Микропрограммное устройство управления с контролем
Изобретение относится к области автоматики и вычислип ельной техники и может быть использовано в ЭВМ и вычислительных системах .с микропрограммным управлением. Цель изобретения - повышение быстродействия устройства . Микропрограммное устройство управления с контролем содержит блок памяти микрокоманд, регистр адреса, регистр микроопераций, мультиплексор логических условий, коммутатор адреса , коммутатор младшего разряда адреса , триггер ошибки, .триггер пуска, генератор тактовых импульсов, сумматор , шифратор, второй и первый элементы И, элемент И-НЕ, второй и первый элементы ИЛИ. Указанная цель достигается с помощью указанной совокупности признаков. 3 ил. I (О
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСГ)БУБЛИК
09) (11) А1 (51) 4 С 06 F 9/22
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕН) )Й КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬГПЮ (21) 3904405/24-24 (22). 03.06.85 (46) 23.12.86. Бнц . Р 47 (72) В.С. Харченко, Г.Н. Тимонькин, В.А. Малахов и С.Н. Ткаченко (53) 681.3(088.8) (56) Майоров С.А., Новиков Г.И.
Структура электронных вычислительных машин. Л.: Машиностроение, 1979.
Авторское свидетельство СССР
М- 1140121, кл. G 06 F 9/22, 1984. (54) МИКРОПРОГРАММНОЕ УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ С КОНТРОЛЕМ (57) Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано в ЭВМ и вычислительных системах с микропрограммным управлением. Цель изобретения — повышение быстродействия устройства. Микропрограммное устройство управления с контролем содержит блок памяти микрокоманд, регистр адреса, регистр микроопераций, мультиплексор логических условий, коммутатор адреса, коммутатор младшего разряда адреса, триггер ошибки, триггер пуска, генератор тактовых импульсов, сумматор, шифратор, второй и первый элементы И, элемент И-НЕ, второй и ! первый элементы ИЛИ. Указанная цель
Ф достигается с помощью указанной сово- Е купности признаков. 3 ил. 127884) И (3 О Г,) Т! (Т Р Н И (. О Т П О С П < . я IС O б; з «1 С . J j
<)ПП!. ОМ;1 I TJTCI! П В(,(«гl((i! IT Г Of(jr-IIOIl ТР.- .?.:П(< li и I (o).",e j сн.(ть испольвот)д!то в 3!3)«п ..зы!
) <.«Jfnr t: (пзных систем <х c: 1!««(.<с).<{)п)){7(). Лм) ilt! )If, з«Т((1!.!O(7»e < j f f j i ?ВЛ«7("J Су! «((73(f» jfjeJ)пе бьтстродейст))т(я уст)70!Тст))а. li;j МНОГО УСТт)ойСТ - Ч())ЛВЛР(И(!(; НЛ <)))тт, 2 — <1!»(TT)(T! tтоl! У! ттул! (1л хР11л 1(птс)))сl"" тора:, пд {! Ijг, 0 --
Iл) Г» У(т)КР(-<КС«лал-г, ) ))лус; !0;Ipoгт) л1.!ь! J! oe ")гс Рj) of< D) G <(1!т)аплРTJI(с )сап Гп)n)ТР»! (())и г «1 ) cQEjeT) " 7))«тт ()Д(ОК I Tfajj!T (TI ггтУ<-)От.-ogt()!((((!»)<Р(<7-! (Т(тт т)ы з,(зji I ) Jlãçñ«) г o«tp «л ту! (!! ." т!.(), (1 у(0;тл << гt:.ТР< «,т(х -.-< "o тl т 1, с тт -« r ) ;) tj (fi » Тз !, !i ro t! . ); — <, 1) Р,f(т!т « ;
t ь((«гтт,-." (1(.,: .. к(o«) .((,", р г T;te (т, .,Х»гпт<()т)(т!Г ",:.: М»f t»óa р; 7;- .т !. t-л гс-)м;.(«r 1 атпр ij(jaГ(<(г «,;« 9 1 л гс.! пi:t«1 c;.—,;.,(-it;, «,(» o!1 c -, . )т;! 1)().;.т. нто; у-1;, (("г сп, i; г r Р т«(л !1 (з т()т! 1 0 г!1(!<1) ( л « ,.((«)г-((1 ?) 7- -»(тл!» )*.— 117: 1, . 1;1 Ор, 1 " гг -;"!"- (- .: ii« .;- i 1 i !(i ((»г 1 <« -! st! Р!I ftt,i!OГ ;;
«<т-! —, Т((-!«-t(ii t i "t t. i, !7!«"7 г! (11 () I " 2.) з )!1«к Г !! J(,! 1()г,;:<уг;ть««(- гс,)!?«!«1 ра(«01"};,I, «(з i, -Г(! РЕ-!ТТО! 61«I)(OT! 21 0)П<1бкуу ЛЦ(>,-, з! бт-, )-.1) ii (. Г!(и!(С )Г)":ОМЛНЦ 1?))<7, г (с! „(д!))(1 .!" (7 с(7(с(с .)п" ." з ««з1",(1. 1! (, Тт «)и«(i .: « ti() (г«tt г! (<1(») -,-1() !1(:-..; i -T -(:,! (,".. <,-Т< : г 3)(7?1!"j 13(. !!ггдп)iс«!тг;г 1; l(
p<«д,, тт (3;)11! !J(,rt.т i йу;! г;, <1;1 Г тj(ов ".!« i <с ft I ) .o Г pat!i ) "a !1! "(11 ((t уи«т)ок(7«!ан(\ n=-tr)З.Iе" ,"Пгпт ?7")ii !.:1 <Л«1,-:;, (т); д«;;(за«(! - ()!. t jt.у(р<- lр01 Рсз(П j „, " j ", 1!! 1! <Г« "т<" Р гИС(!3 olj<: Р 1 <Р I)QJI. j!0j..(!(1... . i: (7 ),t3 )г .; (,Jo)3! ОРг«)1(1 а I!1((пj уст- << .ГР(7));г !!(! ); . iri, От 1П)ОГР«?1 I :П? .)1 (7 t< Тз?;»j)(! (р< ! з-,! 1<з п(1«г "(тл(зп i jl С)<). 1«твj i Р: (1 P. .((. 117! Д ?:" " .-:::! 0»з . j О. (ИЕ, . а с выхода 20(регистра ) снимается едитп(-птый cjtãjjaë. ))абота устройства д (пнается noci((!) (7(««г)! )((-(т)1я )in вх от! 1 (7 cjIT Ilc)7 -«
Г!УСК, ЛО j(OТОГСГ«(У -УГ. i ((OE3. И ВаЕтСЯ :!) Рдинит)ное состоял!(с триггер 8. Ге-! ?cpa !op 9 пат!Инает работу. По первому тактовом»у импульсу с выхода 9(генератора 9 в регисjp 2 ça осится код команды с входа 17, три единичном сигнале — с выхсда 20< регистра 3. ) (О «ГО г "зг i ji?òi((ан«IO!«I«" B pe 1 ETC тр 2 tT (.ггоугл I т-.;. я гтт ))T(«t)!TT)ае гся т,„тпст)отсоМаl У?с! . )3 пе!)воь! ре .(у .EJ01<)оэ»!ат линей! .ой МПКт ОК). !аПУтт? ПЬЛ ВЕДЕ)1 На фИГ. 3) « СГГСРЛТТ!,0((1(Д(
"t jT!cT! f ti(o!;;! i«i",t i j«o - л;! -(з)< t <т?())Q (у в т 0p î 1 O Т:1 O! (Ci, C! «I;1T! Л Ьс„з < Вузу)СQ!!a 9 т-p! («r)() t ° Op () -;atr<- i -c л) р"-r IIC jp i1(! Втзl)С<)ii 0 "гпт))ойстna, 0тд рнгИЕ ра3 Р Я;ТЫ Л "T) С .«! О ТЕТ) Е г)Н Оjт (TET JCP C))COÌßITÖE«j т.естyTI«-(t)т 1;jл с у.<; атот) 10. (лад)пни РЛЗРЯД Л;.У))Р(СЛ О:tePe;::TOt! МУПСРОКОМЛНДЫ <ге ;ТР.) 1 (7) !"!ута)у ср б при О ()утc. j j)E)i(сиl" (И,j;!, ).:1«i Оl,нсб).;.II O. Lf(fj:Otjta !«) -Н I с! JOC ГТЛЕ 1 11:! Сo(! В Е! СТi)7»1<)ПТД! з(i)COP СУ!«П!«1* ! c!pa 10. г,)7(7= о;ерег-по", ..<и?с)70)сс))уат?туы без . .„ !) -". (О Е!Цт)г ПО(1". У?ГДЕТ (С 1. 03 КО(ГМУтатОР <(C (T!".Тi!:! II(!. !11!, ОP (Дlтио!П(ЬТЙ E!ХОД вЂ”,) Р гиз.-т)! Î 2 с д))е (.. (1 II т «Q „tipjj р(за)п13ации всех )Гипейньтх(мнкрокоманд устройс (- У..! С-1-ВО Ф-«НКДИОПИРУЕ Г а!тат!ОГИ -(НО ОгнуС aòòjтO JÓ ii!1 0)711) 1<с) т3 Го)7()ьл т)Р.;1!!(e (<ттп!)м . т«o,)(1«тг(ой Г!У?КP(7?CO» ",J«Ttr TJ по{ т<71(лte (т : д!«т)Р . 11(«усf тззхоД )Ягль Т-1!IJTPò(()(71)8 (j . (. " тт<ЬОT!IУ<1УтЦГ)тз<тет 0 ВХГ)Да тттт,IE« i TI?)j<(з)«Г П!) 1 (! ВТ ГбТТ )г! (за (" (Т 3 j jai jeJTETe ii!0! Рс)«г — )г(о упт тт(=з т" от и "y-(» тгзви"г :;o)" 22 бло."a 1 у)лулуг(з,. 1)оступает на соот:)РТСТв )?6"1)I< в, 01TT .ТР))ного 1 7 И j) !)ot)0-! о 1. 3 );je>(1e)ггов ." . .,,<))1))Е(1 ()"т jP(ТДЦ{ И МТИС-.)ОКО)тан,тЬТ Отт:г)(зг)Ь !Is!(: Р, Я (;tз гза:,. - II«;.33! <<С . =.-. „+ -! и-)и (У =- I) -! (;(! =- 0) . (>Се 0!ЕЧУПД= )ПС1С;)От(<7!«?ЛНДЬ Вeтн)1 «тня pe«1)у!13 <Д)Т< я ;, та,тj07 т(ттио з Р- -Т (lf 1)Е)«г )«je ()CPVa т Р Са) !та <, J" )(«! («<()<з«) (((з 3 т) !С т (т)з (. П) з 3 127884 ставлен на фиг. 3) возникла необходимость реализовать фрагмент микропрограммы, имеющей схождения от двух ус- ловных вершин (y =1. Аналогично рассматриваемому примеру адрес смешения равен 4. Код операционной части микрокоманды поступает на инфармациoIIHbIA вход регистра 3 микроопераций и на выход 20 микроопераций устройства по заднему фронту второго так- 10 тового импульса с выхода 9д генератора 9. Код проверяемого логического условия с выхода 1 блока 1 памяти поступает на мультиплексор 4, элемент ИЛИ 15 и элемент И-НЕ 14. Зна30 Микропрограммное устройства управления с контролем, содержащее блок памяти микрокоманд, регистр адреса и регистр микроопераций, мультиплексор логических условий, коммутатор адреса, триггер ошибки, триггер пуска, генератор тактовых импульсов, элемент И вЂ” НЕ, первый элемент ИЛИ, причем вход пуска устройства соединен с входам установки в единичное состояние триггера пуска, выход которого соединен с входом запуска генератора тактовых импульсов, первый и второй выходы которого соединены соответственно с входами синхронизации регистра адреса и регистра микроопераций, вход кода команды устройства соединен с первым информационным входом коммутатора адреса, выход признака конца команды регистра микроопераций соецинен с прямым и инверсным управляющими входами комму55 ву. чение проверяемого логического условия с выхода мультиплексора 4 поступает на соответствующие входы первого 12 и второго 13 элементов И. Сигнал с выхода элементов ИЛИ 15, И вЂ” НЕ 20 14 и значение младшего разряда адреса с выхода 22 блока 1 памяти поступают на соответствующие входы коммутатора б, первого 12 и второго 13 элементов И. Единичное значение младшего разряда адреса с выхода 22 и отсутствие сигнала ошибки с элемента И вЂ” НЕ 14 закрывают коммутатор 6. Значение младшего разряда адреса с выхода 22 закрывает первый элемент И 12. Сигнал с выхода элемента И 13 поступает на второй вход шифратора 11. С выходов а, и 0 z шифратора 11 (фиг. 2) считывается адрес смещения на сумматор 10. На первый вход сумматора 10 поступает код адреса очередной микрокоманды с выхода 1 блока 1 памяти. Таким образом, адрес очеред ай микрокоманды определяется выражением 40 Сформированный адрес А;„ поступает на соответствующий вход коммутатора 5 адреса при нулевом сигнале с 45 выхода 20, конца команды на регистр 2 адреса и позволяет нам развязать фрагмент микропрограммы, описанный ЛСА, без введения "пустой" микроко50 манды. Далее устройство функционирует аналогично описанному алгоритму. В четвертом режиме организация контроля перехода от программного к микропрограммному уровню осуществляется аналогично известному устрайстВ общем случае, в поле логических условий каждой начальной микрокаманды заносится фиксированныи код, который соответствует номеру неиспользуемого логического условия. Пусть при реализации микропрограммы проверяется десять логических условий. Для их кодирования требуется четыре разряда. Шесть оставшихся кодов могут быть зафиксированы. Ими могут быть, на- ример, коды 1011, 1100,...,1111. Предположим, что в качестве такого фиксированного кода выбран код 1100. Тогда он записывается в поле логических условий всех начальных микрокоманд. После считывания каждой первой микрокоманды проверяется содержимое поля кода логических условий. Если оно отлично от значения фиксированного кода 1100, то это означает, что код, поступивший на вход устройства и воспринимаемый им как начальный адрес микропрограммы, не является кодом операции вследствие его сбоя или отказа аппаратных (программных) средств верхнего уровня. В этом случае устройством формируется сигнал ошибки и его работа прекращается. Работа устройства прекращается также и при наличии единичного сигнала с выхода 20 конца рабо2 ты регистра 3. Формула изобретения i278845 татора адреса, выход которого соединен с информационным входом регистра адреса, выход которого соединен с адресным входом блока памяти микроко,манд, выход поля микроопераций которого соединен с информационным входом регистра микроопераций, выход ко— торого соединен с выходом микроопераций устройства, выход поля логических условий блока памяти микрокоманд и вход логических условий устройства соединены соответственно с управляющим и информационным входами мультиплексора, выход поля логических условий блока памяти микрокоманд соединен с входами элемента И†HE, выход которого соединен с информационным входом триггера ошибки, выход признака Йонца команды регистра микроопераций соединен с вхоцом синхронизации триггера ошибки, выход признака конца работы регистра микроопераций и выход триггера ошибки соединены соответственно с первым и вторым входами первого элемента ИЛИ, выход которого ст и соединен с входом установки в О триггера пуска, выход триггера ошибки соединен с выходом ошибки устройства, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия, в него введены второй элемент ИЛИ, коммутатор младшего разряда адреса, первый и второй элементы И, шифратор, сумматор, причем выход поля логических условий блока памяти микрокоманд соединен с входами второго элемепта ИЛИ,, выход которого соединен с первым инверсным управляющим входом коммутатора младшего разряда адреса и с первыми входами первого и второго элементов И, выход старших разрядов поля адреса блока памяти 10 микрокоманд соединен с первым входом сумматора, выход младшего разряда поля адреса блока памяти микрокоманд соединен с первым и вторым информационными входами коммутатора младшего разряда адреса, с инверсным входом первого элемента И и с вторым входом второго элемента И, выход мультиплексора логических условий соединен с третьим входом первого элемента И и 20 с четвертым входом второго элемента И, выход элемента И-HE соединен с вторьм инверсным управляющим входом коммутатора младшего разряда адреса, с вторым входом первого элемента И и с третьим входом второго элемента И, выходы первого и второго элементов Й с.оединены соответственно с первым и вторым входами иифратора, выход которого соединен с вторым входом сумРД матора, выход коммутатора младшего разряда адреса соединен с первь7м входом сумматора, выход которого соединен с вторым информационным входом коммутатора адреса. 1278845 2 П,у (У О5 Составитель А. Иихайлов Техред В.Кадар Корректор А. Ильин Редактор Л. Гратилло Заказ 6839/47 Тираж 671 . Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Иосква Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4
