Микропрограммное управляющее устройство

 

МИКРОПРОГРАММНОЕ УШАВЛЯЮ ЩЕЕ УСТРОЙСТВО по авт.ев .СССР № 949657,. отличающееся тем,что,с целью повышения его надежности за счет осуществления контроля хода выполнения микропрограммы, оно дополнительно содержит реверсивный счетчик, управляюпщй вход которого соединен с выходом управления счетом регистра микрокоманд, счетный вход реверсивного счетчика соединен с выходом генератора тактовых импульсов, выход переполнения счетчика соединен с выходом неисправности устройства.Q

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (191 (11) 3(511 С 06 Р 9/22 (Ч.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ .В»

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

: (61) 949657 (21) 3513 t 31/18 "24

; (22) 18. 10.82 . (46) 07.04.84. Бюл. Ф 13 (72) Ю.Я.Пушкарев и Д.В.Полонский. (53) 681.325(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

В 949657, кл. G 06 F 9/22, 1982 (прототип) (54) (57) МИКРОПРОГРАММНОЕ УПРАВЛЯФ

ЩЕЕ УСТРОЙСТВО по авт.св.СССР В 949657,, о т л и ч а ю щ е е с я тем,что,с целью повышения его надежности за счет осуществления контроля хода выполнения микропрограммы, оно дополнительно содержит реверсивный счетчик, управляющий вход которого соединен с выходом управления счетом регистра микрокоманд, счетный вход реверсивного счетчика соединен с выходом генератора тактовых импульсов, выход переполнения счетчика соединен с выходом неисправности устройства. О84792

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, в частности к микропрограммным устройствам управления, и может быть использовано в цифровых вычислительных 5 системах, а также терминальной аппаратуре.

По основному авт. св. N - 949657 известно микропрограммное управляющее устройство, содержащее блок па- !О мяти микрокоманд, регистр микрокоманд, регистр адреса, блок проверки условий, генератор импульсов, группу элементов И, регистр блокиров. ки и элемент И, причем выходы блока проверки условий соединены с входами регистра адреса, выходы которого соединены с входами блока памяти микрокоманд, выходы которого соединены с информационными входами щ регистра микрокоманд, адресные выходы которого соединены с информационными входами блока проверки условий, управляющие входы которого являются входом устройства, управляю- 25 щие выходы регистра микрокоманд соединены с первыми входами элемента И группы элементов И, выходы которых являются первым выходом устройства, а информационные выходы регистра уО микрокоманд являются вторым выходом устройства, выход каждого элемента

И группы элементов И соединен с инверсными входами всех последующих элементов И группы элементов И,с ин-:

В5 версным входом элемента И и с уста" новочным входом регистра блокировки, выходы регистра блокировки соединены с вторыми входами элементов

И группы элементов И, выход элеС1 мента И соединен с управляющими входом регистра микрокоманд и с входом установки в исходное состояние регистра блокировки, тактирующий вход которого соединен с выходом генератора импульсов Ц .

Недостатком известного устройства является отсутствие контроля хода выполнения микропрограммы.

Целью изобретения является повышение надежности устройства за счет контроля хода выполнения микропрограммы.

Поставленная цель достигается тем,* что в микропрограммное управляющее устройство введен реверсивный. счет55 чик, управляющий вход которого соединен с выходом управления счетом регистра микрокоманд, счетный вход — с выходом генератора тактовых импуль-. сов, а выход переполнения счетчика соединен с выходом неисправности устройства.

Прн таком решении в каждой выполняемой микрокоманде производится счет реверсивного счетчика в соответствии с числом выдаваемых в микрокоманде микроприказов и задаваемым направлением счета. Если микропрограмма выполняется верно — реверсивный счетчик не переполняется и не обнуляется. В случае нарушения правильного хода микропрограммы нарушается режим счета реверсивного счетчика, в результате чего он либо переполняется, либо обнуляется ° При этом сигналы переноса или заема на его управляемом выходе свидетельствуют об ошибке.

На фиг. 1 изображена схема предлагаемого устройства; на фиг. 2— схема блока проверки условий; на фиг. 3 — временная диаграмма работы устройства.

Микропрограммное управляющее устройство содержит блок 1 памяти микрокоманд, регистр 2 микрокоманд, регистр 3 адреса, блок 4 проверки условий, генератор 5 тактовых импульсов, регистр 6 блокировки, группу элементов И 7, элемент И 8, реверсивный счетчик 9,, первые вйходы 10, первые входы 11, вход 12 начальной установки, вторые выходы 13, выход 14 неисправности.

Блок 4 проверки условий (фиг.2) содержит группу элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ

ИЛИ 15. Первые и вторые входы элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 15 являются, соответственно, информационными входами блока 4 проверки условий и вхо дами 11 устройства. Выходы элементов

ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 15 являются выходами блока 4 проверки условий.

На временной диаграмме работы устройства (фиг. 3) изображены сигнал 16 начальной установки на входе

12 устройства; импульсы 17 на выходе генератора 5 импульсов; сигнал 18 на выходе элемента И 8; сигналы 1921 на выходах первого, пятого и двенадцатого элементов И 7.

Микропрограммное управляющее устройство работает следующим образом.

Для приведения устройства в исходное состояние на его вход 12 подается сигнал 16, в результате чего регистр 2 микрокоманд и регистр 3, 1084 адреса устанавливаются в нуль, а реверсивный счетчик 9 устанавливается в любое заданное состояние, отличное от нулевого и единичного.

По нулевому адресу из блока 1

5 памяти микрокоманд выбирается начальная микрокоманда и поступает на информационные входы регистра 2 микрокоманд. Так как содержимое регистра 2 микрокоманд равно нулю, то ну- 10 левые сигналы присутствуют также на выходах всех элементов И 7, в результате чего вырабатывается сигнал 18.

По сигналу 18 регистр 6 блокировки устанавливается в единичное состоя- 15 ние, а начальная микрокоманда заносится в регистр 2 микрокоманд.

Каждая микрокоманда состоит из трех частей — адресной, операционной и управляющей. Кроме того, в поле 20 микрокоманды содержится один разряд управления счетом реверсивного счетчика 9.

В адресной части микрокоманды 25 содержится код, по которому определяется адрес следующей микрокоманды.

Адресная часть микрокоманды поступает на информационные входы блока 4 проверки условий. В операционной части указывается код операции, которую выполняют операционные схемы, управляемые данным микропрограммным управляющим устройством. Операционная часть микрокоманды поступает на выход 10 устроиства. В управляющей

35 части микрокоманды задается набор микроприказов, при выдаче которых осуществляется выполнение операции, указанной в операционной части.

В. бите управления счетом задается направление счета (с прибавлением или вычитанием единицы) реверсивного счетчика 9. Например, для выполнения занесенной в регистр 2 микро- "- 45 команды необходимы три микротакта. ,Причем, в течение первого, второго

::и третьего микротактов единичный сигнал должен присутствовать, например, на выходах первого, пятого и 50 двенадцатого элементов И 7 соответственно. Поэтому на первом, пятом и двенадцатом управляющих выходах регистра 2 микрокоманд присутствуют единичные сигналы, а на остальных - 55 нулевые. Тогда в течение первого микротакта единичный сигнал 19 присут-.

:ствует на выходе первого элемента

792 4

И 7, вследствие чего все последующие элементы И 7 оказываются закрытыми.

Во втором микротакте по импульсу

17 и при наличии единичного сигнала на первом установочном входе первый разряд регистра 6 блокировки устанавливается в нуль. Кроме того, по им

i пульсу 17 и в соответствии. со значением бита управления счетом в поле микрокоманды к содержимому реверсивного счетчика 9 прибавляется или вычитается из него первая единица. Направление счета в бите управления счетом задается таким, чтобы после выполнения всей микрокоманды, т.е. после прибавления к содержимому реверсивного счетчика 9 или вычитания из него числа единиц в соответствии с количеством выдаваемых микроприказов, реверсивный счетчик 9 не обнулялся и не переполнялся.

Первый элемент И 7 закрывается, открывая тем самым все последующие элементы И 7. Так как второй, третий и четвертый элементы И 7 закрыты нулевыми сигналами с управляющих выходов регистра 2 микрокоманд, единичный сигнал 20 вырабатывается на выходе пятого элемента И 7. В третьем микротакте по импульсу 17 к содержимому реверсивного счетчика 9 прибавляется (вычитается иэ него) вторая единица, а пятый разряд регистра 6 блокировки устанавливается в нуль ° В результате этого на выходе двенадцатого элемента И 7 вырабатывается сигнал 21.

В очередном микротакте к содержимому реверсивного счетчика 9 прибавляется (вычитается из него) последняя третья единица в соответствии с числом микроприкаэов, выдаваемых в рассматриваемой микрокоманде. Устанавливается в нуль двенадцатый разряд регистра 6 блокировки, закрывается двенадцатый элемент И 7 и на выходах всех элементов И 7 присутствуют нулевые сигналы. Вырабатывается сигнал 18, в результате чего регистр 6 блокировки устанавливается в исходное единичное состояние, а в регистр 2 микрокоманд заносится следующая микрокоманда.

До этого момента времени по адресной части текущей микрокоманды в блоке 4 проверки условий формировался адрес следующей микрокоманды в!

084792

ol

I

I

И

1Ô

7д

2Г

Составитель 10. Ланцов

Редактор А. Шишкина Техред М.Тепер КоРРектоР М. Щароши

Заказ 2012/44 Тираж 699 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r, Ужгород, ул. Проектная, 4 зависимости от значений сигналов условий, поступающих из операционных схем на вход 11 устройства. По импульсу 17 проиэопло занесение сформированного блоком 4 проверки условий адреса в регистр 3 адреса, в результате чего иэ блока 1 памяти микрокоманд выбралась соответствующая микрокоманда. Таким образом, заносимая по сигналу 18 в регистр 2 микрокоманда оказывается заранее подго- товленной.

По мере выполнения каждой микрокоманды производится счет реверсивного счетчика 9. Причем содержимое .реверсивного счетчика 9 линейно возрастает (при прибавлении) не доходя до переполнения, а затем линейно убывает (при вычитании) Hp доходя до нулевого значения. Если правильный ход выполнения микропрограммы нарушается, нарушается и контролируе.

1 мый режим счета реверсивного счетчика 9, в результате чего он либо переполняется, либо обнуляется. При этом сигнал переполнения (заема) по10 ступает с выхода переполнения реверсивного счетчика 9 на выход 14 устройства, сигнализируя об ошибке..Таким образом, предлагаемое устройство имеет большую надежность по

15 сравнению с известным устройством, так как в отличие от него осуществляет контроль хода выполнения микропрограммы.