Микропрограммное устройство управления

 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в аппаратуре автоматизированных систем управления, а также в универсальных и специализированных цифровых вычислительных машинах. Цель изобретения - сокращение емкости памяти микрокоманд. С этой целью в микропрограммное устройство управления, содержащее счетчик 2 адреса, блок 1 памяти микрокоманд, регистр 3 микрокоманд, дешифраторы 4-6, блок 8 местного управления, элемент ИЛИ 11 и группу элементов И 12, введены схема 7 сравнения и счетчик 9 тактов. 1 з.п. ф-лы, 7 ил.

„„SU„„1478215 А1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (50 4 G 06 F 9/22

В."-ЕСИН:";Я

ПАТЕ!11 - -,:."Я

Е Б.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

llQ ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

Ф (21) 4153687/24-24 (22) 28.)1.86 (46) 07.05.89. Бюл. У 17 (71) Научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт комплектного элек.— тропривода (72) А.Ю.Веркутис, Б.H.Êóçüìèíûõ и Н.Н.Нагорная (53) 681.32(088 ° 8) (56) Майоров С.А. и др. Принципы организации цифровых машин,-Л.:

Машиностроение, 1974, с. 203.

Там же, с. 217. (54) МИКРОПРОГРАММНОЕ УСТРОЙСТВО

УПРАВЛЕНИЯ 3 (57) Изобретение относится к автома-. тике и вычислительной технике и может быть использовано в аппаратуре о автоматизированных систем управления,,а также в универсальных и специали- " зированных цифровых вычислительных машинах. Цель изобретения — сокращение емкости памяти микрокоманд. С этой целью в микропрограммное устройство управления, содержащее счетчик

2 адреса, блок 1 памяти микрокоманд, регистр 3 микрокоманд, дешифраторы

4-6, блок 8 местного управления, элемент liJIH ll и группу элементов И 12, введены схема 7 сравнения и счетчик

9 тактов. 1 з.п. ф-лы, 7 ил.

1478215

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в аппаратуре автоматизированных систем управления, а также в универсальных и специализированных цифровых вычислительных машинах.

Цель изобретения " сокращение емкости памяти микрокоманд. !О

На фиг. l изображена функциональная схема микропрограммного устройства управления; на фиг.2 — граф микропрограммы работы блока местного управления микропрограммного устрой- 15 ства; на фиг.3 — - структура микрокоманд; на фиг.4 — пример реализации блока местного управления; на фиг,57 — временные диаграммы работы блока местного управления. 20

Устройство содержит (фиг.l) блок 1 памяти микрокоманд, счетчик 2 адреса, регистр 3 микрокоманд, первый 4 и второй 5 дешифраторы, третий дешифратор 6, схему 7 сравнения, блок 25

8 местного управления, счетчик 9 тактов, входы 10 логических условий, элемент ИЛИ 11 и группу элементов

И 12.

Блок 8 местного управления (фиг.4) содержит узел 13 памяти, регистр 14, элемент НЕ 15, генератор 16 тактовых импульсов, дешиф" ратор 17, шифратор 18 управляющих сигналов, входы 19-21 логических условий и выходы 22-29.

При этом сигналы на выходах шифратора 18 формируются в соответствии с выражениями: выход 22 = (al v а3 va4 v a5) ТИ; 40 выход 23 = а7.ТИ; выход 24 = (аО v а6) ТИ; выход 25 = а4; выход 26 = al.ТИ; выход 27 = а2 ТИ; 45 выход 28 = а2 ТИ; выход 29 = а3 ТИ, где ai — сигналы с выходов дешифратора 17;

ТИ вЂ” сигнал с выхода генератора

16.

В качестве шифратора 18 можно использовать программируемую логическую матрицу.

Блок 8 работает в соответствии 55 с графом микропрограммы (фиг ° 2). Операционные микрокоманды (фиг.2) задают набор микроопераций микропрограммного устройства и означают: РГИК:=

=ПЗУ вЂ” регистру микрокоманд присваивается значение постоянного запоминающего устройства; СчА:= СчА+1 — к значению счетчика адреса прибавить единицу; СчТ:= СчТ+1 — к значению счетчика тактов прибавить единицу;

СчА:= РгИК вЂ” в счетчик адреса переписывается значение регистра микрокоманд.

На фиг.3 представлена структура микрокоманд, которые можно реализовать в предложенном устройстве. Первый и второй разряды поля микрокоманды определяют ее тип.

В микропрограммном устройстве управления можно реализовать микрокоманды трех типов: однотактовые операционные микрокоманды, в информационном поле которых записан код микроопераций; многотактовые операционные микрокоманды, в информационном поле которых записан код количества тактов и код микрооперации; управляющие микрокоманды, которые выполняются за два такта работы микропрограммного устройства. В первом такте анализируется логическое условие операционного устройства объекта управления, код которого записан в информационном поле. По результату анализа условия к счетчику адреса прибавляется единица или в него переписывается адрес перехода, записанный в информационном поле микрокоманды.

Устройство работает следующим образом.

Информация из блока 1 памяти по адресу, установленному в счетчике 2 адреса, записывается в регистр 3 микрокоманд по переднему фронту сигнала с третьего выхода блока 8. Если считываемая микрокоманда первого типа (однотактовая операционная), то формируется сигнал с пятого выхода блока 8 на стробирующий вход второго дешифратора 5.

С выхода второго дешифратора 5 сигнал поступает на операционное устройство объекта управления. Одновременно с этим подается сигнал с первого выхода блока 8 на счетный вход счетчика 2 адреса и к его содержимому по переднему фронту этого импульса прибавляется единица. Подготавливается считывание из блока l памяти следующей микрокоманды, 1478215

При считывании микрокоманды второго типа (многотактовой операционной) сигнал с третьего выхода блока 8 передним фронтом переписывает содержимое блока 1 в регистр 3 микроко5 манд. Сигнал с соответствующей группы выходов регистра 3 микрокоманд поступает на информационные входы третьего дешифратора б и несет инфор- 10 мацию о выбранном операционном устройстве объекта управления, Сигнал с соответствующей группы выходов регистра 3 микрокоманд задает на первом входе схемы 7 сравнения нужное количество тактов. Например, для трехтактной микрокоманды на первых входах схемы 7 сравнения код будет 010. Блок 8 на седьмом и шестом выходах формирует управляющие сигналы, которые поступают на счетный вход счетчика 9 тактов и стробирующий вход третьего дешифратора

6. На выходе третьего дешифратора 6 формируется сигнал, выбирающий нуж- 2$ ное операционное устройство объекта управления. Сигналы с выходов счетчика 9 тактов поступают на входы объекта управления и второй вход схемы 7 сравнения. На фиг.5 показаны временные диаграммы различных состояний счетчика 9 тактов для трехтактной микрокоманды. Первоначально счетчик сброшен, состояние ТО, что соответствуют коду 000 на его выходах.

Состоянию Т1 соответствует код 001, 35 а Т2 — код 010. Во время состояния

Т2 с выхода схемы 7 сравнения поступает на третий вход блока 8. Блок 8 формирует сигналы на первом и Вось- 40 мом выходах, которые прибавляют к счетчику 2 адреса единицу и сбрасывают в нулевое состояние счетчик 9 тактов.

Если считывается микрокоманда третьего типа — управляющая, то сигнал с четвертого выхода блока 8 разрешает работу первого дешифратора

4. Одновременно с этим сигнал с первого выхода блока 8 прибавляет единицу к содержимому счетчика 2 адреса.

Сигнал с соответствующего выхода первого дешифратора 4 поступают на первый вход соответствующего элемента,И 12, на второй вход которого поступает сигнал логического условия. Длительность этого сигнала должна быть не меньше длительности сигнала с четвертого выхода блока 8.

Если значение логического условия равно единице (сигнал с выхода элемента ИЛИ 11), то с блока 8 на счетный вход счетчика 2 адреса поступает сигнал, прибавляя единицу к его содержимому. Если значение логического условия равно нулю, то блок 8 после анализа условия и прибавления к счетчику 2 адреса единицы формирует сигналы, поступающие с третьего выхода на установочный вход регистра 3 микрокоманд и с второго выхода на установочный вход счетчика 2 адреса. При этом информация об адресе перехода сначала записывается в регистр 3 микрокоманд и затем в счетчик 2 адреса. формула изобретения, 1,11икропрограммное устройство управления, содержащее блок памяти . микрокоманд, счетчик адреса, регистр микрокоманд, группу элементов И, элемент ИЛИ, блок местного управления, первый и второй дешифраторы, причем информационный вход счетчика адреса соединен со всеми разрядами выхода многофункционального поля регистра микрокоманд и информационными входами первого и второго дешифраторов, выходы которых соединены соотвегственно с первыми входами элементов И группы и с первой группой выходов микроопераций устройства, вторые входы элементов И группы являются входами логических условий устройства, выходы элементов И группы соединены с входами элемента ИЛИ, выход которого соединен с первым входом логических условий блока местного управления, с первого по третий выходы которого соединены соответственно со счетным входом счетчика адреса, входом управления записью— счетом счетчика адреса и синхровходом регистра микрокоманд, информационный вход которого соединен с выходом блока памяти мнкрокоманд, адресный вход которого соединен с выходом счетчика адреса, выход поля типа микрокоманды регистра микрокоманд соединен с вторым входом логических условий блока местного управления, четвертый и пятый выходы которого соединены со стробирующими входами соответственно первого и второго дешифраторов, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью сокращения емкости памяти микрокоманд, уст1478215 ройство содержит счетчик тактов, схему сравнения и третий дешифратор, причем первая и вторая группы разрядов выхода многофункционального по1 ля регистра микрокоманд соединены соответственно с информационным входом третьего дешифратора и первым входом схемы сравнения, выход которой соединен с третьим входом логических условий блока местного управления, с шестого по восьмой выходы которого соединены соответственно со стробирующим входом третьего дешифратора, счетным входом и входом сброса счетчика тактов, выход которого соединен с вторым входом схемы сравнения, выходы третьего дешифратора являются второй группой выходов микроопераций устройства.

2.Устройство по п.1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что блок местного управления содержит генератор тактовых импульсов, элемент НЕ, узел памяти, регистр, дешифратор и шифратор управляющих сигналов, с первого

5 по восьмой выходы которого являются соответственно с первого по восьмой выходами блока, с первого по третий входы логических условий которого подподключены к старшим разрядам Входа адреса узла памяти, младшие разряды входа адреса которого соединены с выходами регистра и входами дешифратора, выходы которого соединены с информационными входами шифратора упраЬляющих сигналов, стробирующий вход которого соединен с выходом генератора тактовых импульсов и входом элемента HE выход которого соединен с синхровходом регистра, информационный вход которого соединен с выходом узла памяти.

1478215

Фиг,3 ао

Выем (ИЗ РгМк) Состояние Ргйн

Состояние Cv А

8ьй 5 (МК (tT))

Вео s (Cvй+1) Eod M÷(г) ОЬота тодая микро а аида

Мно готактобая миирскоманда

Чи кЯЯюЩЯ.Я иикрокскаи8а

l478215

/70 дьаЗ. (Ю@ ) СПС ОЯюе чж

Яых7 (Си. 71

Ъ с F 7 э 9 Г2 ;р

Виа8 (ю(8 .сломи

7срабнеQVA

8 .8 (С рс т) дых1 (C4A+ 1) СОСЛ7Яwe см

Составитель Ю.Ланцов

Техред I. Ходаннч Корректор Н,Король

Редактор О.Головач

Заказ 2364/48 Тираж 669 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101