Микропрограммное устройство управления с контролем Советский патент 1986 года по МПК G06F11/36 

t

Изобретение относится к автом ти ке и вычислительной технике и может быть использовано в ЭВМ и вычисли-- тельных системах с микропрограммным управлением.

Целью изобретр ия является сокращение объема оборудования блока памяти микрокоманд.

На фиг,1 приведена функциональна схема микропрограммного устройства управления с контролем; на фиг.2 - функциональная схема мультиплексора на фиг.З - временная диаграмма работы устройства.

Предлагаемое устройство (фиг.. 1) содержит блок памяти микрокоманд, постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) 1 с полями кода микроопераций

1.1, кода логических условий 1.2, не

модифицируемых разрядов адреса 1.3, регистр 2 адреса, регистр 3 микроопераций, мультиплексор 4, коммутатор 5, триггер 6 пуска, триггер 7 ошибки, триггер 8. конца команды, генератор 9 тактовых импульсов, первый элемент И 10, второй элемент И 11, элемент ИЛИ 12, вход 13 шины единичного потенциала устройства, вход 14 пуска устройства, вход 15 кода команды уст- ройства вход 16 логических условий устройства, вьгходы 17 микроопераций, выход 18 ошибки устройства, первый 19, второй 20 и третий 21 выходы мультиплексора 4, выход 22 старшего разряда поля адреса ПЗУ 1, первый 23 и второй 24 выходы генератора 9 тактовых импульсов.

Мультиплексор 4 (фиг.2) содержит дешифратор 25 и коммутатор 26.

Устройство работает следующим об-i

разом. 1

В исходном состоянии все элементы памяти установлены в О. Цепи установки исходного состояния (не показаны). В поле логических условий нулевой ячейки (с нулевым адресом) ПЗУ 1 записан код конца команды, ко- .торьш поступает с выхода 1.2 ПЗУ 1 на управляющий вход мультиплексора 4. По этому коду мультиплексор 4 формирует на выходе 21 единичный сигнал-, который присутствует на информационном входе триггера 8 конца команды и управляющем входе коммутатора 5, На втором информационном вхо- входе мультиплексора 4 присутствует единичный сигнал, подаваемый с выхода шины 13 единичного потенциала.

Работа устройства начинается после поступления на вход 14 сигнала

.Пуск, по которому устанавливается в единичное состояние триггер 6 (фи-г.З). По переднему фронту первого тактового импульса с выхода 23 гене-п ратора 9 устанавливается в единичное состояние триггер 8. По заднему фронту этого импульса в регистр 2 заносит

ся код команды с входа 15 устройства. Этот код записывается в регистр 2 через коммутатор 5, на управляющий вход которого подается единичный сигнал с выхода 21 мультиплексора 4. Таким образом формируется адрес новой ячей- ки ПЗУ 1. При отсутствии ошибки эта ячейка должна содержать начальную микрокоманду микропрограммы. В тех случаях, когда она или несколько микропрограмм начинаются с микрокоманд ветвления, у которых поле логических условий занято контрольным кодом, при программировании этих микропро- ; грамм (как и в прототипе) вводятся дополнительно специальные начальные микрокоманды.

В поле логических условий начальной микрокоманды записан контрольный код начала микропрограммы, который подается с выхода 1.2 ПЗУ 1 на управляющий вход мультиплексора 4, формирующего по этому коду единичный сигнал на выходе 20. Этот сигнал поступает на инверсный вход первого элемента И 10. Благодаря этому на информационном входе триггера 7 присутствует нулевой сигнал. В случае искажения кода операции микрокоманда новой ячейки окажется неначальной и в ее поле логических условий будет от- сутствовать контрольный код. Из-за этого на выходе 20 мультиплексора 4 будет нулевой сигнал, который поступит на инверсньш вход элемента И 10. В то же время на его прямой вход поступают единичный сигнал с выхода триггера 8. Таким образом, на информационном входе триггера 7

будет присутствовать единичньй сигнал ошибки. Запись информации в триггер 7 произойдет по тактовому импульсу с второго выхода генератора 9. Если в этот момент на информационном входе триггера 7 присутствует сигнал ошиб

ки, то он зафиксируется на выходе 18. Одновременно с этим сигнал ошибки пос- поступит через элемент ИЛИ 12 на вход установки в О триггера 6 пуска, который остановит устройство. В противном случае не произойдет и П( тому же тактовому импульсу с второго выхода 24 генератора 9 в регист 3 будет занесена часть кода первой микрокоманды, состоящая из кода микроопераций. Затем в регистр 2 по заднему фронту второго импульса с первого выхода 23 генератора 9 запишется адрес следующей микрокоманды. Этот адрес поступит в регистр 2 с выхода 1,3 ПЗУ 1 (немодифицируемая часть) и выхода 1,2 ПЗУ 1 через мультиплексор А с его выхода 19 (модифицируемая часть) через коммутатор 5. При этом на управляющий вход коммутатора 5 подается нулевой сигнал с выхода 2 мутпэтиплексора 4,

По второму тактовому HMnyjibcy с вт орого выхода 24 генератора 9 код микроопераций заносится в регистр 3 далее работа устройства продолжается аналогично описанному. В микрокоманд ветвления код логических условий поступает с поля 1.2 ПЗУ 1 на управляю- щий вход мультиплексора 4, который выделяет на свой выход 19 значение нужного логического условия с входа 16 устройства. В линейных микрокомандах с поля 1 , 2 ПЗУ 1 поступает нулевой код, если необходимо обеспечить значение младшего разряда нулевым, или единичный, если необходимо обеспечить единичное значение. Мультиплексор 4 согласно описанному алгоритму его ра- боты формирует на своем выходе 19 со- отватственно нулевой или единичный сигнал. Этот сигнал поступает вместе с немодифтщруемой частью адреса через коммутатор 5 на вход регистра 2. При считЬ1вании из ПЗУ 1 последней микрокоманды в поле логических условий которой записан код конца команды, мультиплексор 4 согласно описанному алгоритму ei o работы формирует един.ичный сигнал на своем выходе 21. Дальнейший алгоритм перехода устрой- ства к выполнению новой микропрограммы аналогичен описанному алгоритму начальной фазы функционирования уст- ройства.

После считывания из ПЗУ 1 последней микрокоманды последней микропро- граммь работа устройства прекращает- ся по следующему алгоритму. Благодаря току, что поле последней микроко- - манды микропрограммы значение старшего разряда адреса задается единичным

с выхода 1.3 ПЗУ 1 ) а второй элемент И 11 через выход 22 подается единичный сигнал. На первом входе элемента И 11 также присутствует единичный сигнал, он подается с выхода 21 мультиплексора 4, так как из поля логичеких условий последней микрокоманды последней микропрограммы считывается записанный в него код конца команды, который подается с выхода 1.2 ПЗУ 1 на управляющий вход мультиплексора 4 С поступлением на третий вход элемента И 11 тактового импульса с первого выхода 23 генератора 9 на выходе, элемента 11 появляется сигнал конца работы. Этот сигнал через элемент КИИ 12 поступает на вход установки в О триггера 6 пуска, обнуляет его и останавливает таким образом устройство При этом на выходе 18 устройства сигнал ошибки отсутствует, так как тактовый импульс с второго выхода 24 генератора 9 на вход синхронизации триггера 7 ошибки уже не поступает и триггер остается в прежнем нулевом состоянии. Сигнал конца работы формируется элементом И 11 только тогда, когда в поле адреса микрокоманды записано единичное значение, старшего разряда адреса, а в поле логических условий этой же микрокоманды записан код конца команды. Это выполняется только в последней микрокоманде последней микропрограммы, так как в ад ресные поля последних микрокоманд других микропрограмм не записывается ничего.

Формула изобре. тения

Микропрограммное устройство управления с контролем, содержащее блок памяти микрокоманд, регистр адреса, регистр микроопераций, мультиплексор, коммутатор адреса, триггер пуска, триггер ошибки, генератор тактовых импульсов, первый элемент И, элемент ИЛИ, причем вход пуска устройства соединен с входом установки,в 1 триггера пуска, выход которого соединен с входом запуска генератора тактовых импульсов, первьп : и второй выходы которого соединены соответственно с входами синхронизации регистра адреса и регистра микроопераций, выходы поля немодифицируемых разрядов адреса блока памяти микрокоманд и группа входов кода команды устройства соединены соответственно с входа

ми немодифицируемых разрядов адреса первой группы и второй группы информационных входов коммутатора адреса, выход которого соединен с информаци- онным входом регистра адреса, выход которого соединен с адресным входом блока памяти микрокоманд, выход поля микроопераций которого соединен с информационным входом регистра микроопераций, выход которого соединен с выходом микроопераций устройства, выход поля логических условий блока памяти микрокоманд и вход логических условий устройства соединены соответственно с управляющим и первым инфор- мационным входами мультиплексора, первый выход которого соединен с входом младшего разряда адреса первой группы информационных входов коммутатора адреса, выход первого элемен- та И соединен с информационным входом триггера ошибки, выход которого соединен с выходом ошибки устройства и первым входом элемента ВДИ, выход которого соединен с входом установки в О триггера пуска, отличающееся тем, что, с целью

5 0

5

уменьшения объема оборудования блока памяти микрокоманд, оно содержит .триггер конца команды, второй элемент И, причем первый выход генератора тактовых импульсов соединен с входом синхронизации триггера конца команды, выход которого соединен с прямым входом первого элемента И, второй выход генератора тактовых импульсов соединен с входом синхронизации триггера ошибки, шина единичного потенциала устройства подсоединена к второму информационному входу мультиплексора, второй выход которого соединен с инверсным входом первого элемента И, третий выход мультиплексора соединен с первым входом второго элемента И, управляющим входом коммутатора адреса, информационным входом триггера конца команды, выход старшего разряда поля адреса блока памяти микрокоманды и первьй выход генератора тактовых импульсов соединены соответственно с вторым и третьим входами второго элемента И, выход которого соединен с вторым входом элемента ИЛИ.

Из поля 1.2 ПЗУ 1

Редактор А. Лежнина

фиг.З

Составитель А. Михайлов Техред Л.Сердюкова

Заказ 7068/55 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

Г6

(иг.2

Корректор А. Тяско

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано при разработке ЭВМ и других цифровых систем с микропрограммным управлением. Целью изобретения является сокращение объема оборудования блока памяти микрокоманд. Устройство содержит блок памяти микрокоманд, регистр адреса, регистр микроопераций, мультиплексор, коммутатор, три триггера, генератор, два элемента И, элемент ИЛИ. Указанная цель достигается с помощью выще- указанной совокупности признаков .3 ил.