Микропрограммное устройствоупРАВлЕНия Советский патент 1981 года по МПК G06F9/22 

1

Изобретение относится к вычислительной технике, в частности к проектированию процессоров с микропрограммным управлением.

Известно устройство микропрограммного управления, содержащее память микрокоманд с адресным регистром, блок регистров и регистр микрокоманд, связанный с операционным блоком, который соединен с блоком регистров и регистром признака результата lj.

Недостаток этого устройства заключается в том, что установка признака результата требует выполнения отдельной микропрограммной процедуры, что снижает его быстродействие.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является микропрограммное устройство, содержащее блок регистров, адресный регистр, блок пс1мяти микрокоманд, регистр микрокоманд) блок операций, регистр признака результата, дешифратор 2,

Недостаток данного устройства невысокое быстродействие, обусловленое привязкой времени установки признака результата в регистр резултата к последней микрокоманде микропрограммы .

Цель изобретения - повышение быстродействия устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в микропрограммное устройство управления, содержащее блок памяти микрокоманд, регистр адреса

микрокоманд, операционный блок, регистр микрокоманд, блок регистров, информационный выход регистра адреса микрокоманд соединен с адресным входом блока памяти микрокоманд,

информационный выход которого соединен с информационным входом регистра микрокоманд, адресный выход которого соединен с информационным входом регистра адреса микрокоманд,

выход ветвления и первый выход микроопераций соединен соответственно с первым и вторым входами операционного блока, третий вход и первый выход которого соединены с первым

выходом и первым входом блока регистров, введены регистр промежуточных результатов, .и блок памяти признака результата и дополнительный блок памяти, вход которого соединен

с вторым выходом микроопераций р6гистра микрокоманд, управляющий вход соединен с выходом блока памяти признака результата и четвертым входом блока операций, второй выход которого соединен с информационным входом регистра промежуточных результатов, информационный выход которого соединен с первым входом блока памяти признака результата, второй вход которого соединен с третьим выходом микроопераций регистра микрокоманд, четвертый выход микроопераций которого соединен с управлякоцим входом регистра промежуточных результатов , информационный выход дополнительного блока памяти соединен с пятьпи входом операционного блока.

На чертеже представлена функциональная схема Микропрограммного устройства управления.

Схема устройства состоит из блока 1 памяти микрокоманд, регистра 2 адреса микрокоманд, операционного блока 3, регистра 4 микрокоманд с полями: микроопераций 5, ветвления б, адресными 7, блока 8 регистров, регистра 9 промежуточных результатов, блока 10 памяти признака результата, дополнительного блока 11 формирования памяти.

Устройство работает следуклцим образом.

Код адреса текущей микрокоманды передается из поля 7 регистра 4 микрокоманд в регистр 2 адреса микрокоманд. По выбранному адресу из блока 1 памяти микрокоманд выбирается микрокоманда в регистр 4 микрокоманд. Информация в поле б ветвления регистра 4 микрокоманд передается в операционный блок 3 для организации ветвления микрокоманд. Поле 5 микроопераций регистра 4 микрокоманд определяет тип микрооперации и управляет блоком 3 операций, регистром 9 промежуточных операций, блоком 10 и блоком 11. В одном из разрядов поля 5 микроопераций регистра 4 микрокоманд записывается признак приема промежуточной информации, необходимой для выработки признака результата, в регистр 9 промежуточных результатов из блока 3 операций. Блок 10 вырабатывает признак результата и передает его в операционный блок 3 в зависимости от значения управляющего блоком 10 разряда поля 5 микроопераций регистра 4 микрокоманд Таким образом, признак результата можно сформировать в любой момент микропрограммы после получения результата операции. Выбирать следующие команды можно непосредственно после получения результата операции При выполнении команд условного перехода анализ условия и определение адреса следующей команды можно производить, не дожидаясь последней Микрокоманды микропрограммы, с которой совмещается команда условного перехода. В результате сокращаются потери времени при выполнении операций условного перехода.

При выполнении длинных команд типа умножения или деления управляющая информация в поле 5 микроопераций регистра 4 микрокоманд подается в блок 11, на выходы которого коды микроопераций выбираются в зависимосQ ти от значения промежуточных признаков результата, сформированных блоком 10, и передаются в- операционный блок 3. Таким образом, с помощью нескольких микрокоманд обеспечивается выпол.нение и многоцифровых операций типа умножения и деления.

Введение дополнительного блока памяти позволяет в поле 5 микроопераций регистра 4 микрокоманд записывать не код микрооперации, а ад0 рее микрооперации, записанной в до полнительном блоке памяти.

Таким образом, устройство позволяет формировать признак результата в любой микрокоманде микропрограммы

5 после получения результата, а не в конце микропрограммы, чтоделает микропрограммирование более гибким, позволяет осуществлять совмещение выполнения команд, а также уменьшел ние времени выполнения длинных операций типа умножения т.е. данное техническое решение обеспечивает повышение быстродействия микропрограммного устройства управления.

Формула изобретения

Микропрограммное устройство управления , содержащее блок памяти микрокоманд, регистр адреса микрокоманд, операционный блок, регистр микрокоманд, блок регистров, информационный выход регистра адреса микрокоманд соединен с адресным входом блока памяти микрокоманд, информационт ный выход которого соединен с информационным входом регистра микрокоманд, адресный выход которого соединен с информационным входом регистра адреса микрокоманд, выход ветвления и первый выход микроопераций соединень с первым и вторьал входами операционного блока соответственно, третий вход и первый выход которого соединены соответственно с первым выходом и первым входом блока регистров, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия, в него введены регистр промежуточных результатов, блок памяти признака

результатов и дополнительный блок

памяти, адресный вход которого соединен со вторым выходом микроопераций регистра микрокоманд, управлягаций . вход - с выходом блока памяти призлака результата и четвертым входом

операционного блока,второй выход которого соединен с информационным входом регистра промежуточных результатов, информационный выход которого соединен с первьом входом блока памяти признака результата, второй вход которого соединен с тpeтьи выходом микроопераций регистра микрокоманд, четвертый выход микроопераций которого соединен с управляющим входом регистра промежуточных результатов, информационный выход дополнительного блока памяти соединен с пятым входом операционного блока.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 648979, кл. G 06 F 7/38, 1976,

2.Авторское свидетельство СССР № 456271, кл. G 06 F 9/14, 1975 (прототип).