МИКРОПРОГРАММНОЕ УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ Советский патент 1981 года по МПК G06F9/16 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в цифровых вычислительных машинах и системах с развитым внутренним языком. Известно микропрограммное устрой ство управления, содержащее блок памяти микрокоманд, регистр микрокоман регистр адреса возврата, дешифратор состояния и триггер состояния lj. Недостаток устройства заключается в ограниченных функциональных возмож ностях, так как оно не обеспечивает адресацию к микроподпрограмме из основной программы. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является ус тройство, содержащее блок памяти микрокоманд, регистр микрокоманд, дешифраторы, блок управления, регист адреса, регистр кода операции, элементы ИЛИ, НЕ, блоки элементов И, ИЛИ 2 . Недостатком устройства являются ограниченные функциональные возможности, вследствие невозможности адресации к микроподпрограмме из основной программы. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства управления за счет реализации обращения к микроподпрограмме из основной программы. Поставленная цель достигается тем, что в микроподпрограммное устройство управления, содержащее блок памяти микрокоманд, регистр микрокоманд дешифратор, блок элементов И и регистр адреса микрокоманд, информационный выход которого соединен с ая есным входом блока памяти микрокоманд, информационной выход которого соединен с информационным входом регистра микрокоманд, выход блока элементов И соединен с первым информационным входом регистра адреса микрокоманд, введены регистр адреса возврата, модификатор адреса и триггер, нулевой выход которого соединен с первым входом блока элементов И, второй вход которого соединен с операционным входом устройства и входом дешифратора, первьй и второй выходы которого соединены соответственно с единичным и нулевым входами триггера, первый разрядный выход регистра микрокоманд соединен с выходом микроопераций устройства, второй разрядный выход регистра микрокоманд соединен со вторым и 1формационным входом регистра адреса микрокоманд, третий разрядный выход регистра микрокоманд соединен с первым информационным входом модификатора адреса, второй информационный вход которого соединен с информационным выходом регистра гщреса возврата, информационный вход которого соединен с адресным входом устройства, адресный выход устройства соединен с выходом модификатора адреса.

На чертеже приведена функциональная схема микропрограммного устройства управления.

Устройство содержит блок I памяти микрокоманд, регистр 2 микрокоманд с разрядами 3 кода микроопераций, разрядами 4 кода адреса операнда, разрядами 5 адреса следующей микрокоманды, мод1вЗ икатор 6 адреса, регистр адреса возврата, регистр 8 адреса микрокоманд, блок 9 элементов И, триггер 0, дешифратор II, выход 12 микроопераций, адресный выход 13, адресный вход 14, операционный вход 15.

Устройство работает следуняцим образом.

При считывании из блока памяти команд основной программы специальной макрокоманды, содержащей в первой ячейке признак макрокоманды, код макрокоманды и первый операнд, во второй ячейке - второй операнд, в последукйцих ячейках - остальные операш Ц 1, с которыми выполняется микроподпрограмма, и в последней ячейке макрокоманды - признак конца макрокоманды, в регистр 7 через адресный вход 14 устройства записывается адрес первой ячейки макрокоманды, который хранится в нем до конца выполнения макрокоманды (микроподпрограммы) , а код макрокоманды через операционный вход 15 и блок 9, открытый по первому входу сигналом нулевого

выхода триггера 10, находящегося в нулевом сострянии, записывается в регистр 8, определяя тем самым начало микроподпрограммы.

Первая микрокоманда по этому адресу считывается из блока 1 и записывается в регистр 2. Признак макрокоманды, поступая через операционный вход 15, дешифруется дешифратором 1I,

сигнал с которого переводит триггер 10 в единичное состояние, которое сохраняется на время выполнения всей микроподпрограммы, при этом нулевой сигнал с нулевого выхода триггера 10

на следующем такте работы закрывает блок 9 по первому входу и при последующих обращениях к первой ячейке макрокоманды за первым операндом код макрокоманды не передается через блок 9

в регистр В.

Микрокоманда, считываемая в регистр 2 микрокоманд, представляется тремя полями: полем микроопераций

(разряды З), полем адреса операнда в микрокоманде (разряды 4) и полем адреса следующей микрокоманды (разряды 5). Адрес второй и последующих микрокоманд микроподпрограммы с разрядов 5 поступает через регистр 8 на вход блока I, задавая ход микроподпрограммы известным способом.

Обращение к параметрам макрокоманды как операндам микроподпрограммы

задается смещением относительно ад-. реса первой ячейки макрокоманды в поле адреса операнда микрокоманды.

Модификатор 6 путем модификации адреса первой ячейки макрокоманды,

хранящегося в регистре 7 адреса возврата, формирует новый адрес. Этот адрес через адресный выход 13 устройства поступает в блок памяти команд, откуда считывается требуемый операнц.

В последней микрокоманде микроподпрограм «л задается обращение к последней ячейке макрокоманда, в которой хранится признак конца макрокоманда. С выхода 13 адрес передается

в блок памяти команд, в котором происходит считывание ячейки с признаком конца макрокоманды н формирование известным способом под действием микрооперационных сигналов с выхода

12 адреса следующей команды, необходимого для продолжения основной программы. Признак конца макрокоманды для продолжения основной программы поступает через операционный вход 15 над дешифратор 1I, который вырабатьгвает единичный сигнал на втором выходе, устанавливаквций в нулевое состояние триггер 10, тем самым подготавливая устройство управления для выполнения следующей макрокомаццы. Таким образом, с помощью дешифратора 11, триггера 10 и блока 9 задается обращение к микроподпрограмме из основной программы по макрокоманде, а с помощью модификатора 6 и регистра 7 производится формирование адреса операнда макрокоманды для обращения из микроподпрограммы как к операнду микроподпрограммы, что обес печивает реализацию макрокоманд во внутреннем языке, на котором представлена основная программа в блоке памяти команд, и расширяет функциональные возможности предлагаемого микропрограммного устройства управле ния по сравнению с известным устройством. Формула изобретения Микропрограммное устройство управления, содержащее блок памяти микрокоманд, регистр микрокоманд, дешифратор, блок элементов И и регистр адреса микрокоманд, информационный выход которого соединен, с адресньм входом блока памяти микрокоманд, информационный выход которого соединен с информацион1{ым входом регистра микрокоманд, выход блока элементов И соединен с первым информационным вхо дом регистра адреса микрокоманд. 8 . 6 отличающееся тем, что, с целыо расширения функциональных возможностей за счет реализации обращения к микроподпрограмме из основной программы, а него введены регистр адреса возврата, модификатор адреса и триггер, нулевой выход которого соединен с первым входом блока элементов И, второй вход которого соединен с операционным входом устройства и входом дешифратора, первый и второй выходы которого соединены соответственно с еданичным и нулевым входами триггера, первый разрядный выход ре1истра микрокоманд соединен с выходом микроопераций устройства, второй разрядный выход регистра микрокоманд соединен со вторым ннформационным входом регистра адреса микрокоманд третий разрядный выход регистра {«{Крокоманд соединен с первым информационным входом модификатора адреса, второй информационный вход которого соединен с информационным ыиходом регистра адреса возврата, информационный вход которого соединен с адресным входом устройства, адреошй выход устройства соединен с выходом модификатора адреса. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Булей Г. Микропрограммирование, М., Мир, 1973, с. 74. 2.Авторское свидетельство СССР 5032АО, кл. G 06 F 9/16, 1974 (прототип) .