Микропрограммное устройство управления с контролем переходов

 

МИКРОПРОГРАММНОЕ УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ С КОНТРОЛЕМ ПЕРЕХОДОВ по авт.св. № 966694, отличающееся тем, что, с целью повьппе- ; ния надежности, в устройство введены регистр хранения и второй элемент И, причем управляющий выходблока управления переходами и четвертый выход распределителя импульсов соединены соответственно с первые и вторьм входами второго элемента И, выход которого соединен с входом занесения регистра хранения, выход регистра контроля и вход начальной установки устройства соединены соответственно с информационным и установочным входами регистра хранения, выход которого является информационным выходом устройства, выход блока сравнения соединен с блокирующим (Л входом распределителя импульсов. ;О 4 СО

СОЮЗ СОВКТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕОЪБЛИН

Ос9 08

ЗС59 С 06 F 9 22 С 06 F 11/00

3f. Г(.(ЮЗ Р. 1

13 „".,...",, Я;

МйЯЭХЕйФ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И (ЛНРЫТИЙ (61) 966694 (21) 341 1566/18-24 (22) 22.03.82 (46) 23.08.84. Бюл. М 31 (72) Д.В.Полонский и Ю.Я.Пушкарев (53) 681;325(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

В 966694, кл. G 06 F 9/22, 1980 (прототип). (54)(57) МИКРОПРОГРАММНОЕ устРОйСтВО упРАВления с контРОлем пеРехОдОВ по авт.св. 11 966694, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повыше- . ния надежности, в устройство введены регистр хранения и второй элемент И, причем управляющий выход. блока управления переходами и четвертый выход распределителя импульсов соединены соответственно с первым и вторым входами второго элемента И, г выход которого соединен с входом занесения регистра хранения, выход регистра контроля и вход начальной установки устройства соединены соответственно с информационным и установочным входами регистра хранения, выход которого является информационным выходом устройства, выход блока Я сравнения соединен с блокирующим входом распределителя импульсов.

1 1109749 2

Изобретение относится к вычисли- Поставленная цел тельной технике, в частности к уст- что в микропрограм ройствам микропрограммного управления управления с контро

По основному авт.св. N - 966694 введены регистр хра известно микропрограммное устройство элемент И причем у

9 управления с контролем переходов, ход блока управлени содержащее блок памяти микрокоманд, четвертый выход рас регистр адреса, регистр микрокоманд импульсов соединены блок сравнения, блок управления пе" с первым и вторым в реходами, блок ассоциативной памяти, 1б элемента И, выход к регистр контроля, распределитель нм" с входом занесения пульсов, .элемент И и элемент ИЛИ, ния, выход регистра причем выход регистра адреса соеди- начальной установки нен с первым информационным входом динены соответствен блока сравнения и адресным входом 15 ным и установочным в блока памяти микрокоманд, выход кото- хранения, выход кото рого соединен с информационным вхо- информационным выхо дом регистра микрокоманд, адресный выход блока сравнен выход которого соединен с первым ин- блокирующим входом р формационным входом регистра адреса 2О импульсов. и с первым адресным входом блока При таком решении ассоциативной памяти, выход которого адрес условного пере соединен .с информационным входом ре" го до сбоя, что позв

I ,гистра контроля, вход занесения участок микропрограм которого соединен с выходом элемен- 25 произошел сбой. Гран та ИЛИ, а выход — с вторым информака определяются с од ционным входом блока сравнения, вы- ресом, при котором в ход которого является сигнальным ледний условный пере выходом устройства, информационный а с другой — адресом выход блока управления переходами выполнился бы следую соединен с вторым адресным входом переход при отсутств блока ассоциативной памяти и вторым На фиг. 1 изображ информационным входом егист а а еД м Регистра аДРе лагаемого устройства са, вход занесения которого соединен .схема 6ëîêà упра л лока управлен с четвертым выходом распределителя на фиг. 3 - схема бл импульсов, первый, второй и третий З5 на фиг. 4 — схема ра выходы которого соединены соответст- пульсов; на фиг. 5— венно с входом элемента И, с входом программы; на фиг. 6 занесения регистра микрокоманд и с диаграмма ° входом занесения блока сравнения, Микропрограммное разрешающии вход которого соединен ления с контролем пе

4О с управляющим выходом блока управле- блок 1 памяти микрок ния переходами и с входом элемен- адреса, регистр 3 ми та И, выход которого соединен с пер-, õîä 4 которого являе

f вым входом элемента ИЛИ, второй вход ::выходом устройства

45 /

t которого соединен с установочными ния переходами вход

Э входами регистра адреса, регистра ляется управляющим в микрокоманд, блока сравнения,. Расп- блок 7 сравнения, вь ределителя импульсов и входом на- является сигнальным чальной установки устройства (.1 3. ва блок а

Недостатком известного устройства является низкая глубина диагностирования, обусловленная невозможностью определения участка микропрограммы, на котором произошел. сбой.

Цель изобретения - повышение надежности устройства. ь достигается тем, мное устройство лем переходов нения и второй правляющий выя переходами и пределителя соответственно ходами второго оторого соединен регистра хранеконтроля и вход устройства соено с информационходами регистра рого является дом устройства, ия соединен с аспределителя сохраняется хода, выполняемооляет определить мы, на котором ицы этого участной стороны адыполняется посход до сбоя, при котором щий условный ии сбоя. ена схема предна фиг. 2 ия переходами; ока сравнения, спределения им.алгоритм микро— временная устройство управреходов содержит оманд, регистр 2 крокоманд, вытся управляющим блок 5 управле6 которого явходом устройства, иод 8 которого выходом устройстЭ

9 ссоциативной памяти, ре50 гистр 10 контроля, регистр 11 хранения, выход 12 которого является регистрирующим выходом устройства, элементы И 13 и 14, элемент ИЛИ 15, распределитель 16 импульсов, вход 17 начальной установки устройства.

Выход блока 1 памяти микрокоманд соединен с информационным входом

09749 4

3 11 регистра 3 микрокоманд, первый вы ход которого соединен с первым инфор,мационным входом регистра 2 адреса ,и первым адресным входом блока 9 ассоциативной памяти. Второй выход регистра 3 микрокоманд соединен с входом 18 выбора условия блока 5 управления переходами, вход 19 которого соединен с третьим выходом регистра 3 микрокоманд. Информационный выход 20 блока 5 управления переходами соединен с вторым адресным входом регистра 2 адреса, выход которого. соединен с адресным входом блока 1 памяти микрокоманд и информационным входом 21 блока 7 сравнения. Управляющий выход 22 блока 5 управления переходами соединен с входами элементов И 13 и 14 и с разрешающим входом 23 блока 7 сравнения, выход которого соединен с блокирующим входом 24 распределителя 16 импульсов

Выход блока 9 ассоциативной памяти соединен с информационным входом регистра 10 контроля, вход занесения которого соединен с выходом элемента ИЛИ 15, а выход - с информационным входом регистра 11 хранения и с информационным входом 25 блока 7 сравнения. Первый выход распределителя 16 импульсов соединен с входом элемента И 13, выход которого соединен с входом .элемента ИЛИ 15.

Второй выход распределителя 16 импульсов соединен с входом занесения регистра 3 микрокоманд. Вход 26 занесения блока 7 сравнения соединен с третьим выходом распределителя 16 импульсов, четвертый выход которого соединен с входом занесения регистра 2 адреса и входом элемента И 14, выход которого соединен с входом занесения регистра 11 хранения, Установочные входы регистра 2 адреса, регистра 3ìèêðîêîìàíä, регистра 11 хранения, блока 7 сравнения, распределителя 16 импульсов и вход элемента ИЛИ 15 соединены с входом t7 начальной установки устройства.

Блок 5 управления переходами (фиг. 2) содержит дешифратор 27, группу элементов И 28, элементы ИЛИ 29 и НЕ 30. Вход дешифратора 27 является входом 18 выбора условия блока 5 управления переходами.

Выходы дешифратора 27 соединены с первыми входами группы элементов И 28.

Псрвый выход дешифратора 27 соединен с входом элемента НЕ 30, выход которого является управляющим выходом 22 блока 5 управления переходами. Второй вход первого элемента И группы элементов И 28 является управляющим входом 6 устройства. Выходы группы элементов И 28 соединены с входами элемента ИЛИ 29, выход которого является информационным выходом 20 блока 5 управления переходами.

Блок 7 сравнения (фиг. 3} содержит схему 31 совпадения, элемент И 32 и триггер 33. Входы схемы 31 совпадения являются информационными входами .21 и 25 блока сравнения. Выход

15 схемы 3 1 совпадения соединен с третьим входом элемента И 32, второй и первый входы которого являются соответственно входом 23 разрешения и входом 26 занесения блока 7 сравнения. Выход элемента И 32 соединен с установочным входом триггера 33, вход сброса которого является установочным входом блока 7 сравнения.

Выход триггера 33 является сигнальным выходом 8 устройства.

Распределитель 16 импульсов (фиг. 4) содержит генератор 34 импульсов, счетчик 35; элемент И 36 и дешифратор 37. Выход генератора 34 импульсов соединен со счетным входом счетчика 35 и входом элемента И Зб.

Выход элемента И 36 соединен со стробирующим инверсным входом дешифратора 37, выходы которого являются выходами распределителя 16 импульсов.

Вход сброса счетчика 35 является установочным входом распределителя 16 импульсов. Выход счетчика 35 .соединен с управляющим входом дешифратора 37. Инверсный вход элемента И Зб

40 является блокирующим входом 24 распределителя 16 импульсов.

На фиг. 5 показан фрагмент алгоритма микропрограммы, в котором из команды А условного перехода осу45 ществляется переход в одно из двух направлений (к микрокоманде А1 или

А2) . Символами А обозначены микрокоманды условного перехода, символами (.с — линейные микрокоманды.

На фиг. 6 а, б приведена временная диаграмма выполнения алгоритма микро программы, показанного на фиг. 5.

Причем в соответствии с диаграммой на фиг. ба выполняется участок мик55 ропрограммы между переходами А и А1, а в соответствии с диаграммой на фиг. 6 b выполняется участок микропрограммы между переходами A и А2 .

749

1109

Диаграмма на фиг. 6 6 показывает ра боту устройства в случае возникновения сбоя.

Цифрами на фиг. 6а, b обозначены импульсы 38-4.1 соответственно на пер- g вом, втором, третьем и четвертом выходах распределителя 16 импульсов, код 42 адреса на входах регистра 2 адреса и блока 9, код 43 адреса на выходе регистра 2 адреса, код 44 мик-«О рокоманды на выходе блока t памяти микрокоманд, код 45 микрокоманды на выходе регистра 3 микрокоманд, контрольный адрес 46 на выходе блока 9 ассоциативной памяти, сигнал 47 на 15 управляющем выходе 22 блока 5 управления переходами, импульсы 48 на выходе элемента ИЛИ 15, импульсы 49 на выходе элемента И 14, сигнал 50 ошибки на сигнальном выходе 8 устройства. 2О

В исходное состояние устройство приводится подачей на вход 17 сигнала начальной установки, в результате чего регистр 2 адреса, регистр 3 микрокоманд, регистр 11 хранения, счет- 25 чик 35 и триггер 33 устанавливаются в "0", а в регистр 10 контроля заносится контрольный адрес для.первого условного перехода в микропрограмме А.

Рассмотрим работу устройства в соответствии с временной диаграммой, приведенной на фиг. 6а.

После выполнения линейной последовательности микрокоманд, предшествую.35 щей микрокоманде условного перехода 4, в регистре 2 адреса формируется адрес микрокоманды А (позиция 43). По этому адресу из блока 1 памяти микрокоманд выбирается микро- 4О команда А и .поступает на информационный вход регистра 3 мнкрокоманд (позиция 44) . По импульсу 39 микрокоманда А заносится в регистр 3 микрокоманд (позиция 45). Так как в микро- 4 команде А1 выполняется условный переход, то поле номера условия в ней не равно "0". Вследствие этого еди- . ничный сигнал вырабатывается на одном из выходов дешифратора 27, кроме

50 первого, и на информационный выход 20 блока 5 управления переходами поступает сигнал соответствующего условия с входа 6 устроиства. Сигнал 47 принимает единичное значение.

Адрес следующей микрокоманды и адрес контрольного адреса для сле дующего условного перехода определяются в зависимости от значения ("0" или "1") сигнала условия. Например, по адресной части микрокоманды А и конкретному значению логического условия на информационных входах регистра 2 адреса формируется адрес миЫ- рокоманды МЗ (позицня 42). По этому же адресу из блока 9 ассоциативной памяти выбирается контрольный адрес для условного перехода А1 (позиция 46).

Одновременно в блоке 7 сравнения производится сравнение контрольного адреса, содержащегося в регистре 10 контроля, с адресом микрокоманды А, содержащимся в регистре 2 адреса.

Если адреса в регистре 2 и регист" ре 10 контроля совпадают, то установка

«триггера 33 по импульсу 40 не производится, так как элемент И 32 закрыт нулевым сигналом с выхода схемы 31 совпадения ° При поступлении импульса 4 1 в регистр 2 адреса заносится адрес микрокоманды МЗ, а по импульсу 49 в регистр 11 хранения заносит ся адрес микрокоманды А.

В следующем микрокомандном цикле по импульсу 48 контрольный адрес микрокоманды А1 заносится в регистр 10 контроля. По импульсу 39 микрокоманда М3 заносится в регистр 3 микрокоманд. Так как микрокоманда МЗ является линейной микрокомандой, сигнал 47 принимает нулевое значение.

После выполнения микрокоманд М3, М4 и М 5 в регистре 3 адреса формируется адрес микрокоманды А1. Так как на участке между переходами А и А1 сбоев не происходит, микрокоманда А1 выполняется так же, как и микрокоманда А.

Выполнение участка микропрограммы между переходами А и А2 (фиг. 65) начинается аналогично описанному примеру по выполнению участка микропрограммы между переходами А и А1 с той лишь разницей, что в регистр 10 контроля заносится контрольный адрес микрокоманды А2.

В случае возникновения сбоя устройство переходит на выполнение другой (ложной) линейной последовательности .микрокоманд, после которой выполняется команда условного перехода Ах. Так как адрес микроком«нды А«« не совпадает. с контрольным адресом микрокоманды А2, то по импульсу 40 вырабатывается сигнал 50, сигнализи-. руя о сбое.

1109749

Работа устройства блокируется, а на выход 12 поступает адрес микрокоманды А. В результате этого однозначно определяется место сбоя—

-участок микропрограммы между микро-. ,командами А и А2. Если сбой происходит до выполнения микрокоманды А, то при обнаружении сбоя в регистре 11 хранения сохраняется нулевой адрес, свидетельствуя о том, что сбой про1 изошел на начальном участке микроФ программы (от начала микропрограммы до выполнения микрокоманды А1.

Устройство кроме контроля условных переходов имеет возможность контролировать также и безусловные переходы. Для этого на один иэ управляйщих входов б устройства подключается .сигнал логического нуля. Еще один

as управляющих входов 6 устройства используется для подключения к нему

11 11 сигнала логической 1

При выполнении безусловного перехода в микрокоманду с четным адресом в поле номера условия мнкрокоманды, из которой осуществляется этот переход, задается номер управляюще го входа 6 устройства, на который подан

11 1! сигнал логического О !

В случае выполнения безусловного перехода в микрокоманду с нечетным адресом в поле номера условия микрокоманды, из которой осуществляется

5 этот переход, задается номер управляющего входа 6 устройства, на который подан сигнал логической "1".

Работа устройства при выполнении и контроле безусловного перехода осуществляется так же, как .и при выполнении условного перехода.

Таким образом, предлагаемое устройство обладает большей глубиной диагностирования, так как позволяет определять участок микропрограммы, на котором произошел сбой. Это позволяет уменьшить время поиска неисправности н время восстановления работы устройства.

Предлагаемое устройство по сравнению с базовым объектом обладает большей глубиной диагностирования, так как позволяет определять участок сбоя в микропрограмме. С применением предлагаемого устройства s блоке управления фрезерным станком время поиска неисправности и соответственно время простоя станка сокращается в 2 раза.

1109749

-- Редактор A.Мотыль

Заказ 6085/34 Тираж 699 Подписное.ВНИИПИ.Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

М

Ô3

le

Щ

И фф

Составитель И. Сигалов

Техред Т.Дубннчак Корректор С.Шекмар

Филиал ППП "Патент", r.Óæãîðîä, ул.Проектная, 4