Микропрограммное устройство управления

 

МИКРОПРрГРАММНОБ УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ, содержащее формирователивнешних и внутренних микроопераций , блок формирования адреса сле дуюцей микрокЬманды, триггер, регистра микрокоманд, четыре группы элементов И и первый дешифратор,, причем выход формирователя внутренних микроопераций соединен со входом блока формирования адреса слёдукицей микрокоманды f информационные выходы которого соединены с первыми входаш элементов И первой и групп г управляющие выходы - с ну.певым и единичным входами триггера, единичный и нулевой выходы которо-. го соединены с вторыми выходами эле ментов И первой и второй групп и с первыми входгми элементов И третьей и четвертой групп соответственно, выходы элементов И первой и второй ,групп соединены соответственно р вХрдами первого и второго регистров. . . микрокоманд, первые группы выходов . которых соединены соответственно с вторыми входгили элементов И четвертой и третьей групп, выходы . которых соединены с входами первого дешифратора, выходы которого соедиHetia с первой группой входов формирователявнешних микроопераций, выходы которого соединены с В1 одами устройства, о т л и ч а ю щ е ее я тем, что, с целью сокращения оборудования , оно содержит дополнительно четыре группы элементов И и два дешифратора , причем вторые и третьи группы выходов первого и второго регистров микрокоманд соединены с первыми входами элементов И пятой, шестой и , восьмой групп соот-. ветственно, единичный и нулевой вы (Л ходы триггера соединены соответственно с вторыми входами элементов И шестой, восьмой и пятой, седьмойj групп, выходы элементов И пятойИ § .шестой групп соединены с второй группой входов формирователя внешних микроопераций и с входами второго дешифратора, выходы которого соединены с первой группой входов формирователя внутренних микроопераций, 4 to вторая и третья группы.входов которого соединены соответственно с выходами первого и третьего дешифраторов, с выходы элементов И седьмой и восьмой .групп соединены с входами третьегЬ дешифратора. (

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCH0MV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

AO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPbffHA (21) 3433922/18-24 (22) 19.02.82 (46) 15.09.83. Бюл. 9 34 (72) И.Я.Грянко и А.Н.Демченко (53) 681.325(088.8)

;(56) 1. Авторское сидетельство gd0k.

В 811252, кл. Q Об F 9/22, 1978.

2. Авторское свидетельство СССР

В 596946, кл. Q 06 F 9/22,. 1974 (дрототип) . (54)(57) МИКРОПРОГРАММНОЕ УСТРОЙСТВО

УПРАВЛЕНИЯ, содержащее формировате-.. .ли внешних и внутренних микроопераций, блок формирования адреса сле-, дующей микрокоманды, триггер, два регистра микрокоманд, четыре груп« пы элементов И и первый дешифратор, причем выход формирователя внутрен,- них микроопераций соединен со входом блока .формирования адреса следующей микрокоманды, информационные выходы которого соединены с первыми. входами элементов И первой и второй групп, управляющие выходы - с нулевьва и единнчнюа входами триггера, единичный и нулевой выходы которо-. го еоединены.с вторыми входами эле . ментов И первой и.второй групп и:с первыми входами элементов И третьей и четвертой групп соответственно, выходы элементов И первой и второй . ,групп соединены соответственно с,вхо-. дами первого и второго регистров.. микрокоманд, первые группы выходов

„„SU„„1042019 А которых соединены соответственно с вторыки входами элементов И четвертой и третьей групп, выходы . которых соединены с входами первого дешифратора, выходы которого соединеяы с первой группой входов формирователя. внешних микрооперацнй, выходы которого соединены с вцходами устройства, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью сокращения о6орудования, оно содержит дополнительно четыре группы элементов И и два дешнфратора, причем вторые и третьи группй выходов первого и второго регистров микрокоманд соединены с первыми входами элементов И пятой, : шестой и седьмой, восьмой групп соот- . Е ,С2. ветственно, единичный и нулевой выходы триггера соединены соответственно с вторыми входами. элементов И шестой, восьмой и пятой, седьмой, групп, выходы элементов И пятой и, шестой групп соединена с второй групС пой входов формирователя внешних микроопераций и с входами второго дешифратора, выходы которого соеди- ® » иены с первой группой входов форми- (, рователя внутрейних микроопераций, вторая и третья группы. входов которого соединены соответственно с выходами первого и третьего дешифраторов, ° в выходы элементов И седьмой и восьмой групп соединены с входами третьегЬ Эю »

„.дешифратора.

1042019

Изобретение бтносится к вычислительной технике и может быть использовано в устройствах управления цифровых вычислительных машин.

Известно микропрограммное устройство управления, содержащее регистры, дешифраторы, тактовый генератор и логическую схему из элементов И и ИЛИ fl) .

Недостатками таких устройств являются большой объем оборудования, сложность составления микропрограмм и сложность введения новых микрокоманд.

Наиболее близким к изобретению является микропрограммное устройст- 15 во управления, содержащее первый и второй регистры микрокоманд, формирователь внешних микроопераций, формйрователь внутренних микроопераций, .,блок формирования адреса следующей микрокоманды (2 ..

Недостатком дан ого устройства является значительное увеличение ко.личества оборудования при увеличении сложности реализуемых микропрограмм.: . Цель изобретения - уменьшение количества оборудования.

Указанная цель достигается тем, что в микропрограммное устройство управления, содержащее формировате лц внешних и внутренних микроопера- ЗО ций, блок формирования адреса следующей микрокоманды, триггер, два. регистра микрокоманд, четыре групйы элементов И и первый дешифратор, причем выход формирователя внутрен-: 35 них микроопераций соединен со входом блока формирования адреса следующей микрокоманды, информационные. выходы которого соединены с первая входами. элементов И первой и второй групп, ", 4p управляющие вйходы - с нулевым и единичным входами триггера, единичный и нулевой выходы которого соеди иены.с вторыми входами элементов И первой и второй групп и с IIepBHMH входами элементов И,третьей и четвертой групп соответственно, выходы элементов И первой и второй групп соединены соответственно с входами первого и второго регистров микрокоманд, .первые группы выходов который5 соединены соответственно с вторыми входами элементов И четвертой и третьей групп, выходы которых соединены с входами первого дешифратора, выходы которого соединены с пер- 55 вой группой входов формирователя внешних микроопераций, выходы кото-. рого соединены с выходами устройства, дополнительно введены четыре группы элементов И и два дешифратора, Я) причем вторые и третьи группы выхо» дов первого и второго регистров микрокоманд соединены с первыми входами элементов И пятой, шестой и седьмой, восьмой групп соответственно| единичный и Ъулевой выходы триггера соединены соответственно с вторыми входами элементов И шестой, восьмой и пятой, седьмой групп, выходы элементов И пятой .и шестой групп соединены с второй группой входов формирователя внешних микроопераций и с входами второго дешифратора, выходы которого соединены с первой группой входов формирователя внутрен.них микроопераций, вторая и третья группы входов которого соединены соответственно .с выходами первого и третьего дешифраторов, выходы элементов И седьмой и восьмой групп соединены с входами третьего дешифратора.

На чертеже изображена структурная схема предлагаемого устройства..

Устройство содержит регистры 1 и 2 микрокоманд, дешифраторы 3, Ф и 5, формирователи б и 7 внешних и внутренних микроопераций блок 8 формирования адреса следующей микрокоманды, триггер 9, группы элементов H 10 — 17.

Регистры микфокоманд разбиты на три поля. . Устройство представляет собой микропрограммный автомат с особым способом кодирования сосжямий;Сущность этого спосОба заключается в следующем. Все множество выходных сигналов, снимаемых с формирователя б внешних микроопераций, разбивается на несколько групп, при ем число выходных сигналов во всех группах одинаковое. Основньэе услови ем этого разбиения является то, что одновременно могут выдаваться выход ные сигналы только одной груипы.

Каждой группе присваивается определенный код, который записывается во втором поле регистра 1 микрокоманд или во втором поле второго регистра 2 микрокоманд.

Входные сигналы в пределах одной группы нумеруются от 1 до1П .

Значение.щ должно быть равно числу разрядов в первом поле регистра 1 микрокоманд и равно числу разрядов в первом поле второго регистра 2 микрокоманд, так как каждому сигналу в пределах одной группы ставится в соответствие свой разряд пер-. вого поля регистра 1 микрокоманд и свой разряд первого поля регистра 2 микрокоманд.

Тогда любому набору выходных сигналов, снимаемых с,формирователя б внешних микроопераций, однозначно соответствует своя комбинация значений первого и второго полей регистра 1 микрокоманд или первого и второ" го полей регистра 2 микрокоманд.

При этом для формирования выходных сигналов в формирователе б внешних микроопераций не требуется дешифра

1042019 тор первого поля регистра 1 микро- пает на входы дешифратора 5. С выкоманд или первого поля регистра 2 хода дешифратора 5 этот сигнал в микрокоманд. дешифрированном виде поступает на

Любая комбинация выходных сигна- вход формирователя 7 внутренних мнклов, снимаемых с формирователя 6 роопераций, который под действием внешних микроопераций., может встре-. 5 сигналов на своих входах. формирует чаться в алгоритме несколько Раз ° сигналы, поступающие на вход блоПоэтому в регистр 1 микрокоманд -, ка 8 формирования адреса следующей вводится третье поле и в регистр 2 микрокоманды. Блок 8 формирования микрокоманд вводится третье поле, адреса следующей микрокоманды форв котором фиксируется, сколько раэ ð мирует адрес следующей микрокоман-.. в данном алгоритме выдавалась соот- ды, который через открытые элемен ветствующая комбинация выходных, . ты И группы 10 записывается в висигналов с формирователя б внешних Де .кода состояния в регистр 1 микмикроопераций. Значение набора выход- рокоманд. ных сигналов, определяемое значения- 1 Одновременно на нулевой вход ми первого и второго полей регист" триггера 9 с управляющего выхода ра 1 микрокоманд или значениями пер- . блока 8 формирования адреса следую-

sorp и второго полей регистра 2 мик- щей микрокоманды поступает сигнал рокоманд, и соответствующее этому признака записи информации в ренабору значение. третьего поля регист-. гистр 1 микрокоманд. По этому сигра 1 микрокоманд или третьего поля, 20 налу триггер 9 устанавливается в регистра 2 микрокоманд однозначно .оп- нулевое состояние. С нулевого выхо.ределяют состояние микропрограммного да триггера 9 тактовый импульс втоавтомата и в предлагаемом устройстве рой последовательности поступает используются в качестве кода состоя- на входы элементьв и группы 11 и ния. . 25 групп 12, 13 и 14. Код микрокоманды, устройство работает следующим об выполняемой в такте второй последораэом. вательности, хранится в регистре 1 1риггер устанавливается в единия микрокоманд. ное состояние. Сигнал с единичного .С выходов регистра 1 микрокоманд выхода триггера 9 поступает на вхо- 3О этот код через элементы И групп 12 ды элементров И группы 10 и групп 15, и 13 и дешифратор 4 поступает на

16 и 17. Код выполняемой микрокамаи" входы формирователя внешних микро-. ды хранится в регистре 2 микрокоманд. . операций, который вырабатывает соотПри этом в его первом поле хранят- . ветствующие выходные сигналы. Через ся выходные сигналы в пределах.од- .- gg элементы И групп 12, 13 и 14, дешиной .группы, во втором поле хранится фраторы 3 и 4 и формирователь 7 внут-. номер группы выходных сигналов и в ренних микроопераций код микрокомантретьем поле хранится код, указываю- ды с регистра 1 микрокоманд поступащий, сколько раз в данном алгоритме ет на вход блока 8 формирования адвстречалась данная комбинация выход- реса следующей микрокоманды. С.ин ных сигналов. формационных выходов блока 8 формиЧерез открытые элементы И груп- " рования адреса .следующей микрономанпы 15 выходные сигйалы иэ первого : ды через открытые элементы И групполя регистра 2 микрокоманд поступа- пы 11 этот код записывается в реют на входы формирователя б внешних гистр 2 микрокоманд. По этому сигнамикроопераций и на входы дешифрато 45 лу триггер 9 устанавливается в едира 3. Через открытые элементы И ничное состояние. Далее описанная группы 16 номер группы выходных сиг- :циклограмма работы устройства повтоналов из второго поля регистра 2 ряется. мцкрокомандпоступает на входы деши- Замена одного .сложного дешифратофратора 4, С выхода дешифратьра 4 5Q ра с большим числом входов тремя дешифрованный номер группы выходными . дешифраторами с меньшим числом вхосигналов поступает на вход формирова- дов и упрощение формирователя внейтеля б внешних микроопераций и на . них микроопераций позволяют .сокравход формирователя 7 внутренних миМ- тить количество оборудования,по срав- . роопераций. Формирователь б внешних у нению с прототипом. При этом наибомикроопераций под действием сигналов лее значительная экономия оборудована своих входах формирует яеобходи- ния получается при реализации слож.мые выходные сигналы. ных алгоритмов, требующих использоСигнал с .выхода дешифратора 3 поа- вания регистров большой разрядности тупает на вход формирователя 7 внут-, и сложных матриц. так, для устройстренних микроопераций. Код кз третье" ва с 10-ти .разрядными регистрами

ro поля регистра 2 микрокоманд через микрокоманд требуемое число диодов открытые элементы И группы 17 посту- . сокращается на 1200.

1042019

Составитель Л.Логачева

Редактор М.К лемеш ТехредЛ.Пилипенко Корректор О.Тигор

Заказ. 7129/49 Тираж 706 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035« Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г.ужгород, ул.Проектная 4