливая работу генератора 8 тактовых импульсов.

Формула

4 и 3

обре тения

O

5

0

5

0

5

0

5

0

5

Микропрограммное устройство управления, содержащее блок памяти микрокоманд, счетчик адреса, регистр микроопераций, мультиплексор логических условий, генератор тактовых импульсов, первый и второй элементы И, причем выход счетчика адреса соединен с адресным входом блока памяти- микрокоманд, выход поля микроопераций которого соединен с информационным входом регистра микроопераций , выход которого соединен с выходом устройства, выход признака микрокоманды передачи управления блока памяти микрокоманд соединен с первым управляющим входом мультиплексора логических условий, вход логических условий устройства соединен с информационным входом мультиплексора логических условий, выход которого соединен с инверсным входом второго элемента И, первый выход генератора тактовых импульсов соединен с первым входом первого элемента И и с прямым входом второго элемента И, второй выход генератора тактовых импульсов соединен с входом синхронизации регистра микрооперации, выходы первого и второго элементов И соединены соответственно с первым входом син- хрониз.ации и суммирующим входом счетчика адреса, отличающее- с я тем, что, с целью сокращения объема оборудования блока памяти микрокоманд, оно содержит первый и второй коммутаторы адреса, третий Элемент И, первый и второй элементы ИЛИ, триггер пуска, причем вход кода команды устройства соединен с первым информационным входом первого и второго коммутаторов адреса, выходы которых соединены соответственно с входом старших разрядов

счетчика адреса и входом младших разрядов счетчика адреса, выход признака конца команды регистра микроопераций соединен с управля- ющим входом первого и второго коммутаторов адреса и с прямым входом первого элемента ИЛИ, выход которого соединен с вторым входом первого элемента И и с первым входом второго элемента ИЛИ, выход признака микрокоманды передачи управления блока памяти микрокоманд соединен

с инверсным входом первого элемента ИЛИ и с вторым прямым входом второго элемента И, выход поля старших разрядов адреса блока памяти микрокоманд соединен с вторым информационным входом первого коммутатора адреса и с вторым управляющим входом мультиплексора логических условий, выход поля младших разрядов адреса блока памяти микрокоманд соединен с вторым информационным входом второго коммутатора адреса, выход муль- типл ек сора логических условий соединен с вторым входом второго элемен

та ИЛИ, первый выход генератора тактовых импульсов и выход второго элемента ИЛИ соединены соответственно с первым и вторым входами третьего элемента И, выход которого соединен с вторым входом синхронизации счетчика адреса, выход признака конца работы регистра микроопераций соединен с входом установки в О триггера пуска, вход пуска устройства соединен с входом- установки в 1 триггера пуска, выход которого соединен с входом генератора тактовых импульсов.

Изобретение относится к области автоматики и цифровой вычислительной техники и может быть использовано при построении ЭВМ и вычислительных систем с микропрограммным управлением. Цель изобретения - сокращение объема оборудования путем совмещения полей адреса и логических условий и реализации специального способа адресации. Микропрограммное устройство управления содержит блок памяти микрокоманд, счетчик адреса, регистр микроопераций, первьй и второй коммутаторы адреса, мультиплексор логических условий, триггер пуска, генератор тактовых импульсов, три элемента И, первый и второй элементы ИЛИ. Указанная цель достигается с помощью вышеуказанной совокупности признаков. 1 ил.

Составитель А«Михайлов Редактор Л.Гратилло Техред В.Кадар Корректор Е.Рошко

Заказ 6 339/47 Тиракс 671 Подписное

ВНИИНИ 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