Микропрограммное устройство управления

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

G 06 F 9/22; G 06 F 11/00!

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЙ

К АВТОРСИОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ !

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3360168/18-24 (22) 05.12.81

- .(46) 39.04.83. Бюл. N 16 .(72) Г.Н. Тимонькин, В.C. Харченко, Н.П. Благодарный, С.Н.. Ткаченко и В.А. Матвиенко (53) 681 3(088.8) (56) 1.. Авторское свидетельство СССР и 474306, кл. G 06 F 15/02 1974.

2. Авторское свидетельство СССР

И 596947, кл. G 06 F 9/16, 1978 (прототип).. (54)(57) ИИКРОПРОГРАИИНОЕ УСТРОЙСТВО

УПРАВЛЕНИЯ, содержащее регистр-адреса,. регистр адреса возврата, регистр адреса передачи управления, К первых . групп элементов И, блок памяти микро" команд, первый элемент ИЛИ, дешифратор, первый и второй элементы И игенератор тактовых импульсов, причем группа выходов регистра адреса соединена с группой информационных входов

:регистра адреса возврата, управляющий вход блока памяти микрокоманд соеди-. нен с выходом первого элемента И, первый- вход которого соединен с выходом генератора тактовых импульсов, первый выход первой группы выходов блока памяти микрокоманд соединен с входом. синхронизации регистра адреса возврата, а остальные выходы первой группы соединены с информационными входами оегистоа апреса передачи vnравления, группа выходов которого соединена с входами дешифратора, каждый из К выходов которого соединен с уп-. равляющими входами соответствующих элементов и К первых групп, группы выходов которых образуют К групп вы" ходов устройства, вторая группа выходов блока памяти микрокоманд являет„„Я0„„1015383 Д ся(К+1)-.й группой выходов устройства, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения достоверности функционирования, в устройство введены первый и второй триггеры, блок сравнения, первый регистр, третий и чет-. вертый элементы И, второй, третий и четвертый элементы ИЛИ, первая и вторая группы элементов ИЛИ, первый, второй, третий и четвертый элементы задержки, вторая группа элементов И, первый и второй одновибраторы, коммутаторы, первый и второй шифраторы, блок модификации адреса, причем выход первого элемента ИЛИ. соединен с единичным входом первого. триггера, инверсный выход которого соединен с Е вторым входом первого элемента И, вы- ход первого. элемента задержки соединен с нулевым входом второго триг" гера и с первым входом второго элемента ИЛИ, выход которого соединен . - ф с нулевым входом первого триггера, первая группа информационных входов устройства соединена с соответствующими входами второго элемента ИЛИ и вв с первыми входами элементов ИЛИ пер- Яд вой группы, выходы которой соединены с информационными входами регистра ад- (р реса, третья группа выходов блока памяти микрокоманд и группа выходов элементов И второй группы соединейы соответственно с вторыми и третьими входами элементов ИЛИ первой группы, выход элементов ИЛИ второй группы соединены с информационными входамк элементов И второй-группы и с группой информационных входов первого регистра, у равляющие входы .элементов И второй группы соединены с пря мым выходом второго триггера, инверс15383

1а ный выход которого соединен с пер- вым входом второго элемента И, выход третьего элемента И соединен с единичным входом второго триггера и Вхо

" дом первого элемента задержки, вторая группа информационных входов .уст- ройства соединена с,входами соответствующих элементов ИЛИ второй груп" пы и с соответствующими входами третьего элемента ИЛИ, выход которого соединен с вторым входом второго элемента И, выход второго элемента И. соединен с входом первого одновибра" тора и с входом синхронизации первого регистра, выход которого соединен с первым входом блока сравнения, вы" ход первого одновибратора соединен с управляющими входом блока сравнения и через второй элемент задержки с первыми входами третьего и четвертого элементов И, выход которого со" единен с первым входом первого эле" мента ИЛИ и является первым управля- ющим выходом устройства, выход регистра адреса возврата соединен с . вторым входом блока сравнения, выход которого соединен с вторыми входами третьего и четвертого элементов И, выход регистра адреса соединен с информационным входом блока модификации адреса и первым информационным входом коммутатора, выход которого соединен с вторыми входами соответ.ствующих элементов И К групп, выходы регистра передачи управления соединены с соответствующими входами чет" вертого элемента ИЛИ, выход которого соединен с вторым входом первого элемента ИЛИ, через второй одновибратор - с вервым управляющим входом коммутатора, через третий элемент задержки - с вторым управляющим и с инверсыым входами коммутатора, и через четвертый элемент задержки " с нулевым входом регистра адреса передачи уп равления, третий информационный вход устройства соединен с входом первого шифратора и с третьим входом первого элемента ИЛИ, выход дешифратора соединен с входами второго шифратора, выходы которого соединены с вторым информационным входом коммутатора.

2. Устройство по и. 1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что блок модифика- ции адреса содержит группу элементов И, группу сумматоров по модулю два, причем. входы кода немодифициру" емой части. адреса первой группы входов блока соединены с соответствующими выходами группы выходов блока

t входы кода модифицируемой части адреса соединены с. входами первой группы входов группы сумматоров по модулю два, выходы которых соединены.с выхо" дами мадифицируемой части адреса . группы выходов блока, входы .модифицирувмой части адреса соединены с пер- выми входами элементов И группы, выходы которых соединены с .вторыми .входами .сумматоров по модулю два группы, .входы кодов проверяемых условий соеди-! нены с вторыми входами элементов И группы.

3. Устройство по n. 1, о т л N ч ю щ е е с я тем, что блок сравнения содержит жрвуа, вторую третью и чет;вертую группы элементов.И, первую и !

-вторую группы сумматоров по модулю дба,.элемент ИЛИ, первый и второй дешмфраторы, шифратор, причем входы первой группы информационных входов блока соединены с входами первого дешифратора и с первыми.входами элементов И первой и второй групп выходы которых соединены с первыми входами соответствующих сумматоров по модулю два первой и второй групп соответст" венно, выходы сумматоров по модулю два первой и второй групп соединены с группаии входов элемента ИЛИ, выход которого яеляется выходом блока, выход первого дешифратора соединен с вторыми входаии элементов И первой и второй групп и с первыми входами элементов И третьей и четвертой групп., управляющий вход блока соединен с третьими входами элементов И первой и второй rpynn и.с вторыми входами элементов И третьей и четвертой групп, вторая группа информационных входов блока соединена с входами второго дешифратора и с третьими входами элементов И третьеи группы, \ выходы которых соединены с вторыми входами сумматоров по модулю два . второй группы, выходы дешифратора соединены с входами шифратора, каждый выход которого соединен с третьим входом соответствующего элемента И четвертой группы, выходы элементов И четвертой группы соединены с. вторыми входами сумматоров по модулю два первой,группы.

101538

Изобретение относится к автоматике и вычислительной. технике и может быть использовано при проектировании цифровых вычислительншх машин и систем с микропрограммным управлением 5 с высокой достоверностью функциони рования.

Известно устройство микропрограммного управления, содержащее арифметический блок, блоки памяти адресных микрокоманд и микроопераций, счетчик микрокоманд 1 1 g.

Недостатками этого устройства являются отсутствие возможности передачи управления с одного микропрограм- 15 много устройства управления на другое и невозможность наращивания объема и количества микропрограмм.

Наиболее близким к предлагаемому является микропрограммное устройст- 20 во управления, содержащее регистр адреса, регистр адреса возврата, регистр адреса передачи управления, К первых групп элементов И, блок памя" ти микрокоманд, первый элемент ИЛИ, 25 генератор тактовых импульсов; дешифратор, первый и второй элементы И, причем группа. выходов регистра адреса соединена с группой информационных входов регистра адреса возврата, первая группа выходов блока памяти микрокоманд - с первой группой выхо", дов устройства, управляющий вход блока памяти микрокоманд подключен к выходу первого элемента И, первый вход которого соединен с выходом генератора тактовых импульсов, первый выход второй группы выходов блока памяти микрокоманд соединен .с входом синхронизации регистра адреса возврата,.

40 а остальные выходы второй группы выходов — с информационными входами регистра адреса передачи управления, группа выходов которого соединена с входами дешифратора, каждый из.выходов которого подключен к управляющим 45 входам. К первых групп элементов И .соответственно, группы выходов кото-. рых соединены с вторыми-(К+1 ) группами выходов устройства соответственно.

Структура вычислительной системы, в состав которой входит это микропрограммное устройство управления, состо" ., ит из нескольких идентичных устройств.

В каждый отдельно взятый момент времени работает только одно устройство.

После выполнения всех микрокоманд . микропрограммы этим устройством инициируется работа следующего устройства путем передачи его управления по фиксированному адресу (2 J.

Существенным недостатком микропрограммных устройств управления этой вычислительной системы является низкая достоверность функционирования, обус" ловленная отсутствием контроля правильности передачи управления с одного устройства на другое.

9тот недостаток сужает функциональные возможности микропрограммйых устройств управления таких вычислительных систем, не позволяет обнаружить сбой в процессе выполнения мик" ропрограммы, контролировать правильность перехода от одного стандартного устройства (БИС ) к другому, что затрудняет поиск отказавшего элемента, снижает оперативность обнаружения и устранения отказов, а следовательно, эффективность микропрограммного устройства управления и вычислительной системы в целом, нивелирует преимущества однородной вычислительной структуры.

Цель изобретения - повышение достоверности функционирования микропрограммного устройства управления при выполнении микропрограмм большого объема °

Поставленная цель достигается тем, что в микропрограммное устройство управления, содержащее регистр адреса, регистр адреса, передачи управления, К первых групй элементов И, блок памяти микрокоманд, первый элемент

ИЛИ, дешифратор, первый и второй элементы И и генератор тактовых импульсов, причем группа выходов регистра адреса соединена с группой информационных входов регистра адреса возврата, управляющий вход блока памяти микрокоманд соединен с выходом первого элемента И, первый вход которого соединен с выходом генератора такта" вых импульсов, первый выход первой . группы выходов блока памяти микрокоманд соединен с входом синхронизации регистра адреса возврата, а осталь" ные выходы первой группы - с-информационными входами регистра адреса передачи управления, группа выходов которого соединена с входами дешиф-: ратора, каждый из К выходов которого соединен с управляющими входами соответствующих элементов И К первых групп, группы выходов которых образуют К групп выходов устройства, вторая группа выходов блока памяти макрокоманд является. 3 10153 (К+1) -й группой выходов устройства, введены первый и второй триггеры, блок сравнения, первый регистр, тре" тий и четвертый элемент И, второй, ., третий и четвертый элементы ИЛИ, з первая.и вторая группы элементов ИЛИ„ первый, второй, третий и четвертый элементы задержки, вторая группа эле: ментов И, первый.и второй одновибраторы, коммутатор, первый и второй 1© шифраторы, блок модификации адреса, причем выход первого элемента ИЛИ соединен с едимичным входом первоГо триггера, инверсный выход которого соединен с вторым входом nepaoro эле 15 мента И, выход первого элемента задержки соединен с нулевым входом/вто" . рого триггера и с первым входом .второго элемента ИЛИ, выход которого соединен с нулевым входом первого триг- ЗВ гера, первая группа информационных входов устройства соединена с соот" ветствующими входами второго элемента ИЛИ и с первыми входами элемен" тов ИЛИ первой, группы, выходы кото- 2$ рой соединены с информационными входами регистра адреса, третья группа выходов блока памяти микрокоманд и группа выходов:элементов И второй группы соединены соответственно с вто рыми и третьими входами элементов ИЛИ первой группы, выходы элементов ИЛИ второй группы соединены с информационными входами элементов И второй группы и. с группой информационных входов nepaoro регистра,.управляющие входы элементов И второй группы соединены с прямым выходом второго триг" гера, инверсный выход которого соединен с первым входом второго элемента И, выход третьего элемента И соединен с единичным входом второго триггера и входом первого элемента задержки, вторая группа,информационйых входов устройства соединена с входа" ми соответствующих элементов ИЛИ вто- рой группы и с соответствующими входами третьего элемента ИЛИ, выход которого соединен с вторым входом второго элемента И, выход второго элемента И соединен с входом -.первого одно- ® вибратора и с входом синхронизации первого регистра, выход которого соединен с первым вводом блока сравнения, выход первого одновибратора соединен с управляющим входом блока И сравнения и. через второй элемент за" ,держки с первыми входами третьего и, четвертого элементов И, выход кото33 4 рого соединен с первым входом первого элемента ИЛИ и является первым управляющим выходом устройства, выход регистра адреса возврата соединен с вторым входом блока сравнения, выход которого соединен с вторыми входами третьего и четвертого элементов И, выход регистра адреса соединен с информационным входом блока модификации адреса и первым информационным входом коммутатора, выход которого соединен с вторыми входами соответствующих элементов И К групп, выходы ре" гистра передачи управления соединены с соответствующими входами .четвертого элемента ИЛИ, выход которого соединен с вторым входом первого элемента ИЛИ, через второй одновибратор - с первым управляющим входом коммутатора, через третий элемент задерж,ки - с вторым управляющим и с инверсным входами коммутатора, и через четвертый.элемент задержки - с нулевым входом регистра адреса передачи управления, третий информационный вход устройства соединен с входом первого шифратора и с третьим входом первого элемента ИЛИ, выход дешифратора со единен с входами второго шифратора, выходы которого соединены с вторым информационным входом коммутатора; блок модификации адреса содержит

rpynny элементов И, гpynny сумматоров по модула два, причем входы кода немодифицируемой части адреса первой . группы входов блока соединены с соот- . ветствующими выходами группы выходов блока, входы блока цодифицируемой части .адреса соединены с входами первой з.руппы входов rpynns сумматоров по модулю два, выходы которых соединены с выходами модйфицируемой части

;адреса группы выходов блока, входы мо" дифицируемой части адреса соединены

:с первыми входами элементов И группы, выходы которых соединены с вторыми входами сумматоров по модулю два группы, входы кодов проверяемых условий соединены с вторыми входами . элементов И группы .

Кроме того, блок сравнения содер-, жит. первую, вторую, третью и четвертую группы элементов И, первую и вторую группы сумматоров по модулю два, элемент ИЛИ, первый и второй дешвирраторы, шифратор, причем входы первой группы информационных входов лока соединены с входами первого де" ифратора и с первыми входами эле5 1015383 6 ментов И первой и второй групп, вы-,21 адреса передачи управления, дешифходы которых соединены с первыми . Ратор 22, третий. элемент 23 задержки, входами соответствукнцих сумматоров вторую группу элементов ИЛИ 24, пер-. по модулю два первой и второй групп вый регистр 25, второй элемент 26 засоответственно, выходы сумматоров по 5 ..держки1 первый элемент ИЛИ 27, пермодулю два первой и второй групп со- вый триггер 28, первый элемент И 29, единены с группами входов элемен- коммутатор 30, К первых групп элемента ИЛИ, выход которого является вы- тов И 31, четвертый элемент И 32, чет-: ходом блока, выход первого дешифра- вертый элемент ИЛИ 33. второй элетора соединен с вторыми входами эле- lo мент ИЛИ 34, первую группу входов 35 ментов И первой и второй групп и с Устройства, второй одновибратор 36, первыми входами элементов И третьей и первый шифратор 37, генератор 38 так-, четвертой групп, управляющий вход,товых импульсов, третий вход 39 уст" блока соединен с третьими входами Райства, K вторых групп 40 выходов элементов И первой -и второй групп и . М Устройства, третий выход 41 Устройства. с вторыми вхбдами элементов И третьМ

На фиг. 2 показаны первая групеи и четвертой групп, вторая группа 1 2 инфоРмационных входов блока соедине- „ д 1, а м „ „,,и а па i входов блока модификации а са, группа выходов 43 блока мо ификации адреса, группа сумматоров 44 по с третьими входами элементов И тре- 20 тьей группы, выходы которых соединемодулю два,, группа элементов И 4 вторая t-pynna 46 входов блока мо иьи- ны с вторыми входами сумматоров по у д а модиьикации адреса. модулю два второй группы, выходы де- Устройство (.Фиг. 3 содержит также шифратора соединены с входами шифРа" p ù ру у е ов И пе в ю ,вторую группу элементов И группу сумматоров 48 по мо четвертои группы, вы- ния, элемент ИЛИ 50, выход 51 блока ходы элементов И четвертой группы со- сравнения, первый дешифратор 52 пер" единены с вторыми входами суммато- в вую группу элементов И 53, вторую

Сущнос об ров по модулю два первой группы. yl „ h ущность изобретения состоит в по- „и авл ий в„

* группу сумматоров 54 по модулю два, управляющий вход Я блока сравнения, третью группу элементов И 56 четния микропрограммного Устройства УП» веРТ Г п1

1 передачи управления по фиксированно" у д вн „„я

:группу входов 60 блока сравнения.. му адресу от одного ммкронрограмйно-

Назначение основных Функциональго устройства управления к другому. ных элементов микропрограммного уста Фиг. 1 приведена функциональ" ная схема предлагаемого микропрограмРойства управления (Фиг. 11 состоит в следующем.. много устройства управления; на фиг.2 Блок 3 памяти.микрокоманд предфункциональная схема блока модификации адреса, на Фиг. 3 - функциональназначен для хранения микрокоманд и ная схема блока сравнения. их считывания по«адресу, пост à е, поступакпцему с блока 2 модификации адреса, при

Устройство (фиг. 1 J содержит чет- наличии сигнала на .Управляющем вховертую группу входов 1 .устройства,, де с выхода первого элемента И 29. блок 2 модификации адреса, блок 3 па" Формат микрокоманд состоит из пя мяти микрокомайд, третью группу выхо" ти полей. дов блока 4, первую группу выходов 5. . Первое поле -. поле кода косвенно" устройства, первую rpynny элемен" го адреса очередной микрокоманды, тов ИЛИ 6, регистр 7 адреса, вторую второе - поле кода проверяемого лоSO группу 8 входов устройства, вторую гического условия. третье - поле

Ф Ъ группу элементов И 9, регистр 10 ад микроопераций, четвертое — поле кода реса возврата, третий элемент ИЛИ 11, выбора микропрограммного устройства второй шифратор 12, второи триггер 13 управления, которому необходимо перетактовый вход 14 регистра 10, первый дать управление; пятое поле - метка элемент 15 задержки, третий элемент управления записью информации в реИ

«I

И 16, второй элемент И 17, первый гистр 10.. одновибратор 18, четвертый лемент 19 Первое и второе поля формата микрозадержки, блок 20 сравнения, регистр команды при ее .считывании поступают

83 8 печения временного разделения передачи контрольного кода и адреса очередной микрокоманды через коммутатор 30.

Элемент 23 задержки предназначен для формирования сигнала обнуления регистра 21 после окончания передачи адреса иэ данного микропрограммного устройства управления в регистр 7 адреса другого микропрограммного устройства управления.

Блок 20 сравнения предназначен для сравнения при передаче управления данному микропрограммно устройству управления контрольного кода и кода адреса последней, выполненной данным микропрограммным устройством управления, микрокоманды (или кода номера устройства.при первом его включении в процессе выполнения микропрограммы ) и выдачи выходного сигнала (в слу чае их несравнения ) на элементы И 16 и 32. .Группа элементов ИЛИ 6 предназначена для записи в регистр 7 адрес,". кода микрокоманды или с третьей группы выходов блока 3 памяти микрокоманд, или с первой группы входов 35 микропрограммного устройства управления, или .с выходов группы элементов И 9.

Группа элементов ИЛИ 24 предназначена. для приема передаваемых на данное микропрограммное устройство управления кодов из одного из других устройств и выдачи их на регистр 25 и на группу элементов И 9.

Регистр 25 предназначен для приема и хранения контрольного кода и выдачи его на вторую группу входов блока 20 сравнения, °

Элемент ИЛИ 11 предназначен для формирования сигнала, идентифицирующего начало передачи адресной информации в данное микропрограммное устройство управления из других микро программных устройств управления.

Триггер 13 предназначен для формирования управляющих сигналов, под действием которых сначала (состояние триггера 13 нулевое ) поступающий на микропрограммное устройство управления контрольный код записывается в регистр 25 и сравнивается в блоке 20 сравыения с кодом, записанным в регистре 10 адреса возврата, а затем, в случае отсутствия сигнала на выходе блока сравнения, что соответствует правильному переходу к данному устройству, адрес очередной микрокоманды через открытую по управляющему входу

7 10153 через третью группу выходов блока 3 памяти микрокоманд,на. вторую группу входов первой группы элементов ИЛИ 6, третье поле через первую группу вы-. ходов поступает на группу выходов 5 5 устройства, четвертое и пятое по" ля через вторую группу выходов поступают на информационные входы регистра 21 адреса передачи. управления и на синхровход регистра 10 адреса возврата соответственно.

Регистр 7 адреса предназначен для формирования аДреса очередной микрокоманды, Регистр 10 адреса возврата пред- М назначен для хранения кода адреса последней выполненной микропрограммным устройством управления миКрокоманды а в нерабочем положении устройствадля хранения кода номера этого уст- 3в ройства и выдачи этих кодов на первую группу входов блока 20 сравнения, Регистр 21 адреса передачи управления предназначен для хранеыия кода выбора, считываемого иэ четвертого 33 поля микрокоманды (кода-номера того микропрограммного устройства управле-. ния, которому нужно передать .управ" ление ) и выдачи его на входы дешифратора 22.

Дешифратор 22 предназначен для формирования по коду с выхода регистра 21 адреса передачи управления дво..Ичного позиционного кода номера.микропрограммного устройства управления, к которому следует передать управле"

33 ние, и открытия этим сигналом по управляющему входу одной из К первых групп элементов И 31.

Иифратор 37 предназначен для формирования по двоичному позиционному коду с выхода дешифратора 22 контрольного кода и выдачи его на первую группу информационных входов коммутатора 30.

I 45

Коммутатор 30 предыазначен для раздельной во времени .передачи на -ю вторую группу выходов 40 микропрограм много устройства управления сначала контрольного кода, а затем, с задерж-, кой на время проверки правильности пе-., редачи контрольного кода в блоке сравнения микропрограммного устройства управления, которому передается управ" ление, кода адреса очередной микрокоманды.

Элемент ИЛИ 33, одновибратор 36, элемент 26 задержки предназначены.для формирования управляющих сигналов обес 1015383 10 группу элементов И 9 (состояние триг- одного из других микропрограммных гера 13 единичное ):и группу элемен" устройство управления. тов ИЛИ 6 записывается в регистр 7 Группа выходов 5 предназначена дяя адреса. Элемент И 17 предназначен выдачи формируемых микропрограммным для формирования сигнала запуска одно-З устройством управления микрокоманд вибратора 18 и сигнала-управляющего . на другие устройства вычислительной записью контрольного кода в регистр 25. системы (АСУ, ОЗУ, периферийные уст"

Одновибратор 18 предназначен для ройства и.т.д. . формировайия управляЮщего сигнала 20: . Оифратор 12 предназначен для уста" на блок 20 сравнения и через эле- te новки в .регистре 10 адреса возврата мент задержки 19 - на .элементы кода номера микропрограммного устрой", И 16 32. ства управления при поступлении сиг- °

Элемент И- 16 и элемент 15 задерж- нала на его вход. ки управляют установкой 13 сначала . Назначение основных функциональв единичное, а затем в нулевое со-- И ных элементов блока 2 иодификааии адстояние. реса (фиг. 2 ) состоит в следующем.

Элемент И 32 предназначен для фор-: Группа элементов. И 45 предназначемированйя сигнала ошибки, соответст- . на для формирования результатов пооВУЮЩЕГО НЕПРаВИЛЬНОМУ ПЕРЕХОДУ К Даи- ВЕОКИ ЛОГИЧЕСКОГО. УСЛОВИЯ По -ЗНаЧЕНИному модулю и выдачи его на третий 2р ям логических сигналов, поступающих выход 41 микропрограммного устрой- . на. группу входов блока 46 и значениям ства управления и через элемент ИЛИ; разрядов второго поля считанной ад27 " на вход триггера 28. . ресной микрокоманды, поступающей на

Триггер 28 предназначен для фор- первую группу 42 входов блока модифи-. мирования сигнала, запрещающего пода-5 кации адреса. чу тактовых импульсов на микропрог- . .Группа сумматоров 44 по модуле два раммное устройство управления либо предназначена для формирования по Сиг-: !

:при ошибочном переходе к нему, либо . налам с выходов группы элементов И 45 при передаче управления с него на . и по коду модифицируемой части доугое микропрограммное устройство Io адреса очередной микрокоманды,:к ко" управления и для разрешения выдачи торой передается управление после протактовых импульсов в остальных слу- верки логических условий в точке вет" чаях. . : вления микропрограммы.

Элементы ИЛИ 27 .и 34 предназначе-. Блок 2 модификации адреса функционы для Формирования управляющих сиг- нирувт следующим образом. налов на 5- и Р-входы триггера 28 со- На первую группу 42 входов постуответственно. паеТ адрес очередной микрокоманды

Блок 2 модификации адреса пред- А. 1,А „ А АЗ }+ ф назначен для модификации адреса сле- где А - поле. кода постоянной части.

1. .дующей микрокоманды при проверке ло" адРеса3

2 гических условий,. йоступающих на чет-: А - поле кода.модифицируемой час.вертую группу входов- 1: микропрограм- - ти адреаа; много. устройства управления. А .- поле кода проверяемого логи"

К вторых групп выходов 49 микро- : ческого условия в точках программного устройства управления .. . ..ветвления. предназначены -для передачи конт

НОГО КОДа и адРеса перехоДа иэ даи- От содвржймоГО Попя А 3 в Двух Режи1ного микропрограммного устройства.ул» Нах в поле A Отсутствует. информация равления в одно из остальных микро« . (записан нумвой код )" первый режим; программных устройств Управления. а поле А записана информация (зап36 . 3

Группа входов 35 предназначена сан код, отличный от нуля ) - второй .для приема на микропрограммное уст режйм. ройство управления кода операции и, Первый режим соответствует рабо-. выдачи его на регистр 7 адреса и на те микропрограммного устройства упэлемент ИЛИ 34. . Равленмя на линейных участках микроГруппа входов 8 предназначена для: программы, а второй режим - в точках, М приема контрольных кодов и адреса ветвления микропрограммы. передачи управления в данное микро- - В первом режиме работы независимо программное устройство управления из (от значений сигналов и логических ус11 10153 ловий, поступающих на группу 46 входов блока, сигналы на выходах группы элементов И 45 отсутствуют.

При этом на группе выходов 43 появляется код А непосредственно с пер-> вой группы 42. входов, а код А2 - с выходов группы сумматоров 44 по моду лю„два. Так как на вторые входы группы сумматооов 44 йо модулю два с выходов гоуппы элементов И поступает нулевой код to код А 2 поохоаит с sxo дов гоуппй сумматоров 44 по модулю два на выходы без изменений.

Во втором режиме работы блок 2

Функционноует следующим обоазом.

Код А проходит с пеовой груп" пы 42 входов на группу выходов без изменений. Код А 2 поступает напервую группу входов группы сумматоров 44 по модулю лва.

Код А (нулевой ) поступает. íà первую группу входов группы элементов И 45, на вторую группу входов ко" торой с группы 46 входов блока йоступают сигналы логических условий Х ..

Выходые сигналы группы элементов и 45 (А х,.);= 1:,K, где кчисло разрядов проверяемых логических условий, поступают на вторую rpyn пу входов группы сумматоров 44 по модулю два, которая на своих выходах формирует .модифицированный код А; модифицируемой части адреса очередной микрокоманды и выдает его на вы ходы модифицируемой части адреса группы выходов 43 блока 2 модифика- зз ции адреса.

Назначение основных функциональных элементов блока 20 сравнения фиг. 3 j состоит в следующем.

ДешиФратор 52 предназначен для в формирования выходного сигнала при поступлении на первую группу входов 49 кода номера микропрограммного устройства управления. Этот случай соответствует состоянию микропрограммного устройства управления, когда оно еще не сформировало ни од" ной микрокоманды в процессе выполнению микропрограммы.

Первая 53 (вторая 47 ) группа элементов И предназначена для передачи кода, поступающего на первую группу входов 49 при наличии сигнала на уп. равляющем входе 55 блока 20 сравне" ния и при отсутствии (наличии ) сиг"

И нала на выходе дешифратора 52 на nepeye (вторую ) группу входов второй 54 (первой 48 ) группы сумматоров по модулю два.

83 12

Группа элементов И 56 предназначена для передачи кода, поступающего на вторую группу входов 60 блока 20 сравнения при наличии сигнала на управляющем входе 55 и отсутствии сигнала на выходе дешифратора 52, на вторую группу входов группы сумматоров 54 по модулю два.

-.Группа элементов И 57 предназначена для. передачи кода с выходов шифратора 59 на первую группу входов группы сумматоров 48 по модулю два при наличии сигналов на управляющем входе 55 и выходе дешифратора 52.

Первая 48 и вторая 54 группы сумматоров по модулю два предназначены для сложения по модулю два кодов, поступающих на пеоеуе и втооую группы входов, и выдачи оезультатов сложения через элемент ИЛИ 50 на выход 51 блока.20 сравнения.

Кодопреобразователь, состоящий.из последовательно соединенных дешиф1,атора 58 и шифратора 59, предназначен для формирования по контрольному коду, приходящему из другого микроп,юграммного устройства управления, при передаче управления в данное микропрограммное устройство управления, кода номера данного устройства и выдачи его на группу элементов И 57.

Так как число устройств вычислительной системы - конечная величина, и число возможных переходов между ними в процессе выполнения микропрограммы, заданной кодом операции - величина конечная и при допущении, что при выполнении микропрограммы в данное микропрограммное устройство управления возможна передача управления только из одного микропрограммноro устройства управления и переход из данного микропрограммного устройства управления в одно другое, то можно построить взаимно однозначное соответствие между кодом номера микг ропрограммного устройства управления и контрольными кодами, поступающими из других микропрограммных устройств управления к данному микропрограминому устройству управления в процес" се выполнения микропрограммы. Это взаимно однозначное соответствие реализуется кодопреобразователем, состоящим из последовательно соединенных дешифратора 58 и шифратора 59.

Блок 20 сравнения функционирует следующим образом.

13 1-.01.53

На первую группу входов 49 из регистра 10 адреса возврата поступает код.номера устройства 1,если микропрограммное устройство управления еще не Формировало.микрокоманд J ли- з

6о код адреса последней, выполненной микропрограммным устройством управления-микрокоманды..

При передаче управления в данное . микропрограммное устройство управле-. 1© ния из другого микропрограммного устройства управления на управляющем входе 55 появляется управляющий сигнал и на группе входов 60 " контрольный код.. Если данное микропрограммное ycMS ройство управления включается в формирование микрокоманд. первый раз е те чение выполнения микропрограммы (в регистре -10 адреса возврата записан код. его номера ), то на выходе 2Е дешифратора 52 Формируется выходной сигнал.

При этом по управляющим входам открываются группы элементов И- 47, 57. При этом на первую группу входое эз группы сумматоров 48:по модулю деа через t-pynny элементов И 47 поступает код номера устройства, а на ето рую группу входов .через группу элементов И 57 поступает код с выходов шифратора 9.

Если эти коды равны:(что соответ ствует правильной передаче управления на данное микропрограммное устройство управления ), то сигнал на выходе группы сумматоров 48 по модулю два,. а следовательно-, и иа выходе блока 20 сравнения отсутствует..

8 случае их несравнения (что со" ответствует неправильной передаче yn" равления на выходах группы сумматоров 48 по модулю два ) появляется ненулевой код и элементом ИЛИ 56 на выход 51 блока 20 сравнейия формируется сигнал ошибки.

Если .данное микропрограммное уст- ройстао управления включается в формирование операционных микрокоманд второй с-и раз, то е регистре 10 адреса возврата хранится код адреса последней микрокомаиды, сформирован- зе ной,им .в процессе выполнения микро. программы.

При этом дешифратор-52 не настроен на этот код и. на его выходе сиг- нал отсутствует.При поступлении сигнала на управляющий вход 55 и контрольного кода íà rpynny входов 60, вторая 47 и четвертая 57 группы зле83 ментов И закрыты, а первая .53 и третья 56 группы элементов И открыты по управляющим входам..

При этом контрольный код через вторую rpynny входов 60, группу элементов И 56 поступает на вторые входы группы сумматоров 54 по.модулю два, на первые входы которой с выходов группы элементов И 53 поступает код адреса последней микрокоманды, исполненный устройством. Если зти коды равны, что соответствует правильной передаче управления, то на выходе группы сумматоров 54 по модулю два и на выходе 51 блока 20 сравнения сигнал отсутствует. В противном случае на выходе 51 блока 20 сравнения Формируется сигнал, идентифицирующий.неправильный переход к данному микропрограммному устройству управнения..Предпагаемое микропрограммное уст. ройство управления Функционирует в . трех режимах.

Режим формирования .микрокоманд микпропрограммным устройством управления без передачи управления к другому мик- ропрограммному устройству управления.

Режим передачи управления другому микропрограммному устройству управления.

Режим -приема управления из другого микропрограммного устройства .уп" раеления.

Функционирование в первом режиме.

Сигналом начальной установки (не показан )-все элементы памяти микро" программного устройства управление устанавливаются в нулевое состояние. .Сигналом с входа 39 триггер 28 устанавливается в единичное состояние,. à в регистр. 10 через шифратор 12 записывается. код номера данного микропрограммного устройства уп-. равления.

Код операции поступает через группу входов 35 микропрограммного уст-. ройства управления -и груМу элементов ИЛИ 6. в регистр 7 адреса и запи-. сывается в-нем. Одноаременно код адреса поступает через элемент ИЛИ 34 на $t-вход триггера 28 и устанавливает его е нулевое состояние. При этом тактовый импульс с выхода генератора 38 через элементы И 29 поступает на управляющий вход блока -3 памяти микрокоманд и по адресу, поступаю" щему на его адресные входы с выходов блока 2 модификации адреса, считыва-,.

16 тов И К первых групп элементов И 3Г и поступает на шифратор 37, где по нему формируется контрольный код. Одновременно с этим процессом на выходе элемента ИЛИ 33 формируется сигнал, которь1й переводит"триггер 28 в единичное состояние, блокируя этим подачу тактовых импульсов на микропрограммное устройство управления и запускает одновибратор 36. Импульс с выхода одновибратора 36 поступает на вход элемента 26 задержки и открывает по первому управляющему входу коммутатор 30. При этом контрольный код с выходов шифратора 37 через коммутатор 30 и соответствующую группу К первых групп элементов И 31 поступает на соответствующую группу выходов К вторых групп выходов 40.

Через время, необходимое для пере дачи контрольного кода из данного микропрограммного устройства управления в другое микропрограммное устрой= ство управления и для его контроля в ! блоке 20 сравнения последнего, на выходе элемента 26 задержки появляется сигнал, открывающий по третьему угравляющему входу коммутатор 30.

При этом код адреса очереднои микрокоманды с регистра 7 адреса через коммутатор 30 и соответствующую группу элементов И 31 поступает на соответствующую группу выходов второй группы 40 выходов и через нее - на группу 8 входов микропрограммного устройства управления, которому передается управление.

Через время, необходимое для записи адреса в регистр 7 адреса этого микропрограммного устройства управления, на выходе элемента 23 задержки пояьляется сигнал, который обнуляет регистр 21 адреса передачи управления микропрограммного устройства управления, с которого передается управление.

В этом состоянии микропрограммное

:устройство управления продолжает на-, ходиться до момента передачи на него управления из другого микропрограммно.го устройства управления при дальней.шем выполнении микропрограммы. .,функционирование микропрограммного устройства управления в третьем режиме.

Контрольный код с другого микропрограммного устройства управления через группу входов 8 поступает на входы элемента ИЛИ 11 и на входы группы элементов ИЛИ 24.

15 1015383 ет из него микрокоманды. При этом поле микроопераций считанной микрокоманды через первую группу выходов блока памяти микрокоманд поступает на группу выходов микропрограммно- S го устройства управления. Поле косвенного адреса очередной микрокоманды и поле кода проверяемого логического условия с третьей группы выходов блока 3 памяти микрокоманд через группу элементов ИЛИ 6 записывается в регистр 7 адреса, формируя немодифицированный адрес очередной микрокоманды.

При этом регистр 10 адреса возвра- ИЭ та открыт по синхровходу и в него записывается адрес с выхода регистра 7 адреса.

Адрес с регистра 7 адреса поступает на блок модификации 2 адреса и с zo его выходов - на адресные входы блока 3 памяти микрокоманд.

Очередным тактовым импульсом . считывается следующая микрокоманда с блока 2 памяти микрокоманд. 2S

Далее микропрограммное устройство управления функционирует в этом режиме аналогично. функционирование микропрограммного устройства управления во втором режиме.

Если в процессе выполнения микропрограммы в первом режиме функциони рования при считывании очередной микрокоманды в четвертом поле ее фор- мата появляется ненулевой код, то .микропрограммное устройство управления переходит в режим передачи управ" ления другому микропрограммному устройству управления. 40

При этом метка в пятом поле микро" команды отсутствует, и адрес очередной микрокоманды, записываемый в регистр 7 адреса, в регистр 10 адреса возврата не записывается. В нем хра- 4 нится адрес последней сформированной микропрограммным устройством управления микрокоманды.

- Код выбора (ненулевой ) c четвертого поля формата микрокоманды через вторую группу выходов блока 3 памяти микрокоманд поступает на регистр 21 адреса передачи управления и записывается в нем. При этом на выходах дешифратора 22 формируется двоичный поИ эиционный код номера устройства, которому следует передать управление.

Этот код открывает по управляющему входу соответствующую группу элемен3 18

Ф открывается по второму входу и тактовые импульсы с выхода генератора 28, тактовых импульсов, через элемен И 29 управляет процессом формирования микрокоманд -текущей микропрограммы данным микропрограммным устройством управления.

После выполнения всех микрокоманд микропрограммы, заданной кодом операции1 на третий вход 39 всех микропрограммных устройств управления.ho- . даетоя сигнал. Этот сигнал устанавливает триггеры. 28 всех микропрограммных устройств управления в единичное состояние и через шиФраторы 12 устанав" ливает в регисграх 10 адреса возврата коды номеров микропрограммных устройств управления, в которых они находятся.

Далее в микропрограммное. устрой-. ство управления поступает следующий код операции и оно функционирует ана- . логично

При появлении на выходе блока 20 сравнения сигнала, сигнал на выходе третьего элемента И 16 отсутствует, а на выходе четвертого элемента И 32 появляется сигнал, идентифицирующий наличие отказа в работе микропрограммного устройства управления. .Этот сигнал поступает на третий выход 41 микропрограммного устройства управления и через элемент ИЛИ 27на S -вход триггера 28. Работа микропрограммного. устройства управления прекращается до восстановления отказа.

Использование предлагаемого устройства позволит существенно. повы-,. сить -достоверность функционирования микропрограммных устройств управления вычислительных систем, к которым предь" являются требования однородности структур, гибкости, простоты модернизации, высокой надежности функционирования и ремонтопригодности..

-I

Импульс с выхода третьего элемента И 16, задержанный элементом 15 задержки íà время, необходимое для пе- М

:редачи кода адреса. из регистра 7 адреса другого микропрограммного уст" ройства управления в регистр 7 адреса данного микропрограммного устрой ства управления, поступавт на К-вход в триггера 13 и устанавливает его в нулевое состояние и через второй эле- .мент ИЛИ 34 - нам-вход первого триг" гера 28, устанавливал его в нулевое состояние. При этом элемент И 29 Э

17 I-01538

Так как контрольный код отличный от нулевого, то на выходе элемента

ИЛИ 11 формируется сигнал, который .проходит через элемент И 17, запуска" ет одновибратор 18 и открывает по синхровходу регистр 25.-..При этом контрольный код с. выходов .второй группы .элементов ИЛИ 24 записывается в регистр 25.

Сигнал с выхода одновибратора 1.8 40 поступает на управляющий вход блока 20 сравнения и на элемент 19 задержки.

При этом на блоке 20 сравнения осуществляется сравнение кода, хранящегося в регистре 10 адреса воэвра" is та и контрольного кода, хранящегося в регистре 25. При их совпадении сиг" нал на выходе блока 26 сравнения отсутствует. Сигнал, задержанный элементом 19 задержки на время, необхозу димое для выполнения сравнения в бло ке 20 сравнения, поступает через эле- мент И 1б на вход элемента 15 задерж-, ки и на S -вход. триггера 13, переводя/

его a единичное состояние. . И

При этом код адреса передачи уп-: равления с группы 8 входов микропрограммного устройства управления по. ступает через группу элементов ИЛИ 24,группу элементов И 9 и группу элемен-.3о тов ИЛИ б на регистр 7 адреса,и записывается в нем.

1015383

101 5383

Составитель И. Сигалоа

Ре аккор А. Власенко Texoen lf. KàñòåÌàâè÷ Корректор С Иекмар

° вю юююою е е»»»»»»ев»»ъвеъ еу»юнее»ю»»ею»ю»»евере»» а,»,,», 8 . е

Заказ 3217/46 Тираж 706 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

111Я Москва ЖЯ Раиккая наб.. g. 4/5

»»эеаееаев»йа»»%%cS»»» « йейВ»йв»»аз»»ю»»ае»»а»бе»е »е»»юе »»»

Филиал ППП "Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, й