Устройство микропрограммногоупРАВлЕНия Советский патент 1981 года по МПК G06F9/22 

1

Изобретение относится к вьгчислительной технике, в частности к управляющим автоматам и автоматам обра- / ботки информации.

Ийвестен микропрограммный автомат содержащий дешифратор команд, выходом подключенный к выходу автомата и к управляющему входу объекта управления, информационный выход которого соединен с информационным входом . .х. автомата, выход - с входом дешифратора состояний Vj .

Однако синтез такого устройства довольно сложен и минимизация структуры его сопряжена с рядом трудноетей, поскольку она зависит от особенностей объекта управления, алгоритма его.функционирования и т.д.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому, является устройс тво микропрограммного управления системами контроля, .содержащее однородную кодирующую структуру, дешифратор состояний, дешифратор команд, однородная кодированная структура содержит ячейки по числу команд, каждаяиз которых включает пары последовательно соединенных элементов ИЛИ-И по числу разрядов и триггер 2.

Однако устройство имеет сложную конструкцию, поскольку оно содержит большое число ячеек, равное число входных команд и сложную матрицу, коммутирующую выходы дешифратора состояний с входами ячеек однородной кодирующей структуры. При этом ком- мутирующая матрица имеет большое число соединений, соответствующих

6 каждой микрокоманде, что усложняет проектирование автомата и не позволяет унифицировать программирование матрицы.

Цель изобретения - .упрощение уст5ройства при одновременной унифи кации его структуры и повышениекоэффициента использования оборудования.

Эта цель достигается тем, что устройство, содержащее дешифратор команд,

0 группа.выходов которого является группой выходов устройства, группа входов дешифратора состояний является группой инфО Ж1ационных входов устройства, группа выходов дешифратора

5 состояний соединена, с группой входов однородной кодирующей структуры, группа выходов которой соединена с первой группой входов дешифратора команд, содержит элемент ИЛИ, выход

0 которого соединен с управляющим вхо

дом однородной кодирующей структуры а группа входов элемента ИЛИ являетс группой управляющих входов устройства и соединена с второй группой входов дешифратора команд. А также тем, что однородная кодирующая структура состоит из одинаковых разрядов, каждый разряд содержит элементы ИЛИ и И (И-НЕ), причем выход каждого элемента ИЛИ соединен с первым входом соответствующего элемента И (И-НЕ), прямые и инверсные выходы ,элементов И (И-НЕ) всех разрядов, кроме нулевого, подключены к соответствующим выходам однородной кодирукяцей структуры, инверсный выход элемента И нулевого разряда подключей к первому входу элемента ИЛИ первого разряда, остальные входы которого и входы элементов ИЛИ последуклцих разрядов соединены с группой входов однородной кодирующей структуры, группа входов элемента ИЛИ .нулевого разряда соединена с прямыми выходами элементов И второго и последующих разрядов,- вторые входы всех элементов И соединены с управляющим входом однородной кодирующей структуры.

На чертеже схематически представлено предлагаемое устройство.

Устройство, подключенное к объекту 1 управления, содержит дешифратор 2 состояния, дешифра-тор 3 команд, однородную кодирующую структуру 4. Однородная кодирующая структура состоит из одной ячейки, в которую входит равное число элементов ИЛИ 5р... БГТ, и элементов и (И-НЕУ б.. 6j. Количество пар ИЛИ и И (И-НЕ) равно m - числу разрядов двоичного числа, соответствующему числу внутренних состояний объекта управления, Причем, Кс1ждый выход дешифратора состояний соединяется с соответствующими элементов ИЛИ ячейки так г чтобы на их выходах и выходах ячейки образовывался набор двоичного кода из всей совокупности возможных наборов 2 . Порядок наборов безразличен. К объединенному входу элементов И (И-НЕ) подклю ген управляющий элемент ИЛИ 7. На чертеже показаны прямые выходы ячейки 8,... вщ управляющий вход 9 устройства и выход блока 10 управления, выход 11 дешифратора команд, вьдход 12 объекта управления.

Работает устройство микропрограммного управления, следующим образом.

Совокупность m выходов ячейки однородной кодирующей структуры дает полный набор всех управляющих команд на выходе дешифратора команд, COOT-S ветствующих задан«ому состоянию 7 выходов объекта управления и определяющих состояния выходов дешифратора состояний $ в каждый момент автоматного времени. Число разрядов

ячейки определяется объемом памяти, числом внутренних состояний объекта 1 управлений, и длиной максимально сложного алгоритма управления системы контроля. С блока 10 управления на вход устройства подается совокупность команд управления X. Устройство приводится в начальное состояние кода , , d 0. В единичном состоянии находятся инверсные выходы всех разрядов ячейки. При подаче с блока 10 управления команды управления сигнал поступает на дешифратор команд и через элемент ИЛИ 7 на объединенные входы И. При этом включается первый разряд ячейки однородной кодирующей структуры, так как на его вход подается единичный сигнал с инверсного выхода нулевого разряда. Все.остальные разряды остаются в нулевом состоянии.. На входе дешифратора команд образуютсяначальная микрокоманда с выхода ячейки и команда блока управления, которые в совокупности образуют микрокоманду, создающую на выходе дешифратора заданную комбинацию YQ , Y

поступающую на объект управлениями заставляющую работать его в заданном режиме. В процессе работы объекта 1 управления на его выходе появляется комбинация

COOTЯо-Ч Чп

t

на одном из выходов дешифратора состояний. Этот сигнал через коммутационные узлы подается на входы элемента ИЛИ ячейки в соответствии с двоичной кодировкой данной микрокоманды. В результате на выходе элемента ИЛИ и ячейки возникает двоичный код микрокоманды. При этом на выходах второго или последующих разрядов, в зависимости от кода микрокоманды, появляются один или несколько единичных сигналов, поступающих на входы элемента ИЛИ .нулевого разряда, переводящих этот разряд в нулевое состоя;ние, и не допускающих включения начальной команды.

С выхода ячейки на вход дешифратора команд подается двоичный код микрокоманды, который совместно с кодом комайды, поданной с блока управления, образует общую микрокоманду , создающую на выходе дешифратора новую комбинацию у) , у ,- у. 1 оторая заставляет объект управления отрабатывать следующий -этап алгоритма управления. В результате объект управления приходит в состояние, которое вызывает появление новой микрокоманды ит.д.Так к.а1 при дальнейшей ра боте устройства один из разрядов с номером больше единицы обязательно находится в единичном состоянии, то нулевой разряд до конца прохождения микропрограмм находится во включенном состоянии и на дальнейшую работу

устройства не влияет. После окончани

отработки алгоритма на выходе дешифратора появляется соответствующий сигнал, заканчивающий управление, а с выхода объекта управления вы водится информация о его состоянии в аналоговой или дискретной форме, необходимая для дальнейшей обработки или выработки решения на дальнейшее управление устройством.

При смене управления X, поступающей с блока управления на дешифратор команд, эта команда образует, с прежними микрокомандгши, поступающими с ячейки в соответствии с внутренними состояниями объекта управления, новые последовательности микрокоманд, реализукадие на вьрсоде дешифратора команд новые микропрограммы, состоящие из последовательностей комбинаций У , у , . . . , . При этом принцип функционирования ячейки однородной кодирующей структуры и ее связей с обоими дешифраторами остаются неизменными.

Использование новых связей внутри ячейки между элементами ИЛИ и И (И-НЕ), входа устройства дешифратором команд и через управляющий элемент ИЛИ с входом ячейки однородной кодирующей .структуры, позволяет уменьшить число ячеек однородной кодирующей структуры до одной, сделать неизменными связи структуры с дешифраторами и полностью использовать соседнее кодирование входов дешифратора команд, уменьшить ассор тимент и число применяемых логических элементов.

Это позволяет значительно унифицировать структуру всего устройства, уменьшить габариты системы в целом, вследствие; уменьшения числа требуекЙх элементов ИЛИ-И (И-НЕ) и упррщени 1 схемы дешифратора команд.

Формула изобретения

1.Устройство микропрограммного управления, содержащее дешифратор команд, группа выходов которого

является группой выходов устройства группа выходов дешифратора состояний является группой информационных входов устройства, группа выходов дешифратора состояний соединена с f группой входов однородной кодирующей структуры, группа выходов которой соединена с первой группой входов дешифратора команд, о т л ичающееся тем, что с целью

Q упрощения устройства, оно содержит элемент ИЛИ, выход которого соединен с управляющим входом однородной кодирующей структуры, а группа выходов элемента ИЛИ является группой управляющих входов устройства и сое.5 динена с второй группой входов дешифратора команд.

2.Устройство ПОП.1, отличающееся тем, чт однородная кодирующая структура состоит из одинйко0 вых разрядов, причем каждый разряд содержит элементы ИЛИ и И (И-НЕ/, причем выход каждого элемента ИЛИ соединен с первым входом соответсцвующего элемента И (И-НЕ)-, прямые

5 и инверсные выходы элементов И

И-НЕ р всех разрядов, кроме нулевого, подключены к соответствующим выходам однородной кодирующей структуры, инверсный выход элемента И нуn левого разряда подключен к первому входу элемента ИЛИ первого разряда,остальные входы которого и входы элементов ИЛИ последующих разрядов соединены с группой входов однород- ной кодирующей структуры, группа входов элемента ИЛИ нулевого разряда соединена с прямыми выходами элементов И второго и последующих разрядов, вторые входы всех элементов И соединены с управляющим входом

0 однородной кодирующей .структуры.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1.Лазарев В.Г и Пииль Е.И. Синтез . управляющих автоматов, Энергия, М.,

5 1970,..с.309.

2.Авторское свидетельство СССР 544966, кл. G 06 F 9/14, 1974 (прототип).

fZ

t

, v