Микропрограммное устройство управления Советский патент 1988 года по МПК G06F9/22 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в ЭВМ и вычислительных системах с микропрограммным управлением, а также в АСУ технологическими процессами.

Цель изобретения - расширение области применения за счет обеспечения обработки различных типов прерываний

На фиг. 1 приведена функциональная схема предлагаемого микропрограммного устройства управления; на фиг.2 - функциональная схема блока прерываний по разрешенному (или недопустимому) запросу;, на фиг. 3 - временная диаграмма работы устройства.

Предлагаемое устройство (фиг.1) содержит блок 1 памяти микрокоманд (ПЗУ) с полями 1.1 метки линейной микрокоманды (МК), 1.2 адреса, 1.3 кода логических условий, 1.4 кода микроопераций, 1.5 конца микропрограммы (МП) прерывания, 1.6 конца команда, счетчик 2 адреса, регистр 3 микроопераций, счетчик 4 возврата,. мультиплексор 5 логических условий, мультиплексор 6 адреса, блоки 7 и 8 прерываний соответственно по разрешенному и недопустимому запросам, первый 9 и второй 10 шифраторы, блок 11 дешифраторов, триггер 12.ошибки, триггер 13 пуска, генератор 14 тактовых импульсов с выходами 14.1 и 14.2 первый элемент ИЛИ 15, второй элемент ИЛИ 16, первый 17, второй 18 и тре- . тий 19 элементы И, вход 20 пуска устрой cTisa, вход 21 кода операций устройства (он же является вторым информационным входом мультиплексора 6 адреса), вход 22 прерываний устройства, вход 23 логических условий устройства, выход 24 микрооперации конца работы выхода 25 микроопераций устройс ва, выход 26 ошибки- устройства, управляющий 27, первый 28 и второй 29 информационные входы блока 7 прерывания по разрешенному запросу, первый 30 и второй 31 информационные входы блока 8, пятьш 32, третий 33, четвертый 34, первый 35 информационные и четвертый 36, пятый 37, первый - третий 38-40 управляющие входы мультиплексора 6, управляющий вход 41 блока 8 прерывания по недопустимому запросу, выходы 42 и 43 соответственно блоков 7 прерывания по разрешенному и 8 прерывания по недопустимому запросу.

0

0

5

0

5

0

5

0

5

Блок 7 (8) прерывания по разрешенному (недопустимому) запросу (фиг.2) содержит первый (второй) блок 44 элементов И, третий (четвертый) элемент ИЛИ 45, четвертьм (пятьш) элемент И 46.

На временной диаграмме (фиг. 3) использованы обозначения, введенные на фиг.. 1 и 2.

Функциональное назначение элементов и связей микропрограммного- устройства управления следующее (фиг. 1).

Блок 1 памяти микрокоманд (ПЗУ) предназначен для хранения МК, реализуемых устройством МП, ПЗУ статического типа, информация на выходе каждого появляется после подачи адреса на его вход и сохраняется на выходе до снятия входного сигнала. На выходе п оля 1 .1 блок а 1 считывается сигнал метки линейной микрокоманды (единичный только в случае линейной МК). Если в поле 1.1 записан нуль (т.е. МК ветвления), то на выходе поля 1.2 блока 1 считывается адрес очередной МК, а в поле 1.3 хранится код проверяемого логического условия. Если же в ячейке блока 1 записана линейная МК, т.е. в поле 1,1 записана единица, то с выходов полей 1 .2 -и 1.3 считываются коды разрешенных и недопустимых запросов на прерывание. С выхода поля 1 ..4 считывается код очередной микрооперации. С выхода поля 1.5 блока 1 считывается сигнал конца МП прерывания, который является единичным только в последних МК МП прерываний.

С выхода поля 1.6 считывается сигнал конца команды, единичный только в последний МК рабочих МП. Счетчик 2 адреса предназначен для формирования и вьщачи адреса очередной МК. Управляет работой счетчика 2 сигнал с выхода элемент а ИЛИ 15. При единичном значении этого сигнала в счетчик 2 заносится адресный код с его информационного входа. Он определяется адресом очередной МК. При нулевом значении сигнала управления с выхода элемента ИЛИ 15 счетчик 2 увеличивает свое содержимое на единицу (формирование адреса МК следующей за линейной МК). Новый адресный код формируется счетчиком 2 по заднему фронту каждого тактового импульса с выхода 14.1 генератора 14, поступающего на синхровход счетчика 2.

Регистр 3 микроопераций предназначен для приема, хранения и выдачи на вход блока 11 дешифраторов очередног микрооперационного кода с выхода поля 1.4 кода микроопераций ПЗУ 1. За- пись в регистр 3 кода очередной микрооперации производится только по заднему фронту тактового импульса с выхода 14.2 генератора 14, поступающего на синхровход регистра 3.

Счетчик 4 возврата предназначен для формирования, хранения и выдачи на вход 32 мультиплексора 6 адреса возврата к прерванной рабочей МП. По заднему фронту импульса с выхода элемента И 19, поступающего на вход синхронизации счетчика 4, в последний записывается адрес считываемой в это время линейной МК, который посту пает на информационный вход счетчика 4 с выхода счетчика 2. Этот импульс формируется элементом И 19 в результате коньюнкции сигнала прерывания и тактового импульса, поступающих соот ветственно с выхода элемента ИЛИ 16 и выхода 14.2 генератора 14. После записи адреса считываемой линейной МК (не последней в рабочей МП) в счетчик 4 устройство выполняет МП прерывания. Из поля 1.5 последней МК этой МП считывается сигнал конца МП прерывания. Единичный сигнал конъюнкции этого сигнала и тактового импульса с выхода 14.2 генератора 14, формируемый элементом И 18, поступает на счетный вход счетчика 4 и задним фронтом увеличивает его содержимое на единицу. Таким образом счетчик 4 формирует адрес МК следующей за линейной МК, после которой была выполнена МП прерывания.

Мультиплексор 5 логических условий осуществляет передачу на свой выход значения того логического условия с входа 23 устройства, код которого записан в поле 1.3 блока 1 и поступает на адресный вход мультиплексора 5, Мультиплексор 5 работает только в том случае, если на его управляющем инверсном входе отсутствует единичный сигнал метки линейной МК с выхода поля 1.1 блока 1.

Мультиплексор 6 адреса предназначен для подачи на информационный вход счетчика 2 адресного кода с одного из своих информационных входов 21, 32, 33, 34, 35 в соответствии с кодом управления на управляющих вхо

дах 36, 37, 38, 39, 40. Алгоритм работы мультиплексора 6 адреса описывается сл едующим выражением

,

А,,У40

АзгУз.Уз7 +

.

10

15

2Q 25 30

W

50

5

А - Блоки

где А . - адресный код на i-м информационном входе мультиплексо- ра 6;

единичный сигнал на j-м управляющем входе мультиплексора 6;

адресный код на выходе мультиплексора 6.

7 разрешенных и 8 недопустимых запросов (фиг. 2) предназначены для формирования сигналов прерывания рабочей МП соответственно по разрешенному или недопустимому запросу.

Сигнал запроса появляется на одном из входов 22 устройства и далее поступает н-а первый вход соответствующего элемента И блока 44 элементов И; На вход 29 (31) блока 7(8) поступает код разрешенных (недопустимых) запросов с соответствующих выходов полей 1.2 и 1.3 блока 1. Если на втором входе элемента И блока 44 б удет единица, то соответствующий запрос на первом входе того же элемента И будет разрешенным (недопустимым). При этом импульс с выхода соответствующего J5 элемента И блока 44, пройдя через элемент ИЛИ 45, поступает на второй вход елемента И 46. На его первом входе, т.е. на входе 27 (41) блока 7(8) присутствует сигнал метки линейной МК с выхода поля 1.1 блока 1. Если этот сигнал единичный, то на выходе элемента И 46, т.е. на выходе 42(43) блока 7(8), появляется сигнал прерывания по разрешенному (не- 45 допустимому) запросу.

Шифраторы 9 и 10 предназначены для преобразования унитарного кода запросов на прерывания, поступающего на их входы с входа 22 устройства, в код адреса первой МК соответствующей МП прерывания. Шифратор 9 при этом выдает на информационный вход 33 мультиплексора 6 адреса код первой МК МП прерывания по разрешенному запросу, а шифратор 10 вьщает на информационный вход 34 мультиплексора 6 код первой МК МП прерывания по недопустимому запросу.

513

Блок 11 дешифратора предназначен для преобразования микрооперационного кода, хранимого в поле 1.4 блока 1 и считываемого с выхода регистра 3 микроопераций на вход блока 11, в унитарные коды (коды несовместимых микроопераций), поступающие с выходов дешифраторов блока 11 на выход 25 микроопераций устройства. Выход 24 микрооперации конца работы выхода одного из дешифраторов блока 11, кроме того, соединен с нулевьм входом триггера 13 пуска. Использование бло

ка 11 дешифраторов позволяет сущест- с рые реализуются устройством. Б таб-

20

30

венно сократить разрядность поля 1.4 блока 1 и регистра 3 микроопераций. Число дешифраторов блока 11 определяется числом полей несовместимых микроопераций.

Триггер 12 ошибки предназначен для хранения сигнала ошибки, который выдается на выход 26 устройства во время выполнения МП прерывания по недопустимому запросу на прерывание. , Триггер 12 устанавливается в единичное состояние сигналом прерывания по недопустимому запросу, поступающему на единичный вход триггера с выхода блока 8. В нулевое состояние триггер 12 устанавливается сигналом с выхода элемента И 17, который осуществляет конъюнкцию сигнала конца МП прерывания с выхода поля 1.5 блока 1 и так- тового импульса с выхода 14.1 генератора 14.

Триггер 13 пуска управляет работой генератора 14 тактовых импульсов. Он устанавливается в единичное состояние сигналом пуска с входа 20 устройства. После выполнения устройством программы, на его выходе 24 появляется сигнал микрооперации конца работы, который, поступая на нулевой вход триггера 13, запрещает таким образом работу генератора 14 тактовых импульсов и останавливает тем самым устройство.

Генератор 14 тактовых импульсов предназначен для формирования на своих выходах 14.1 и 14.2 последователь- - ностей сдвинутых относительно друг 50 друга по фазе тактовых импульсов, синхронизирующих работу устройства,

Элемент ИЛИ 15 предназначен для формирования сигнала управл1ения счетлице приведены их условные обозначения и отличия в содержимом соответст вующих ячеек блока 1.

В исходном состоянии все элементы памяти находятся в нулевом состоянии (цепи установки исходного для просто ты условно не показаны).

В одном только поле 1.6 конца команды нулевой ячейки (с нулевым ад- 25 ресом) блока 1 записана единица. Сиг нал с выхода этого поля в исходном состоянии присутствует на управляюще входе 39 мультиплексора 6 адреса, ко торый пропускает на информационный вход счетчика 2 код первой рабочей МП с,входа 21 кода операций устройст ва. Этот же сигнал с выхода поля 1.6 через элемент ИЛИ 15 поступает на уп равляющий вход счетчика 2, разрешая таким образом запись в него адресног кода с выхода мультиплексора 6.

Рассмотрим работу устройства в первом режиме.

При поступлении на вход 24 пуска устройства импульса (фиг. 3) триггер

13устанавливается в единичное состо яние и разрешает работу генератора

14тактовых импульсов. По заднему фронту первого тактового импульса . с выхода 14.1 генератора 14 в счетчик 2 заносится с информационного входа адрес первой МК первой рабочей МП. Пусть это будет МК типа А. Тогда сигнал с выхода поля 1.1 блока 1 запретит работу мультиплексора 5 логических условий. Информация с выходов полей 1.2 и 1.3 блока 1 будет поступать на входы 28 и 30 соответственно блоков 7 разрешенных и 8 недопустимы запросов на прерывания. При работе в

40

45

14тактовых импульсов. По заднему фронту первого тактового импульса . с выхода 14.1 генератора 14 в счетчик 2 заносится с информационного входа адрес первой МК первой рабочей МП. Пусть это будет МК типа А. Тогда сигнал с выхода поля 1.1 блока 1 запретит работу мультиплексора 5 логических условий. Информация с выходов полей 1.2 и 1.3 блока 1 будет поступать на входы 28 и 30 соответственно блоков 7 разрешенных и 8 недопустимых запросов на прерывания. При работе в

чиком 2 адреса. Сигнал формируется на 55первом режиме разрешенных или недовыходе элемента ИЛИ 15, если хотя быпустимых запросов на прерывание в

на одном из четырех его входов при-устройство не поступает и сигналы

сутствует единичный сигнал.прерывания блоками 7 ff 8 не формируЭлемент ИЛИ 16 формирует сигнал управления счетчиком 2 адреса и счетчиком 4 возврата при переходе устройства в режим прерывания по сигналамраз- решенного или недопустимого запросов7 поступающих соответственно на первый и второй входы элемента ИЛИ 16.

Устройство (фиг. 1) может работать в следующих режимах: реализации рабочей МП; реализации МП прерывания по разрешенному запросу; реализации МП прерывания по недопустимому запросу.

Вьщелим 4 основных типа МК, кото0

0

0 лице приведены их условные обозначения и отличия в содержимом соответствующих ячеек блока 1.

В исходном состоянии все элементы памяти находятся в нулевом состоянии (цепи установки исходного для простоты условно не показаны).

В одном только поле 1.6 конца команды нулевой ячейки (с нулевым ад- 5 ресом) блока 1 записана единица. Сигнал с выхода этого поля в исходном состоянии присутствует на управляющем входе 39 мультиплексора 6 адреса, ко- торый пропускает на информационный вход счетчика 2 код первой рабочей МП с,входа 21 кода операций устройства. Этот же сигнал с выхода поля 1.6 через элемент ИЛИ 15 поступает на управляющий вход счетчика 2, разрешая таким образом запись в него адресного кода с выхода мультиплексора 6.

Рассмотрим работу устройства в первом режиме.

При поступлении на вход 24 пуска устройства импульса (фиг. 3) триггер

13устанавливается в единичное состояние и разрешает работу генератора

14тактовых импульсов. По заднему фронту первого тактового импульса . с выхода 14.1 генератора 14 в счетчик 2 заносится с информационного входа адрес первой МК первой рабочей МП. Пусть это будет МК типа А. Тогда сигнал с выхода поля 1.1 блока 1 запретит работу мультиплексора 5 логических условий. Информация с выходов полей 1.2 и 1.3 блока 1 будет поступать на входы 28 и 30 соответственно блоков 7 разрешенных и 8 недопустимых запросов на прерывания. При работе в

0

5

5первом режиме разрешенных или недо1ются. По заднему фронту второго тактового импульса с выхода 14.2 генератора 14 в регистр 3 заносится с выхода поля 1.4 ПЗУ 1 код микрооперации. Далее этот код микрооперации дешиф-. рируется блоком 11 дешифраторов и поступает на выход 25 микроопераций устройства. По заднему фронту очередного тактового импульса с выхода 14.1 Q сора 6 (т.е. с выхода поля 1.2 блока

генератора 14 счетчик 2 адреса, на : управляющем входе которого отсутствует единичный сигнал с выхода элемента ИЛИ 15, увеличивает свое содержимое на единицу и формирует таким об- is разом адрес следующей ячейки блока 1. Пусть в ней будет записана МК типа В. Тогда в поле 1.2 блока 1 записан код проверяемого логического условия, который поступает на адресный А вход 20 мультиплексора 5. На инверсном управляющем входе последнего сигнал метки линейной МК отсутствует и мультиплексор 5 пропускает на свой выход зна1), либо увеличивается содержимое на единицу (т.е. адрес следующей МК формируется как и при считывании МК типа А) . В последней МК рабочей МП (МК Ипа С) сигнал конца команды с выхода поля 1.6 блока поступает через элемент ИЛИ 15 на управляющий вход счетчика 2, разрешая в него запись с входа 41 мультиплексора 6. Сигнал конца команды поступает также на выход 25 микроопераций устройства и на управляющий вход 39 мультиплексора 6 адреса. Так как устройство работает в первом режиме и сигналов

тора в регистр 3 записываемся микро- операдионный код МК типа В. По заднему фронту следующего импульса с выхода 14.1 генератора 14 при единичном или нулевом значении проверяемого логического условия в счетчике 2 соответственно либо производится запись адресного кода с выхода мультиплек1), либо увеличивается содержимое на единицу (т.е. адрес следующей МК формируется как и при считывании МК типа А) . В последней МК рабочей МП (МК Ипа С) сигнал конца команды с выхода поля 1.6 блока поступает через элемент ИЛИ 15 на управляющий вход счетчика 2, разрешая в него запись с входа 41 мультиплексора 6. Сигнал конца команды поступает также на выход 25 микроопераций устройства и на управляющий вход 39 мультиплексора 6 адреса. Так как устройство работает в первом режиме и сигналов

Изобретение относится к цифровой автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для прст1)оения микропрограммных управляю- пщх устройств ЭВМ и контроллеров АСУ ТП. Цель изобретения - расширение области применения за счет обеспечения обработки различных типов прерываний. Микропрограммное устройство управления содержит блок памяти 1 микрокоманд, счетчик 2 адреса, регистр 3 микроопераций, счетчик 4 возврата, мультиплексоры 5 и 6, блоки 7 и 8 прерываний, шифраторы 9, 10, блрк 11 дешифраторов, триггеры 12, 13., генератор тактовых импульсов 14, элементы ИЛИ 15 и 16 элементы И 17- 22 19. 3 ил.,1 табл. с $ (Л Од « 00 Pui.i 26

чение проверяемого логического уело- 25 прерывания нет, то мультиплексор 6

ВИЯ. Если оно единичное, то этот сигнал через элемент ИЛИ 15 поступает на управляющий вход счетчика 2, разрешая в него запись с выхода мультиплексора 6 адреса. Этот же единичный сигнал с выхода мультиплексора 5 поступает на управляющий вход 38 мультиплексора 6, на информационном входе 35 которого присутствует адресньй код с выхода поля 1.2 блока 1. Информация с выходов полей 1.2 и 1.3, кроме того, поступает на входы 29 и 31 блоков 7 и 8. Однако на их выходах 26 и 41 при наличии на входе 22 прерываний устройства какого-нибудь запроса ложный сигнал прерывания не возникает из-за отсутствия единичного сигнала метки линейной МК в МК типа

Во второй и третий режимы работы устройство может перейти только после считывания линейной МК, которая не должна являться последней в рабочей МП. В полях 1.2 и 1.3 линейных МК рабочих МП записаны коды разрешенных и недопустимых прерьшаний. В последних МК рабочих МП и всех МК МП прерывания это нулевые коды. Они подаются соответственно на входы 29 и 31 блоков 7 разрешенных и 8 недопустимых запросов. Запросы на прерывания поступают на вход 22 устройства, а затем входы 28 и 30 блоков 7 и 8

В на входах 27 и 42 блоков 7 и В. Таким образом, только на одном управля- только после формирования генератором

14 тактового импульса -на выходе- 14.1

(Поток запросов на прерывание должен быть ординарным. Исключение составляют запросы недопустимьш для любой МП. Один из таких запросов может появиться вместе с неразрешенным или разрешенным запросом. Мультиплексор 6 адреса в последнем случае пропустит на свой выход код операции, соответствующей этому недопустимому запроющем входе 38 мультиплексора 6 присутствует единичный сигнал. Поэтому мультиплексор 6 адреса пропускает на информационный вход счетчика 2 адресный код со своего входа 35, т.е с выхода поля 1.2 блока .

При нулевом значении проверяемого логического условия единичный сигнал на выходе элемента ИЛИ 15 не появляется и, следовательно, отсутствует на управляющем входе счетчика 2 адреса.

По заднему фронту очередного так- тового импульса с выхода 14.2 генера-

50

55

су). Для того, чтобы поступивший запрос был разрешенным (т.е. мог прервать рабочую МП) необходимо, чтобы тот вход 22 устройства, на котором

0

ч

5

пропускает на информационный вход счетчика 2 код новой МП (адрес первой ее МК) с входа 21 кода операций устройства. Дальнейшая работа в первом режиме аналогична.

Во второй и третий режимы работы устройство может перейти только после считывания линейной МК, которая не должна являться последней в рабочей МП. В полях 1.2 и 1.3 линейных МК рабочих МП записаны коды разрешенных и недопустимых прерьшаний. В последних МК рабочих МП и всех МК МП прерывания это нулевые коды. Они подаются соответственно на входы 29 и 31 блоков 7 разрешенных и 8 недопустимых запросов. Запросы на прерывания поступают на вход 22 устройства, а затем входы 28 и 30 блоков 7 и 8

только после формирования генератором

50

(Поток запросов на прерывание должен быть ординарным. Исключение составляют запросы недопустимьш для любой МП. Один из таких запросов может появиться вместе с неразрешенным или разрешенным запросом. Мультиплексор 6 адреса в последнем случае пропустит на свой выход код операции, соответствующей этому недопустимому запро5

су). Для того, чтобы поступивший запрос был разрешенным (т.е. мог прервать рабочую МП) необходимо, чтобы тот вход 22 устройства, на котором

появился единичный сигнал запроса, был соединен с первым входом того элемента И из блока 44 элементов И, на втором входе которого присутствует единичный сигнал с соответствующего разряда полей 1.2, 1,3 линейной МК. При этом сигнал с выхода соответствующего элемента И, пройдя через элемент ИЛИ 45, поступает на второй вход ю генератора 14, поступающего на второй

25

30

элемента И 46, на первом входе которого единичный сигнал метки линейной МК с выхода поля 1.1. блока 1. Таким образом, блок 7 разрещенных запросов формирует сигнал прерывания, по которому устройство переходит во второй режим работы. Для того, чтобы поступивший на вход 22 запрос был недопустимым, необходимо выполнение тех же условий, что и для разрешенного запроса, только уже для элементов И блока 8. Блок 8 недопустимых запросов формирует сигнал прерьгоания и перехода устройства к третьему режиму работы таким же образом, как и блок 1.

При переходе устройства во второй режим работы сигнал прерывания, сформированный блоком 7, поступает на управляющий вход 36 мультиплексора 6 и через элементы ИЛИ 16 и 15 на управляющий вход счетчика 2, разрешая запись с выхода мультиплексора 6. Последний по единичному сигналу на своем управляющем входе 36 пропускает на информационный вход счетчика 2 код операции прерывания, сформированный по поступившему запросу шифратором 9. Сигнал прерывания поступает также через элемент ИЛИ 16 на второй вход элемента И 19.

По очередному тактовому импульсу с выхода 14.2 генератора 14 в регистр 3 записывается микрооперационный код линейной МК рабочей МП. Этот же импульс поступает на первый вход элемента И 19 и далее на синхровход счетчика 4 возврата. По этому импульсу в него с выхода счетчика 2 заносится адрес уже считанной линейной МК. По заднему фронту следующего тактово- го импульса с выхода 14.1 генератора 14 в счетчик 2 с выхода мультиплексора 6 заносится код операции прерывания (адрес первой МК) и далее устройство работает так же у как и в первом режиме. Отличие состоит лишь в том, что в линейных МК коды разрешенных и недопустимых прерываний нулевые (МК

вход элемента И 18, выход которого соединен со счетным входом счетчика 4 возврата, последний увеличивает свое содержимое на единицу. Поэтому

15 же заднему фронту в регистр 3 зано-i. сится последний микрооперационный код МП прерывания. Сигнал конца МП прерывания с выхода поля 1.5 блока 1, . кроме того, поступает на выход 25

20 микроопераций устройства, управляющий вход 39 мультиплексора 6 и через элемент ИЛИ 15 на управляющий вход счетчика 2 адреса. Таким образом, на информационном входе счетчика 2 присутствует адресньш код с входа 32 мультиплексора 6. Этот код из счетчика 4 возврата является адресом следующей МК прерванной рабочей МП и заносится в счетчик 2 по заднему фронту очередного тактового импульса с выхода 14.1 генератора 14. Далее устройство снова работает в первом режиме.

В третьем режиме, т.е. по сигналу недопустимого прерывания, сформированному блоком 8, устройство .работает аналогично второму режиму. Отличие лишь в том, что сигнал недопустимого прерывания устанавливает триггер 12 ошибки в единичное состояние и на выходе 26 устройства появляется единичный сигнал. Сигнал конца МП прерьшания, считываемой из поля 1.5 последней МК МП прерывания по недопустимому запросу поступает на первый вход элемента И 17. По очередному тактовому импульсу с выхода 14.1 генератора 14 в счетчик 2 записывается адресный код с выхода счетчика 4 возврата, а единичный сигнал с выхода элемента И 17 обнуляет триггер 12. Сигнал ошибки на выходе 26 устройства при этом исчезает.

Заканчивает свою работу устройство после записи в регистр 3 микрооперационного кода последней МК последней МП программы. При этом на выходе 24 выхода блока 11 дешифраторов возникает сигнал конца работы, которьм поступает на нулевой вход триггера

35

40

45

5

типа Д) и поэтому сигналы прерываний во втором режиме появиться не могут. В поле 1.5 конца МП прерывания последней МК МП прерьюания записана единица. При считывании этой МК из ПЗУ 1 сигнал конца МП прерывания поступает на первый вход элемента И 18. По заднему фронту импульса с выхода 14.2

5

0

вход элемента И 18, выход которого соединен со счетным входом счетчика 4 возврата, последний увеличивает свое содержимое на единицу. Поэтому

же заднему фронту в регистр 3 зано-i. сится последний микрооперационный код МП прерывания. Сигнал конца МП прерывания с выхода поля 1.5 блока 1, . кроме того, поступает на выход 25

0 микроопераций устройства, управляющий вход 39 мультиплексора 6 и через элемент ИЛИ 15 на управляющий вход счетчика 2 адреса. Таким образом, на информационном входе счетчика 2 присутствует адресньш код с входа 32 мультиплексора 6. Этот код из счетчика 4 возврата является адресом следующей МК прерванной рабочей МП и заносится в счетчик 2 по заднему фронту очередного тактового импульса с выхода 14.1 генератора 14. Далее устройство снова работает в первом режиме.

В третьем режиме, т.е. по сигналу недопустимого прерывания, сформированному блоком 8, устройство .работает аналогично второму режиму. Отличие лишь в том, что сигнал недопустимого прерывания устанавливает триггер 12 ошибки в единичное состояние и на выходе 26 устройства появляется единичный сигнал. Сигнал конца МП прерьшания, считываемой из поля 1.5 последней МК МП прерывания по недопустимому запросу поступает на первый вход элемента И 17. По очередному тактовому импульсу с выхода 14.1 генератора 14 в счетчик 2 записывается адресный код с выхода счетчика 4 возврата, а единичный сигнал с выхода элемента И 17 обнуляет триггер 12. Сигнал ошибки на выходе 26 устройства при этом исчезает.

Заканчивает свою работу устройство после записи в регистр 3 микрооперационного кода последней МК последней МП программы. При этом на выходе 24 выхода блока 11 дешифраторов возникает сигнал конца работы, которьм поступает на нулевой вход триггера

5

0

5

5

13 пуска и обнуляет его, запрещая таким образом работу генератора 14 тактовых импульсов.

Таким образом, предлагаемое уст- ройство позволяет осуществлять анализ на допустимость поступающих на него запросов на прерывание, т.е. работать в режиме контроля и диагностирования. Кроме того, обслуживание запросов на прерывание ускоряется за счет обеспечения для каждой МК, при которой возможно прерывание, права на прерывания максимально возможного числа различных запросов.

Формула изобретения

Микропрограммное устройство управления, содержащее блок памяти микрокоманд, счетчик адреса, мультиплек- сор адреса, мультиплексор логических условий, регистр микроопераций, триг гер пуска, триггер ошибки, генератор тактовых импульсов, причем информационный выход счетчика адреса соеди- нен с адресным входом блока памяти микрокоманд, выход поля адреса которого соединен с первым информационным входом мультиплексора адреса, выход которого соединен с информацион- ным входом счетчика адреса, выход поля микроопераций блока памяти микрокоманд соединен с информационным входом регистра микроопераций, вход запуска устройства соединен с входом установки в 1 триггера пуска, пря- мой выход которого соединен с входом запуска генератора тактовых импульсов, первый и второй выходы которого соединены соответственно с входом синхронизации счетчика адреса и с входом синхронизации регистра микроопераций, выход метки линейной микрокоманды блока памяти микрокоманд соединен со стробирующим входом плексора логических условий, выход которого соединен с первым управляющим входом мультиплексора адреса, выход поля логических условий блока памяти микрокоманд соединен с адресным входом мультиплексора логических условий, вход логических условий устройства соединен с информационным входом мультиплексора логических условий, прямой выход триггера ошибки соединен с выходом ощибки устройст- ва, выходы признаков Конец микропрограммы прерывания и Конец команды блока памяти микрокоманд сое

с Q 15

20 25 5 05

0

5

динены соответственно с вторым и третьим управляющими входами мультиплексора адреса и подключены к одноименным выходам устройства, вход кода операции устройства соединен с вторым информационным входом мультиплексора адреса, отличающееся тем, что:, с целью расширения области применения за счет обеспечения обработки различных типов прерываний, оно дополнительно содержит блок дешифраторов, первый и второй шифраторы, счетчик возврата, с первого по четвертый элементы ИЛИ, с первого по пятый злементы И, первый и второй блоки элементов И, причем выход метки линейной микрокоманды блока памяти микрокоманд соединен с первыми входами четвертого и пятого элементов И, вход прерываний устройства соединен с входами первого и второго шифраторов и с первыми входами первого и второго блоков элементов И, выход поля адреса блока памяти микрокоманд соединен с вторым входом первого блока элементов И, выход которого соединен с входами третьего элемента ИЛИ, выход которого соединен с вторым входом четвертого элемента И, выход которого соединен с первым входом второго элемента ИЛИ и с четвертым управляющим входом мультиплексора адреса, выход поля логических условий блока памяти микрокоманд соединен с вторым входом второго блока элементов И, выход которого соединен с входами четвертого элемента ИЛИ, выход которого соединен с вторым входом пятого элемента И, выход которого соединен с входом установки в 1 триггера ошибки,с пятым управляющим входом мультиплексора адреса и с вторым вхо дом второго элемента ИЛИ, выход мультиплексора логических условий соединен с первым входом первого элемента ИЛИ, первый выход генератора тактовых импульсов соединен с первым входом первого элемента И, второй выход генератора тактовых импульсов соединен с первыми входами второго и третьего элементов И, выходы меток Конец микропрограммы прерываний и Конец команды блока памяти микрокоманд соединены соответственно с вторым и третьим входами первого элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом счета-записи счетчика адреса, выход второго элемента ИЛИ соединен с четвертым входом первого элемента ИЛИ и с вторым входом третьего элемента И, выход которого соединен , с входом синхронизации счетчика возврата, выход Метки микропрограммы прерывания блока памяти микрокоманд соединен с вторыми входами первого элемента И и второго элемента И, вы- JQ ход первого элемента И соединен с входом установки в О триггера ошибки, выход второго элемента И соединен с суммирующим счетным входом счетчика Возврата, выходы первого и второго 15

Содержимое поля 1.1 метки линейной МК

Содержимое поля 1.2 адреса очередной МК

Содержимое поля 1.3 кода проверяемого логического условия

Содержимое поля 1.4 кода микроопера1щй

Содержимое поля 1.5 конца команды прерывания

Содержимое поля 1.6 конца рабочей команды

Примечание

Типы команд:

А - линейная МК рабочих МП (адрес следующей за ней МК формируется счетчиком-2 увеличением своего содержимого на единицу) ;

В - МК ветвления (адрес следующей за ней МК записан

в поле 1.2, если значение логического условия, код которого записан в поле 1.3 блока 1 - единичное/ в противном случае адрес следующей МК формируется как и- в случае линейной МК) ;

С - последняя МК в рабочей МП; она всегда линейна, но в ее поле 1.2 и 1.3 записаны нулевые коды, запрещающие прерывать данную МК по любому запросу;

D - линейная МК в МП прерывания, в ее полях 1.2 и 1.3 записываются нулевые коды, что позволяет исключить прерывания МП прерываний; единица в поле 1.5 записана только в последней (всегда линейной) микрокоманде МП прерывания.

шифраторов соединены соответственно с третьим и четвертым информационными входами мультиплексора адреса, информационный ВЫХОД счетчика адреса соединен с информационным входом счетчи. ка возврата, информационньй выход которого соединен с пятьм информационным входом мультиплексора адреса, выход регистра микрооперации соединен с входом блока дешифратора, выход которого подключен к выходу микроопераций устройства, кроме того, первый выход блока дешифратора соединен.с входом установки в О триггера пуска.

Код разре- Адресный шенных код

и недопус- Код логи- тимых пре- ческого ус- рываний ловия

Коды микроопераций

0(1)