Микропрограммное устройство управления

 

Нзобретение относится к вычисительной технике и может быть использовано в микропрограммных автоматах и контроллерах, в частности в устройствах сопряжения вычислительных комплексов. Целью изобретения является сокращение объема оборудования устройства путем уменьшения объема используемой памяти микрокоманд. С этой целью в устройство, содержащее блок 1 памяти микрокоманд, счетчик 2, два элемента 5, 9 задержки, элемент И 3 и группу 7,,,-7 дешифраторов, введены триггер 12 управления режимом, сумматор 13 по модулю два, триггер ошибки 14 и группа элементов И. 1 ил. а S СО 4 О to О5

СОЮЗ СО8ЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

ЗФ.;PrAъф ъе Фя

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н A ВТОРСКОМ .Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3978082/24-24 (22) 14. 11. 85

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (46) 15. 04. 87. Бюл. Ф 14 (72) Ю. P.Æåðäåâ, В. П. Карпенко, В.В.Лебедь, А.В.Дрозд и О.П.Гусева (53) 681.32(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 760100, кл. G 06 F 9/22, 1978.

Авторское свидетельство СМР

N - 1176327, кл. G 06 F 9/22, 1983. (54) ИИКРОПРОГРАИМНОЕ УСТРОЙСТВО

УПРАВЛЕНИЯ

„„SU„„1304023 (5D 4 G 06 F 9/22 (57) Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в микропрограммных автоматах и контроллерах, в частности в устройствах сопряжения вычислительных комплексов. Целью изобретения является сокращение объема оборудования устройства путем уменьшения объема используемой памяти микрокоманд.

С этой целью в устройство, содержащее блок 1 памяти микрокоманд, счетчик 2, два элемента 5, 9 задержки, элемент

И 3 и группу 7 -7Ч дешифраторов, введены триггер 12 управления режимом, сумматор 13 по модулю два, триггер ошибки 14 и группа 11 -11 элемен (K.

Щ тов И. 1 ил.

5 0

1 13

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в микропрограммных автоматах и контроллерах, в частности в устройствах сопряжения вычислительных комплексов.

Целью изобретения является сокращение объема оборудования путем уменьшения объема используемой памяти микрокоманд.

На чертеже представлена функциональная схема предлагаемого устройства.

Микропрограммное устройство управления содержит блок 1 памяти микрокоманд, счетчик 2, элементИ Зи имеет вход 4 синхронизации, первый элемент 5 задержки, вход 6 сброса, дешифраторы

7 "7, вход 8 кода команды, второй элемент 9 задержки, группу 10 операционных выходов, группу 11 ° -11„ элементов И, триггер 12 управления режимом, сумматор 13 по модулю два, триггер 14 ошибки, выход 15 сигнала ошибки.

Устройство работает следующим образом. Исходное состояние счетчика 2 (нулевое),* триггера 12 управления режимом (единичное) и триггера 14 ошибки (единичное) устанавливается при подаче на вход 6 устройства импульса сброса. Информация с входа 8, характеризующая режим работы устройства, через группу 11, -11„ элементов

И поступает на третий адресно вход блока 1 памяти, при этом на второй вход блока 1 поступает информация с входа 8, характеризующая условия переходов, и на третий адресный вход поступает информация о состоянии счетчика 2. Информация о состоянии счетчика 2 поступает на информационные входы дешифраторов 7„, -7 . В зависимости от режима работы устройства происходит выборка того или иного дешифратора 7, при этом на одном из выходов дешифратора, например на нервом выходе, формируется К-раз— рядная микрокоманда однословного формата, соответствующая первому микротакту.

В первом микротакте (как и в последующих) в зависимости от алгоритма

Функционирования устройства на первый вход элемента И 3 поступает информация о запрете или разрешении прохождения синхроимпульса, записанная в блоке 1 памяти. При наличии с

04023 2 выхода блока 1 памяти сигнала разрешения прохождения синхроимпульса иединичного состояния триггера 14 синхроимпульс с входа 4 устройства поступает на.выход элемента И 3. Этот синхроимпульс стробирует выбранный дешифратор и, поступая через элемент 9 на счетный вход счетчика 2, переводит последний в следующее состояние.

Двоичное число, соответствующее этому состоянию, поступает на первый адрес" ный вход блока 1, при этом состояние последнего.в зависимости от алгоритма 1 аботы устройства может оставаться прежним, а может и изменяться.

В первом случае счетный импульс, задерживаясь элементом 5 и поступая на вход записи счетчика 2, записывает в него прежнее значение двоичного числа, после чего формируется следующая микрокоманда. Во втором случае аналогичным образом происходит запись новог8 двоичного числа в счетчик 2. Таким образом, осуществля25 ется безусловный переход в новый MHK ротакт и формируется соответствующая ему микрокоманда.

При наличии сигнала запрета прохождения синхроимпульса, поступающего с выхода блока 1, синхроимпульсы не проходят на счетный вход счетчика 2 и данный такт сохраняется по необходимости долго. При поступлении на вход 8 кода условий переходов изме" няется значение числа на выходе блока 1. Это новое значение числа записывается в счетчик 2 и формируется. новая микрокоманда на выходе выбранного дешифратора 7. Таким образом, осуществляется условный переход в требуемый микротакт, в котором в зависимости от алгоритма работы воз можно ожидание нового условия, и тогда в блоке 1 должен быть "зашит" ло" гическнй "О", который запрещает прохождение синхроимпульсов на счетный вход счетчика 2, если же в блоке 1

"зашита" логическая "1", то разрешено прохождение синхроимпульсов. При наличии у микропрограмм работы устройства в разных режимах общих частей (подпрограмм) последние записываются в выделенную область памяти один раз, а не дублируются при записи каждой микропрограммы.

В первом микротактс (как и в последующих) в зависимости от алгоритма функционирования устройства на информационный вход триггера 12 поступает

3 13040 информация, записанная в блоке 1, о том, что данный микротакт относится к общей части микропрограмм работы устройстьа и является индивидуальным для данного режима работы. Для индивидуальных микротактов в блоке 1 должна быть "зашита" логическая "i" а для общих микротактов должен быть

"зашит" логический "0 . Переход от индивидуальных участков микропрограмм к общим (подпрограммам) и обратный переход осуществляется с помощью описанных операций условного и безусловного переходов.

При переходе к общему участку мик- 15 ропрограммы (подпрограмм) на информационный вход триггера 12 поступает значение логического "0", которое

"зашито" в последнем микротакте индивидуального участка микропрограмм. По20 аинхроимпульсу, поступающему с элемента 5, триггер 12 переходит в нулевое состояние и в счетчик 2 записывается новое значение, соответствующее первой микрокоманде подпрограммы.25

Нулевое значение сигнала с выхода триггера 12 поступает на первые входы группы 11 -11 элементов И, с выходов которых нулевое значение адреса поступает на третий адресный вход бло- 30 ка 1, т.е. осуществляется переход в выделенную (нулевую) область блока 1, где "зашиты!1 подпрограммы.

При возврате из подпрограммы на ,информационный вход триггера 12 поступает значение логической "1", которое "зашито" в последнем микротакте подпрограммы. По,синхроимпульсу, поступающему с элемента 5, триггер 12 переходит в единичное состояние и в счетчик 2 записывается значение, соответствующее первой микрокоманде индивидуального участка микропрограммы, следующей за общим участком. Еди-< ничное значение сигнала с выхода °

:триггера 12 открывает группу 11,-11„ элементов И, через которые информация с входа 8 поступает на третий адресный вход блока 1. Таким образом, при возврате из подпрограммы осуществляется переход к ячейкам блока 1 с одинаковым значением кода на первом адресном-входе, т.е. все индивидуальные ,4 участки микРопРогРамм, следующие за общим участком, должны начинаться с данной ячейки. Далее в помощью операций условного или безусловного переходов можно перейти на выполнение

23 4 индивидиуальных или общих участков микропрограмм работы устройства.

Для возможности определения отказов в работе устройства в нем имеется схема контроля, состоящая иэ элемента

И 3, сумматора 13 и триггера 14. Каждая микрокоманда, "зашитая" в блок 1, снабжается контрольным битом, являющимся дополнением для нечетности суммы по модулю два (n-1) разрядов микрокоманды.

При записи микропрограмм в блок 1 могут оставаться свободные области, обращение к которым является сбоем в работе устройства. Считываемая информация из блока 1 поступает на вход сумматора 13, где группа из (n-1) выходных кодов блока 1 складывается по модулю два с кодом на его и-м выходе.

Таким образом, при правильной работе устройства на выходе сумматора

13 формируется уровень логической

"1", который по синхроимпульсу, поступающему- с выхода элемента 5, записывается в триггер 14. Единичное состояние триггера 14 разрешает прохождение синхроимпульсов с входа 4 устройства. При появлении сбоя в ра- . боте устройства на выходе сумматора

13 формируется уровень логического

"0", который при подаче очередного синхроимпульса запишется в триггер

14. Нулевое состояние триггера 14 запретит прохождение синхроимпульсов с входа 4 устройства и на выходе 15 появится сигнал ошибки. Сбойное состояние устройства будет сохраняться до появления сигнала сброса с входа 6.

Таким образом, анализируя состояние счетчика 2 и значение режима работы, снимаемое с выходов группы 11„ -11„ элементов И, можно локализовать неисправную микросхему блока 1 памяти.

Данная схема контроля позволяет проверять не только микрокоманды, считываемые из блока 1 памяти, но и случаи обращения к неиспользуемой области блока 1 памяти микрокоманд, так как в неиспользуемой области блока 1 памяти остаются "зашитыми" "0" по всем выходным Разрядам.

Работа микропрограммного устройства управления осуществляется до тех пор, пока не произойдет переход счетчика 2 в исходное (нулевое) состояние или пока с входа 6 не придет сигнал сброса и не снимется сигнал выбора режима с входа 8, или не будет выяв 13040

Формула из обре те ни я

Составитель Г. Виталиев

Редактор М. Бандура Техред N.Õoäàíè÷ Корректор Н. Король

Заказ 1312/49 Тираж 673

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

5 лен сбой в рабате устройства. При поступлении,на вход 8 нового значения режима происходит выборка другого дешифратора 7 и работа устройства продолжается согласно установленному для данного режима алгоритму по описанному принципу.

По сравнению с известными предлагаемое устройство требует для своей реализации меньших затрат оборудо- !О вания.

Кроме того, в рассматриваемом устройстве повышена достоверность функционирования за счет введения элемен- 15 та И 3, сумматора 13 и триггера 14.

Микропрограммное устройство управ- 20 ления, содержащее блок памяти микрокоманд, счетчик, два элемента задержки, элемент И и группу дешифраторов, выходы которых образуют группу операционных выходов устройства, информационный вход, вход записи, счетный вход, вход сброса, выход счетчика соединен соответственно с операционным выхоДом блока памяти микрокоманд, выходом первого элемента задержки, выходом второго элемента задержки, выходом сброса устройства и информационными входами дешифраторов группы, кроме того, выход счетчика подключен к первому адресному входу блока памяти микрокоманд, второй адресный вход которого соединен с входом кода ко23- 6 манды устройства и первыми стробирующими входами дешифраторов группы, первый и второй входы элемента И подключены соответственно к выходу признака.синхронизации блока памяти микрокоманд и входу синхронизации устройства, а выход элемента И соединен с входами первого и второго элементов задержки и вторыми стробирующими входами дешифраторов группы, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью сокращения объема оборудования, оно содержит триггер управления режимом, сумматор по модулю два, триггер ошибки и группу элементов И, первые и вторые входы и выходы которых подключены соответственно к выходу триггера управления режимом, входу кода команды устройства и третьему адресному вхОду блока памяти микрокоманд, информационный вход, вход синхронизации и вход сброса триггера управления режимом соединены соответственно с выходом признака режима блока памяти микрокоманд, выходом первого элемента задержки и входом сброса устройства, вход и выход сумматора по модулю два подключены соответственно ко всем выходам блока памяти микрокоманд и информационному входу триггера ошибок, вход синхронизации и вход сброса которого соединены соответственно с выходом первого элемента задержки и входом сброса устройства, а выход триггера ошибки подключен к третьему выходу элемента И и выходу сигнала ошибки устройства.