Микропрограммное устройство управления Советский патент 1982 года по МПК G06F9/22 

1

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при построении микропрограммных электронно-вычислительных машин (ЭВМ).

В настоящее время большинство ЭВМ; (особенно мини- и микро-ЭВМ) реализовано с использованием принципов микропрограммного управления.

Известно устройство управления, содержащее арифметический блок, матрицу микроопераций, матрицу микропрограмм, счетчик команд, регистр адреса передачи управления, дешифратор регистр адреса возврата, группу элементов И и группу элементов ,

Недостаток данного устройства ущ)авления - невозможность выполнения команД| не входящих в основной набор команд ЭВМ,

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство управления, в состав которого входят регистр команд, формирователь адреса микрокоманд, регистр микроко2

манд и микропрограммное запоминающее устройство (ЗУ). В процессе работы с ЭВМ у потребителя часто возникает необходимость ввода в основной набор команд ЭВМ новых команд, соответствующих работе ЭВМ в конкретной системе 2 .

Недостатком известного устройства управления является отсутствие возмож р кости расширения основного набора команд силами потребителя.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства за счет увеличения набора команд.

J5 Поставленная цепь достигается тем, что микрохфограммное устройство управления, содержащее регистр команд, регистр микрокоманд, блок постоянной памяти и форлгрователь адреса мюфокоманд пер20 вый информационный вход которого подкгаочен к выходу регистра команд, второй информационный вход - к выходу блока постоянной хгамятн, третий информационный вход - к входу логических условий устройства, управляющий вход - к выходу регистра микрокоманд, а выход формирователя адреса микрокоманд подключен к адресному входу блока постояш ной памяти, вьхход которого соединен с входом регистра микрокоманд, выход которогю подключен к управляющему входу регистра команд, дополнительно содержит регистр адреса, коммутатор адреса, дешифратор адреса и блок оперативной памя ти, причем выход регистра адреса подключен к первому информационному входу коммутатора, второй информационный вход которого соединен с входом дешифратора .адреса и выходом формирователя адреса микрокоманд, управляющий вход коммутатора адреса подключен к выходу дешифратора адреса и к управляющему входу блока оперативной памяти, адресный вход которого подключен к выходу коммутатора адреса, информационный вход блока оперативной памяти соединен с; информационным входом регистра адреса и является информационным входом устройства, а вы(ход - со вторым информационным входом формирователя адреса микрокоманд. На чертеже приведена структурная схе ма предаагаемого устройства управления. Микропрограммное устройство управления содержит регистр 1 команд, формирователь 2 адреса микрокоманд, регистр 3 микрокоманд, блок .4 постоянной памя. ти, регистр 5 адреса, коммутатор б адреса, дешифратор 7 адреса и блок 8 оперативной памяти. Вход регистра 5 адреса и первый вход блока 8 соединены с шино ввода-вывода ЭВМ, выход регистра 5 адреса соединен с первьхм входом коммутатора 6 адреса, второй вход которого соединен с выходом формирователя 2, а третий вход соединен с выходом дешифратора 7 адреса и вторым входом блока 8, вход дешифратора 7 соединен также с выходом формирователя 2, выход коммутатора 6 соединен с третьим входом бдока 8, выход которого подсоединен к выходу блока 4 по схеме МОНТАЖНОЕ ИЛИ. Предлагаемое устройство работает следующимобразом. Пусть блок 4 содержит Л ячеек (т.е. хранит М микроко1анд), а блок 8 содержит N ячеек. Тогда общий объем микропрограммных запоминающих устройств равен М + N , а фор. мирователь 2 адреса микрокоманд должен формировать адрес длиной не менее 2 Og 2 ( М + N ) двоичных разрядов. Если потребитехцг ЭВМ работает с основным набором команд в соответствии с набором микропрограмм, храняоцихся постоянно в микропрограммном ЗУ 4, то работа предлагаемого устройства полностью соответствует работе известного устройства управления, поскольку формируемые при этом адреса (А) микрокоманд удовлетворяют условию О ё А М-1. При необходимости потребитель может ввести новые команды в основной набор команд ЭВМ. Для этого ему необходимо занести в блок 8 новьге микропрограммы, соответствующие вводимым командам. Поскольку блок 8 подсоединен к шине ввода-вывода ЭВМ, то для ЭВМ оно является обычньм периферийным устройством и информация в блок 8 может быть введена из ЭВМ посредством команд ввода-вьгоода, входящих в основной набор команд ЭВМ. Если длина микрокоманды равна или меньше длины информационных слов, передаваемых по шине ввода-вывода ЭВМ, то для записи одной микрокоманды в блок 8 требуется два такта ввода-вы-, вода ЭВМ. Во время первого такта осуществляется пересылка адреса записи в регистр 5, а во время второго такта осуществляется запись микрокоманды в блок 8 по принятому ранее адресу. При этом коммутатор 6 передает на второй вход блока 8 содержщуюе регистра 5. Подобным образом осуществляется запись дополнительных микропрограмм общим объемом не более W ячеек в блок 8. В процессе работы на вход дешифратора 7 поступает адрес следующей микрокоманды из формирователя 2 адреса микроко:манды. Если адрес микрокоманды, форми- руемый формирователем 2 относится к области основных микропрограмм (О А6 М - 1), то выходной сигнал дешифратора 7 переключает коммутатор 6 адреса в режим пропуска кода от регистра 5 и одновреме1шо блокирует по второму входу блока 8 в peжшvI считывания, исключая тем самым возможность параллельной работы блока 4 и блока 8. Если адрес следующей микрокоманды из формирователя 2 относится к области дополнительных , микропрограмм ( М А N .r-l), то выходной сигнал д ифратора 7 переключает коммутатор 6 в режим гфопуска кода с выхода формирователя 2 адреса микрокоманд на третий (адресный) вход блока 8 и одновремезшо по второму входу блока 8 разрешает режим считывания. Поскольку блок 4 не содержит ячеек с адресами Л -1, то считыва