Микропрограммное устройство управления с контролем

 

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано при разработке ЭВМ и других цифровых систем с микропрограммным управлением. Целью изобретения является сокращение объема оборудования блока памяти микрокоманд . Устройство содержит блок памяти микрокоманд, регистр адреса, регистр микроопераций, мультиплексор, коммутатор, три триггера, генератор, два элемента И, элемент ИЛИ. Указанная цель достигается с помощью выщеуказанной совокупности признаков .3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

29 А1 (19) (И) (5)) 4 С 06 F 9/22 11/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ASTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Г

C е

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР пО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3949428/24-24 .(22) 02.09.85 ,(46) 30.12.86. Бюл. Ф 48 (72) В.С. Харченко, Г.Н. Тимонькин, С.Н. Ткаченко и П.Е. Марков (53) 681.3(088.8) (5e) Авторское свидетельство СССР .У 1007106, кл. G 06 F 9/22, 198 1.

Авторское свидетельство СССР

Ф 1140121, кл. G 06 F 9/22, 1985...(54) МИКРОПРОГРАММНОЕ УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ С КОНТРОЛЕМ (57) Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано при разработке ЭВМ и других цифровых систем с микропрограммным управлением. Целью изобретения является сокращение объема оборудования блока памяти микрокоманд. Устройство содержит блок памяти микрокоманд, регистр адреса, регистр микроопераций, мультиплексор, коммутатор, три триггера, генератор, два элемента И, элемент ИЛИ. Указанная цель достигается с помощью вышеуказанной совокупностиприэнаков .3 ил.

1 12

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в ЭВМ и вычислительных системах с микропрограммным управлением.

Целью изобретения является сокращение объема оборудования блока памяти микрокоманд.

На фиг.1 приведена функциональная схема микропрограммного устройства управления с контролем; на фиг.2— функциональная схема мультиплексора, на фиг.3 — временная диаграмма работы устройства.

Предлагаемое устройство (фиг,1) содержит блок памяти микрокоманд, постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) 1 с полями кода микроопераций

1.1, кода логических условий 1.2, немодифицируемых разрядов адреса 1.3, регистр 2 адреса, регистр 3 микроопераций, мультиплексор 4, коммутатор

5, триггер 6 пуска, триггер 7 ошибки, триггер 8 конца команды, генератор 9 тактовых импульсов, первый элемент

И 10, второй элемент И 11, элемент

ИЛИ 12, вход 13 шины единичного потенциала устройства, вход 14 пуска устройства, вход 15 кода команды устройства, вход 16 логических условий устройства, выходы 17 микроопераций, выход 18 ошибки устройства, первый

19, второй 20 и третий 21 выходы мультиплексора 4, выход 22 старшего разряда поля адреса ПЗУ 1, первый

23 и второй 24 выходы генератора 9 тактовых импульсов.

Мультиплексор 4 (фиг.2) содержит дешифратор 25 и коммутатор 26.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии все элементы памяти установлены в "0 . Цепи установки исходного состояния (не показаны). В поле логических условий нулевой ячейки (с нулевым адресом)

ПЗУ 1 записан код конца команды, который поступает с выхода 1.2 ПЗУ 1 на управляющий вход мультиплексора

4. По этому коду мультиплексор 4 формирует на выходе 21 единичный сигнал, который присутствует на информационном входе триггера 8 конца команды и управляющем входе коммутатора 5. На втором информационном вховходе мультиплексора 4 присутствует единичный сигнал, подаваемый с выхода шины 13 единичного потенциала.

80629 г

Работа устройства начинается после поступления на вход 14 сигнала

"Пуск", по которому устанавливается в единичное состояние триггер 6 (фиг.3). По переднему фронту первого тактового импульса с выхода 23 гене ратора 9 устанавливается в единичное состояние триггер 8. По заднему фрон, ту этого импульса в регистр 2 заносит10 ся код команды с входа 15 устройства.

Этот код записывается в регистр 2 через коммутатор 5, на управляющий вход которого подается единичный сигнал с выхода 21 мультиплексора 4. Таким образом формируется адрес новой ячей ки ПЗУ 1. При отсутствии ошибки эта ячейка должна содержать начальную микрокоманду микропрограммы. В тех случаях, когда она или несколько микропрограмм начинаются с микрокоманд ветвления, у которых поле логических условий занято контрольным кодом, при программировании этих микропрограмм (как и в прототипе) вводятся

25 ! дополнительно специальные начальные микрокоманды.

В поле логических условий начальной микрокоманды записан контрольный

З0 код начала микропрограммы, который подается с выхода 1.2 ПЗУ 1 на управляющий вход мультиплексора 4, формирующего по этому коду единичный сигнал на выходе 20 ° Этот сигнал посту35 пает на инверсныйвход первого эпемента И 10. Благодаря этому на информационном входе триггера 7 присутствует нулевой сигнал. В случае искажения кода операции микрокоманда но40 вой ячейки окажется неначальной и в ее поле логических условий будет от сутствовать контрольный код. Из-за этого на выходе 20 мультиплексора

4 будет нулевой сигнал, который поступит на инверсный вход элемента

И 10. В то же время на его прямой вход поступают единичный сигнал с выхода триггера 8. Таким образом, на информационном входе триггера 7будет присутствовать единичный сигнал ошибки. Запись информации в триггер

7 произойдет по тактовому импульсу с второго выхода генератора 9. Если в этот момент на информационном входе триггера 7 присутствует сигнал ошибки, то он зафиксируется на выходе 18.

Одновременно с этим сигнал ошибки поспоступит через элемент ИЛИ 12 на вход установки в "0" триггера 6 пуска, ко12806 тарый остановит устройство. В противном случае оста«ова не произойдет и и» тому же тактовому импульсу с второго выхода 24 генератора 9 в регистр

3 будет занесена часть кода первой микракоманды, состоящая из кода микроопераций, Затем в регистр 2 по заднему фронту второго импульса с первого выхода 23 генератора 9 запишется адрес следующей микрокаманды. Этот 50 адрес поступит в регистр 2 с выхода

1.3 ПЗУ 1 (немодифицируемая часть) и выхода 1.2 ПЗУ 1 через мультиплексор 4 с его выхода 19 (модкфкцируе— мая часть) через коммутатор 5. При 15 этом на управляющий вход коммутатора

5 подается нулевой сигнал с выхода 21 мультиплек<..ора 4.

Па второму тактовому импульсу с в араго «ыхода 24 генератора 9 код 20 микрооперацкй заносится в регистр 3 и далее работа устройства продолжается аналогична описанному, В микрокоманде

«ет«ления код логических условий поступает с поля 1.2 ПЗУ 1 на управляющий вход мультиплексора 4, который выделяе1 на свой выход 19 значение нужного лаги-le".êîго условия с входа

16 устройст«а. В линейных микрокоман— дах с поля 1,2 ПЗУ 1 поступает нулевой 30 кад, если необходима обеспечить значение младшсг

При считывании из ПЗУ 1 последней микрокоманды в поле логических условий которой записан код конца команды, мультиплексор 4 согласно описанному алгоритму ега работы формирует 45 единичный сигнал на своем выходе 21.

Дальнейший алгоритм перехода устройства к выполнению новой микропрограммы аналогичен описанному алгоритму начальной фазы функционирования уст- 50 ройства.

После считывания из ПЗУ 1 последней микракоманды последней микропрограммы работа устройства прекращается по сл дующему алгоритму. Благодаря тому, чта вале последней микрако-, манды микропрограммы значение старшего разряда адреса задается единичным

29 4 с выхода 1.3 ПЗУ 1 «а второй з«емент

И 11 через выход 22 падается единичный сигнал. На первом входе элемента

И 11 также присутствует единичный сигнал, он падается с выхода 21 мультиплексора 4, так как из поля логических условий последней микрокоманды последней микропрограммы считывается записанный в него код конца команды, который подается с выхода 1.2 ПЗУ 1 на управляющий вход мультиплексора 4.

С поступлением на третий вход элемента И 11 тактового импульса с первого выхода 23 генератора 9 на выходе элемента 11 появляется сигнал конца работы. Этот сигнал через элемент ИЛИ

12 поступает на вход установки в "0" триггера 6 пуска, обнуляет его и останавливает таким образом устройство.

При этом на выходе 18 устройства сигнал ошибки отсутствует, так как тактовый импульс с второго выхода 24 генератора 9 на вход синхронизации триггера 7 ошибки уже не поступает и триггер остается в прежнем нулевом состоянии. Сигнал конца работы формируется элементом И 11 только тогда, когда в поле адреса микрокоманды записано единичное значение. старшега разряда адреса, а B поле логических условий этой же микрокоманды записан коц конца команды. Это выполняется только в последней микрокоманде последней микропрограммы, так как в адресные поля последних микрокоманд других микропрограмм не записывается ничего.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

Микропрограммное устройство управления с контролем, содержащее блок памяти микрокоманд, регистр адреса, регистр микроапераций, мультиплексор, коммутатор адреса, триггер пуска, триггер ошибки, генератор тактовых импульсов, первый элемент И, элемент

ИЛИ, причем вход пуска устройства соединен с входом установкк,в "1" триггера пуска, выход которого соединен с входом запуска генератора тактовых импульсов, первый и второй выходы которого соединены соответственна с входами синхронизации регистра .адреса и регистра микраапераций, выходы поля немодифицируемых разрядов адреса блока памяти мккрокоманд и группа входов кода команды устройства соединены соответственно с входа5 i28 ми немодифицируемых разрядов адреса первой группы и второй группы информационных входов коммутатора адреса, выход которого соединен с информационным входом ре.гистра адреса, выход которого соединен с адресным входом блока памяти микрокоманд, выход поля микроопераций которого соединен с информационным входом регистра микроопераций, выход которого соединен с выходом микроопераций устройства, выход поля логических условий блока памяти микрокоманд и вход логических условий устройства соединены соответственно с управляющим и первым информационным входами мультиплексора„ первый выход которого соединен с входом младшего разряда адреса первой группы информационных входов коммуТатора адреса, выход первого элемента И соединен с информационным входом триггера ошибки, выход которого соединен с выходом ошибки устройства и первым входом элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом установк:и в "Он триггера пуска, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что, с целью

0629 6 уменьшения объема оборудования блока памяти микрокоманд, оно содержит триггер конца команды, второй эле— мент И, причем первый выход генератора тактовых импульсов соединен с входом синхронизации триггера конца команды, выход которого соединен с прямым входом первого элемента И, второй выход генератора тактовых импульсов

1О соединен с входом синхронизации триггера ошибки, шина единичного потенциала устройства подсоединена к второму информационному входу мулЬтиплексора, второй выход которого соединен с инверсным входом первого элемента И, третий выход мультиплексора соединен с первым входом второго элемента И, управляющим входом коммутатора адреса, информационным входом

20 триггера конца команды, выход старшего разряда поля адреса блока памяти микрокоманды и первый выход генератора тактовых импульсов соединены соответственно с вторым и третьим входами второго элемента И, выход которого соединен с вторым входом элемента ИЛИ.

1280629

® под 1Я ПЯ

Составитель А. Михайлов

Редактор А. Лежнина Техред Л.Сердюкова Корректор А. Тяско

Заказ 7068/55 Тираж 671 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4