Микропрограммное устройство управления

 

Изобретение относится;к области автоматики и вычислительной техники. Целью изобретения является сокращение объема оборудования за счет многофункционального использования поля кода логических условий микрокоманд. Микропрограммное устройство управления содержит взаимосвязанные блок памяти , генератор тактовьпс импульсов, триггер 5шравления, регистр микрокоманд , регистр адреса, регистр номера страницы, коммутаторы адреса и номера страницы, мультиплексор, блок элементов И, элемент И и элемент НЕ. Новыми в устройстве являются регистр номера страницы, коммутатор номера страницы, блок элементов И, элемент И и элемент НЕ. 1 ил. а е (Л 00 ю ч

СОЮЗ СО8ЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5D 4 С 06 F 9/22

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

И АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3548151/24-24 (22) 01.02,83 (46) 30,07.87. Бюл. Р 28 (72) В.П.Супрун, В.С.Харченко, И,И,Корниенко, Г.Н.Тимонькин, С.Н.Ткаченко и В.Л.Кальницкий (53) 681.325 (088.8) (56) Автррское свидетельство СССР

У 456271, кл. С 06 F 9/22, 1975.

Авторское свидетельство СССР

Р 928356, кл, G 06 F 9/22, 1980, Майоров С.А, Новиков Г.И..Структура электронных вычислительных машин. - Л.: Машиностроение, 1979, с. 312-314, рис. 10.4.

„.Я0„„1327103 А1 (54) МИКРОПРОГРАММНОЕ УСТРОЙСТВО УП РАВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники.

Целью изобретения является сокращение объема оборудования за счет многофункционального использования поля кода логических условий микрокоманд, Микропрограммное устройство управления содержит взаимосвязанные блок памяти, генератор тактовых импульсов, триггер управления, регистр микрокоманд, регистр адреса, регистр номера страницы, коммутаторы адреса и номера страницы, мультиплексор, блок элементов И, элемент И и элемент HE, c

Новыми в устройстве являются регистр номера страницы, коммутатор номера страницы, блок элементов И, элемент И и элемент HE. 1 ил.

1327103

Изобретение относится к автомати-ке и вычислительной технике и может быть использовано в 3ВМ и вычислительных системах с микропрограммным управлением в качестве центральных и периферийных управляющих устройств со страничной организацией памяти.

Цель изобретения — сокращение . объема оборудованияустройства засчет многофункциональногоиспользования поля кода логических условий микрокоманд.

На чертеже представлена функциональная схема устройства, Микропрограммное устройство управления содержит блок 1 памяти, генератор 2 тактовых импульсов, триггер 3 управления, регистр 4 микрокоманд, регистр 5 адреса, регистр 6 номера страницы, коммутатор 7 адреса, коммутатор 8 номера страницы, мультиплексор 9 логических условий, блок 1О элементов И, элемент И 11 и элемент НЕ 12, Входами и выходами устройства являются: вход 13 пуска, вход 14 кода операции, вход 15 логических условий, выход 16 устройства, Выход блока 1 памяти состоит из следующих частей: выхода 17 адресной части микрокоманды, выхода 18 кода логических условий (или номера страницы для очередной микрокоманды ), выхода 19 операционной части микрокоманды, выхода 20 метки идентификации. кода логических условий.

Выход регистра 4 микрокоманд состоит из следующих частей: выхода 2! микроопераций (подключается к выхо- . ду 16 устройства), выхода 22 конца команды, выхода 23 конца работы.

Блок 1 памяти предназначен для хранения микрокоманд.

Генератор 2 тактовых импульсов предназначен для синхронизации работы устройства и формирует две серии тактовых импульсов, сдвинутых друг относительно друга. Импульсы первой серии управляют записью информации в регистры 5 адреса и 6 номера страницы, импульсы второй серии — в регистр 4 микрокоманд, Триггер 3 управления предназначен для управления генератором 2 такто— вых импульсов.

Регистр 4 микрокоманд предназначен для хранения микрокоманды, поступившей из блока 1 памяти, регистр 5 адреса — для хранения адреса очередной микрокоманды в пределах страницы, Мультиплексором 9 логических условий реализуется следующая логическая функция:

Y=V xY.;+à Y =1 где х. - значение i.-го логического

35 условия, Во 1

Y, = h у..

Р у „, если j -й разряд i-го кода логических условий равен 1; если j-й разряд i-ro коJ 1 да логических условий равен 0; а - значение младшего разряда ад0 еса; у,;

Y = у — конъюнкция разрядов

1, О

)=" кода логических ус)О ловий, обращающаяся в единицу только при нулевых значениях разрядов, Блок 10 элементов И и элемент НЕ 12 предназначены для управления передачей кода логических условий с выхода 18 кода логических условий блока памяти на вход мультиплексора 9 логит.е, младших адресных разрядов, а регистр 6 номера страницы — для хранения адреса страницы, с которой считывается информация, f)

Коммутатор 7 адреса служит для управления передачей адреса следующей микрокоманды в пределах страницы в регистр 5 адреса, а коммутатор 8 номера страницы — для управления передачей номера страницы, поступающего со старших разрядов входа 14 кода операции или выхода 18 кода логических условий блока 1 памяти, в регистр 6 номера страницы, Управление коммутаторами 7 адреса и 8 номера страницы производится сигналом "Конец команды", поступающим с выхода 22 конца команды регистра 4

20 к с оманд.

Мультиплексор 9 логических условий служит для коммутации логических условий, поступающих на вход 15 логических условий устройства, выделения

25 значения того логического условия, номер которого определяется кодом "".огических условий, поступающим с выхода

18 кода логических условий блока 1 памяти,и моцификации значением этогологи30ческогоусловиямладшегоразрядаадре са микрокоманд, з

13271 ческих условии в соответствии со значением управляющего сигнала, поступающего с выхода 20 метки идентификации кода логических условий блока 1 памяти через элемент НЕ 12.

Элемент И 11 позволяет управлять записью информации в регистр 6 номера страницы. Он пропускает тактовый импульс с первого выхода генератора 2 1О тактовых импульсов на синхровход регистра 6 номера страницы только при наличии сигнала метки на выходе 20 метки идентификации кода логических условий блока памяти и тем самым разрешает запись в регистр 6 номера страницы нового номера страницы, Устройство работает следующим образом.

B исходном состоянии регистры 5 адреса и 6 номера страницы обнулены, а в разрядах регистра 4 микрокоманд, соответствующих выходу 22 конца команды, и на выходе 20 метки идентификации кода логических условий бло- 25 ка 1 памяти присутствуют единицы (адресуется нулевая строка нулевой страницы блока 1 памяти).

Весь объем блока 1 памяти разбива. ется на 2 зон (страниц ). Каждой

tA странице присваивается свой порядковый номер, По коду операции задается номер страницы и номер (адрес) микрокоманды в пределах этой страницы, с которой начинается микропрограмма.

Далее выполнение микропрограммы про35 текает в пределах заданной страницы.

Если на текущей странице, номер которой записан в регистре 6 номера страницы, не содержится нужной микрокоманды, то в поле логических условий записывается номер страницы, на которую необходимо перейти, чтобы сосчи— тать нужную микрокоманду, а в поле адреса — номер строки, на которой

45 содержится требуемая микрокоманда на укаэанной странице блока 1 памяти.

Код операции, поступивший на вход 14 кода операции, содержит номер страницы и номер строки, с которой не50 обходимо начинать .микропрограмму при наличии единичного сигнала на выходе 20 метки идентификации кода логических условий, что соответствует исходному .состоянию регистров 5 адреса и 6 номера страницы. Код операции че55 рез коммутаторы 7 адреса и 8 номера страницы поступает на D-входы регистов 5 адреса и 6 номера страницы.

03

После поступления сигнала "Пуск" на вход 13.пуска триггер 3 управления ус тан авлив ае т ся в единицу и г ен ер атор 2 тактовых импульсов начинает фор. мирование синхроимпульсов. По первому тактовому импульсу значения разрядов кода операции записываются в регистры 5 адреса и 6 номера страницы.

В соответствии с адресами, поступившими в эти регистры, из блока l памяти выбирается нужная страница и строка, в результате чего считывает" ся первая микрокоманда. По тактовому импульсу на втором выходе генератора 2 тактовых импульсов эта микрокоманда записывается в регистр 4 микрокоманд, >Ыкрооперационная часть микрокоманды считывается с выхода 21 микроопераций регистра 4 микрокоманд и поступает на выход 16 устройства, Когда на выходе 20 метки идентификации кода логических условий очередной микрокоманды задан нуль, код на выходе 18 кода логических условий воспринимается как код логических условий и через блок 10 элементов И поступает на управляющий вход мультиплексора 9 логических условий, который осуществляет модификацию значения младшего разряда адреса, как это было описано выше.

С выхода 17 адресной части микрокоманды считывается адрес строки в пределах страницы, его младший разряд поступает на второй информационный вход мультиплексора 9 логических условий, а старшие — на вход коммутатора 7 адреса.

Значение проверяемых логических условий поступают на вход 15 логических условий и далее на первый информационных вход мультиплексора 9 логических условий, и в зависимости от кода логических условий выделяется значение проверяемого логического условия, по которому осуществляется модификация значения младшего разряда адреса, Поступивший на вход регистра 5 адрес очередной микрокоманды записывается в него при поступлении очередного тактового импульса с первого вы- хода генератора 2 тактовых импульсов, и далее устройство функционирует аналогично описанному.

Когда при считывании очередной микрокоманды на выходе 20 метки иден тификации кода логических условий

1327103 присутствует единица, значение кода на выходе 18 кода логических условий воспринимается как адрес страницы, на которую необходимо перейти в процессе выполнения микропрограммы, Значения этого кода через коммутатор 8 номера страницы переписываются в регистр 6 номера страницы. Запись в регистр б номера страницы разрешается, поскольку.на второй. вход элемен-,10 та И 11 поступает единичный сигнал с выхода 20 метки идентификации кода логических условий блока 1 памяти, При появлении микрооперации конца команды на выходе 22 регистра 4 мик- 15 рокоманды в регистры 5 адреса и 6 номера страницы с входа 14 кода операции записывается код очередной операции. Запись информации в регистр 6 номера страницы разрешается благодаря тому, что в поле метки в послед20 ней микрокоманде всегда присутствует единица, появляющаяся на выходе 20 метки идентификации кода логических условий, В случае, когда приходит микрооперация конца работы, на выходе 23 конца работы регистра 4 микрокоманд поФормула изобретения

Микропрограммное устройство управления, содержащее. блок памяти, ре-. гистр микрокоманд„ регистр адреса, триггер управления, генератор тактовых импульсов, мультиплексор лс гических условий и коммутатор адреса, первый информационный вход которого подключен к выходу немодифицируемых разрядов адресной части микрокоманды блока памяти, выход модифицируемого разряда адресной части микрокоманцы которого соединен с первым информационным входом мультиплексора логических условий второй информационныл вход которого является входом логических условий у< тройства, а выход подсоединен к первому информационному входу коммутатора адреса, выход которого связан с информационным является высокий потенциал, триггер 3 управления переходит в нулевое сос- 30 тояние и генератор 2 тактовых импульсов перестает вырабатывать тактовые импульсы, входом регистра адреса, синхровход которого подключен к первому выходу генератора тактовых импульсов, второй выход которого соединен с синхровходом регистра микрокоманд, информационный вход которого подсоединен к выходу операционной части микрокоманд блока памяти, выход регистра адреса связан с младшими разрядами входа блока памяти, выход триггера управления подключен к входу генератора тактовых импульсов, S-вход — к входу пуска устройства, а R-вход — к выходу. конца работы регистра микрокоманд, вьглод микроопераций.которого является выходом устройства, а выход конца команды регистра микрокоманд соединен с первым и вторым управляющими входами коммутатора адреса, второй информационный вход которого связан с млад(ими разрядами входа кода операций устройства, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью сокращения объема оборудования за счет многофункциочального использования поля кода логических условий микроко манд, оно дополнительно содержит регистр номера страницы, коммутатор но" мера страницы, блок элементов И, эле мент И и элемент НЕ, подключенный своим входом к выходу метки идентификации кода логических условий .блока памяти и к одному из входов элемента И, другой вход которого соединен с перв м выходом генератора тактовых импульсов, выход элемента И соединен с синхровходом регистра номера страницы, информационный вход которого подсоединен к выходу коммутатора номера страницы, а выход — к старшим разрядам входа блока памяти, выход элемента НЕ связан с управляющим входом блока элементов И информационный вход которого подключен к выходу кода логических условий блока памяти и к одному из информационных входов коммутатора номера страницы, а выход — к управляющему входу муль" типлексора логических условий, второй информационный вход коммутатора номера страницы подсоединен к старшим разрядам входа кода операций устройства, а первый и второй управляющие входы — к выходу конца команды регистра микрокоманд, 1327103

Составитель А,Дорошенко

Редактор Л. Веселовская Техред Л. Сердюкова Корректор В,Бутяга

Тираж 672 Подписное

BHHHIIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 3390/45

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