Микропрограммное устройство управления

 

Изобретение относится к вычислительной технике, в частности к микропрограммным устройствам управления , и может быть использовано в процессорах цифровых вычислительных машин. Цель изобретения - увеличение быстродействия. Устройство содержит первый и второй блоки постоянной памяти микрокоманд, счетчик адреса, регистр микрокоманд, мультиплексорветвлений, генератор синхроимпульсов, элемент И, .элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, регистр адреса, мультиплексор микрокоманд . Цель изобретения достигается введением второго блока постоянной памяти микрокоманд, регистра адреса , мультиплексора микрокоманд и элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, что позволяет производить выборку следующей микрокоманды при наличии условного перехода в текущей микрокоманде одновременно с вьшолнением текущей микрокоманды. 2 ил. (Л to 1 00

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„.SU„„1247870

А1 (59 4 G 06 F 9/22

ВСЕСРЮЗи" 9

Ц, .„13

БНЬг М ЕМ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н Д ВТОРСИОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3833947/24-24 (22) 02,01.85 (46) 30.07.86. Бюл. Р 28 (72) В.П.Сергиенко и А.И.Борисевич (53) 681.325 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

11 717773, кл. G 06 F 15/00, 1980.

Авторское свидетельство СССР

1Ф .1024927, кл. G 06 F 15/00, 1983. (54) МИКРОПРОГРАММНОЕ УСТРОЙСТВО

УПРАВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к вычислительной технике, в частности к микропрограммным устройствам управления, и может быть.использовано в процессорах цифровых вычислительных 0 машин. Цель изобретения — увеличение быстродействия. Устройство содержит первый и второй блоки постоянной памяти микрокоманд, счетчик адреса, регистр микрокоманд, мультиплексор ветвлений, генератор синхроимпульсов, 1 элемент И, .элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, регистр адреса, мультиплексор микрокоманд. Цель изобретения достигается введенйем второго блока постоянной памяти микрокоманд, регистра адреса, мультиплексора микрокоманд и элемента ИСКЛЮЧАКЩЕЕ ИЛИ, что позволяет производить выборку следующей микрокоманды при наличии условного перехода в текущей микрокоманде одновременно с выполнением текущей микрокоманды. 2 ил.

12478

Изобретение относится к вычислительной технике, в частности к микропрограммным устройствам управления, и может быть использовано в процессорах цифровых вычислительных машин.

Цель изобретения — увеличение быстродействия.

На фиг.1 представлена структурная схема микропрограммного устройства управления; на фиг. 2 — серия синхроимпуль- 10 сов на выходах генератора синхроим— пульсов .

Устройство содержит первый 1 и второй 2 блоки постоянной памяти микl5 рокоманд, счетчик адреса 3, регистр микрокоманд 4, мультиплексор ветвлений 5, генератор синхроимпульсов 6, элемент И 7, элеменг ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ

ИЛИ 8, регистр адреса 9, мультиплексор микрокоманд 10, вход 11 условий

20 и выход 12 кода операции.

Устройство работает следующим образом.

По положительному фронту„ синхро25 импульса, снимаемого с выхода 13 блока 6, в регистр микрокоманд 4 записывается .текущая микрокоманда.

По отрицательному фронту данный синхроимпульс стробирует запись в регистр адреса 9 и в счетчик адреса 3 старших разрядов кода адреса следующей микрокоманды, приходящего с выхода поля старших разрядов 12. регистра микрокоманд 4, на информационный вход. счетчика 3 и информаци35 онный вход регистра 9. После записи информации в регистры 4 и 9 и в счетчик 3 начинает выполняться обработка микрокоманды согласно коду onерации, снимаемого с выхоца 12 и вы40 барка следу1ощей микрокоманды.иэ блоков 1 и 2. Если текущая микрокоманда не является командой условного перехода и код поля адреса текущей микрокоманды не требуется модифици45 ровать в зависимости от условий ветвления, поступающих на вход 11 мультиплексора 5, старший разряд кода поля ветвлений текущей микрокоманды на выходе 12 регистра микрокоманд имеет низкий уровень независимо от получаемых условий на входе устройства. На выходе мультиплексора 5 установлен низкий уровень. Одновременно низкий уровень на выходе 12 поля ветвлений регистра мик1 рокоманд 4 поступает на второй вход элемента И 7 и запрещает прохожде7О 2 ние синхроимпульса с выхода 14 генератора б на счетный вход счетчи— ка 3.

После выборки из блоков 1 и 2 микрокоманд старшие разряды адреса которых равны старшим разрядам кода поля адреса текущей микрокаманды, происходит запись кода следующей микрокоманды в регистр 4 с выхода мультиплексора 10. При этом мультиплексор выбирает микрокоманду из блока 1 или из блока 2 в соответствии со значением младшего разряда кода поля адреса текущей микрокаманды на выходе 12> регистра микрокаманд . Если он равен О, т,.е. адрес следующей микрокоманды четный, выборка производится из блока 1. Если младший разряд кода поля адреса текущей микрокоманды равен 1, т.е. адрес следующей микрокоманды нечетньп, то выборка производится из блока 2.

Элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 8 обеспечивает неинвертирующую передачу значения младшего разряда када поля адреса текущей микракоманды с выхода 12З регистра 4 на управляющий вход мультиплексора 10, так как выход мультиплексора ветвлений 5 имеет низкий уровень.

Если текущая микрокоманда является командой условного ветвления, запись в регистр 4 следующей микрокоманды производится по адресу, равному коду поля адреса текущей микрокоманды, если условие не выполнено, или по адресу, равному коду этого поля, увеличенному на 1, если условие выполнено. Если код поля адреса текущей микрокоманды есть четное число, то младший разряд кода поля адреса текущей микрокоманды, поступающий с выхода 12 регистра 4 на первый вход элемента И 7, имеет низкий уровень и запрещает прохождение через элементы И 7 синхроимпульса с выхода 14 генератора 6 на счетный вход счетчика адреса 3. Из блоков 1 и 2 выбираются микрокоманды с адресами, старшие разряды адреса которых равны старшим разрядам кода поля адреса текущей микрокоманды. После окончания обработки текущей микрокоманды на вход 11 мультиплексора ветвлений поступают условия ветвления, на выходе мультиплексора 5 устанавливается высокий уровень, если условие, указанное в поле ветвле1247870

40 ний микрокоманды выполнено. Если условие выполнено, на входах элемента

ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 8 устанавливаются сигналы разного (высокого и низкого) уровня и на его выходе формируется сигнал высокого уровня. По этому сигналу мультиплексор 10 выбирает следующую команду из блока 2, т.е. микрокоманду с нечетным адресом, равным увеличенному на единицу коду 10 поля адреса текущей микрокоманды.

Если условие не выполнено, на входах элемента 8 устанавливается низкий уровень. Поэтому мультиплексор 10 выбирает микрокоманду из бло- 15 ка 1, т.е. адрес микрокоманды четный и равен коду поля адреса текущей микрокоманды.

Если код адреса текущей микрокоманды есть нечетное число, то 20 младший разряд этого кода, поступающий на первый вход элемента И 7, имеет высокий уровень и разрешает прохождение синхроимпульса с выхо— да 14 генератора 6 через элемент И 7 25 на счетный вход счетчика 3, происходит увеличение на единицу содержимого счетчика 3. В результате из блока 1 выбирается микрокоманда, старшие разряды . адреса которой равны gp старшим разрядам увеличенного на единицу кода поля адреса текущей микрокоманды. Из блока 2 выбирается микрокоманда, старшие разряды адреса которой равны старшим разрядам кода поля адреса текущей микрокоманды. Если указанное в поле ветвлений условие ветвления выполнено, на входах элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 8

1 сигналы имеют одинаковый высокий уровень, а сигнал на выходе элемента 8 имеет низкий уровень. Поэтому мультиплексор 10 выбирает микрокоманду из блока 1, т.е. адрес выбранной микрокоманды равен увеличенному 45 на единицу коду поля адреса текущей микрокоманды. Если указанное в поле ветвлений условие не выполнено, сигналы на входе элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 8 имеют разные (высокий и низкий) уровни и сигнал на выходе этого элемента имеет низкий уровень.

В результате мультиплексор 10 выбирает микрокоманду из блока 1, т,е. адрес выбранной микрокоманды равен увеличенному на единицу ходу поля адреса текущей микрокоманды. Если указанное в поле ветвлений условие не выполнено, сигналы на входе элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 8 имеют разные (высокий и низкий) уровни и сигнал на выходе этого элемента имеет высокий уровень. В результате мультиплексор 10 выбирает микрокоманду из блока 2, т.е. адрес микрокоманды равен коду поля адреса текущей микрокоманды.

Формула и з о б р е т е н и я

Микропрограммное устройство управления, содержащее первый блок постоянной памяти микрокоманд, регистр микрокоманд, счетчик адреса, элемент И, генератор синхроимпульсов, мультиплексор ветвлений, управляющий. вход которого соединен с выходом поля ветвлений регистра микрокоманд, выход поля операций которого является выходом кода операций устройства, выход поля адреса старших разрядов регистра микрокоманд соединен с информационным входом счетчика адреса, выход которого соединен с адресным входом первого блока постоянной памяти микрокоманд, вход записи счетчика адреса соединен с первым выходом генератора синхроимпульсов и входом записи регистра микрокоманд, информационный выход мультиплексора ветвлений является входом условий устройства, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия, в него введены второй блок постоянной памяти микрокомйнд, регистр адреса, мультиплексор микрокоманд и элемент. ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ HJIH выход которого соединен с управляющим входом мультиплексора микрокоманд, первый вход элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ соединен с выходом мультиплексора ветвлений, второй вход элемента

ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ соединен с первым входом элемента И и с выходом младшего разряда поля адреса регистра микрокоманд, выход поля старших pasрядов адреса которого соединен с информационным входом регистра адреса,выход которого соединен с адресным входом второго блока постоянной памяти микрокоманд, вьыод первого блока постоянной памяти микрокоманд соединен с первым информационным входом мультиплексора микрокоманд, выход которого соединен с информа1247870

Фиг.1

Составитель Л.Андрианов

Техред Э.Чижмар Корректор М.Самборская

Редактор И.Сегляник

Заказ 4 127/49 Тираж 671 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r.Óæãîðoä, ул. Проектная, 4 ционным входом регистра микрокоманд, выход второго блока постоянной памяти микрокоманд соединен с вторым инфорйационным входом мультиплексора микрокоманд, выход поля ветвлений регистра микрокоманд соединен с вторым входом элемента И, первый выход генератора синхроимпульсов соединен с входом записи регистра адреса, второй выход генератора синхроимпульсов соединен с третьим входом элемента И, выход которого соединен со счетным входом счетчика адреса.