Устройство для микропрограммного управления

 

ОП ИСАЙИ Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Соввтскик

Социалистическил

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 12.VI I.1971 (№ 1681895/18-24) с п рисоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 18,IV.1973. Бюллетень № 19

Дата опубликования описания 21,VI.1973

М. Кл. G 11с 7/ОО

G 061 9 16

Комитет по делам изобретений и сткрытий при Совете Министров

СССР

УДК 681.326.3(088.8) "Г " " " " - Гьп. и.<.! 3,,>>з

Е. П. Балашов, А. И. Кноль, Г. А. Петров и Д. В. Пузанков

Авторы изобретения

Заявитель

Ленинградский ордена Ленина электротехнический институт им. В. И. Ульянова (Ленина) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МИКРОЙРОГРАММНОГО УПРАВЛЕНИЯ

Изобретение относится к цифровой вычис. чительиой технике.

В современных цифровых вычислительных машинах (ЦВМ) часто применяют микропрограммное управление выполнением операций.

Это объясняется рядом достоинств микропрограммного способа управления: гибкостью, однородностью, надежностью, увеличением быстродействия при выполнении ряда операций.

Микропрограммное устройство управления содер>кит в своем составе накопитель, в котором хранятся микрокомаиды, имеющие операционную и адресную части. Число разрядов операционной части обычно соответствует количеству управляющих каналов ЦВМ. В адресной части микрокоманды хранится адрес перехода при выполнении микрокомаид передачи управления и в случае принудительного порядка следования микрокоманд — адрес следующей микрокомаиды.

B устройстве для управления процессом вычисления на ЦВМ микропрограммы хранятся в статическом накопителе, причем переходы при выполнении микропрограмм осуществляются выполнением следующей микрокоманды, адрес которой указан в адресной части кода выполняемой микрокомаиды.

Известное устройство содержит счетчикрегистр адреса микрокоманд, дешифратор адреса микрокоманд, накопитель, блок усилителей воспроизведения, регистр микрокомаид и ряд логических элементов, управляющих работой устройства. В качестве датчика сигБ палов применен статический накопитель, число разрядов которого соответствует количеству управляющих каналов объекта. Кроме этого, имеется несколько разрядов, кодирующих адрес, и три служебных разряда.

10 Однако при работе такого устройства наблюдается большая разрядность накопителя и регистра слова, составляющая в современных ЦВМ величину порядка 60 — 100.

Цель изобретения — уменьшить количество

15 оборудования.

Предлагаемое устройство отличается от известного тем, что в него введен блок собирательных схем и используются сигналы выборки адреса накопителя в качестве управляю20 Ших сигналов.

На чертеже дана функциональная схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит счетчик 1 адреса микрокомапд, соединенный через дешифратор

25 2 адреса микрокоманд с адресными шипами

8 выборки информации из накопителя 4.

Разрядные выходные шины 5 накопителя 4 через блок 6 усилителей воспроизведения соединены со входами регистра 7 микрокомаид, 30 выход которого через шину 8, блок 9 венти378945

60 лей передачи адреса микрокоманды и шину

10 подключен ко входам счетчика 1, а через шину 11 и блок 12 вентилей — к шине 18 передачи адресной части микрокоманды во внешнее операционное устройство.

1ри разряда регистра 7 микрокоманд управляющими шинами 14, 15 и 16 соединены с блоком 17 синхронизации, который имеет пять выходных шин: шину 18 опроса блока 9 вентилей, шину 19 опроса блока 12 вентилей, шину 20 управления счетчиком 1, шину 21 опроса дешифратора 2 адреса микрокоманд и шину 22 опроса блока 28 вентилей передачи кода операции по шинам 24 из внешнего операционного устройства.

Устройство имеет блок 25 собирательных схем. Выходные управляющие шины 26 устройства соединены или с выходами блока 6 усилителей воспроизведения, или с адресными шинами 8 выборки, или с выходами блока 25 собирательных схем, входы которого подключены к адресным шипам 8 выборки.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии на счетчике 1 хранится код операции, который был передан по шинам 24 через блок 28 вентилей из внешнего операционного устройства при поступлении управляющего сигнала по шине 22. Код операции является адресом первой микрокоманды микропрограммы выполнения этой операции.

Цикл работы устройства определяется блоком 17 синхронизации и составляет два такта.

В первом такте импульсом, поступающим по шине 21, проводится опрос дешифратора 2 адреса микрокоманд. При этом возбуждается одна из адресных шин 8 и из накопителя 4 через блок 6 усилителей воспроизведения на регистр 17 микрокоманд считывается микрокомандное слово. Несколько старших разрядов микрокомандного слова, соответствующие наиболее часто встречающимся микрооперациям при принятой системе команд, считываются на блок 6 усилителей воспроизведения и возбуждают соответствующие выходные управляющие шины 26. Микрооперации, встречающиеся в небольшом числе микрокоманд, реализуются при возбуждении выходных управляющих шин 26 сигналами выборки адреса на адресных шинах 8 через блок 25 собирательных схем, а микрооперации, встречающиеся однократно, минуя блок 25 собирательных схем.

Во втором такте при нулевом значении разряда в регистре 7 микрокомапд, связанного шиной 14 с блоком 17 синхронизации, увеличивается содержимое счетчика 1 импульсом, поступившим по шине 20, и передача адресной части кода микрокоманды во внешнее операционное устройство по шине (8 путем опроса блока 12 вентилей управляющим импульсом, поступившим по шине 19. При единичном значении этого разряда регистра 7

40 микрокоманд управляющий потенциал на шине 14 блокирует прибавление единицы к счетчику 1, запрещает опрос блока 12 вентилей по шине 19 и опрашивает по шине 18 блок вентилей 9 передачи адреса перехода по шинам 10 в счетчик 1. Таким образом реализуется произвольный порядок следования микрокоманд, В дальнейшем цикл работы устройства повторяется.

При необходимости циклического повторения одного или нескольких элементарных действий в соответствующем разряде кода микрокоманды, связанном управляющей шиной 15 с блоком 17 синхронизации, записывается единица; при этом блокируется прибавление единицы к содержимому счетчика 1 во втором такте.

В последней микрокоманде микропрограммы выполнения любой операции в разряде, связанном управляющей шиной 16 с блоком

17 синхронизации, записывается единица. В соответствии с этим сигналом блок 17 синхронизации опрашивает импульсом, поступившим по шине 22 опроса блок 28 вентилей; при этом по шинам 24 на счетчик (поступает код следующей операции из внешнего операционного устройства.

Задержка между моментом передачи адреса в операционное устройство и поступлением управляющих сигналов, обычно обеспечиваемая последовательным опросом разрядов регистра микрокомапд, хранящих адрес операнда и код микрооперации, в предлагаемом устройстве реализуется специальной структурой микрокомандного слова, в адресной части которого указывается адрес операнда следующей микрокоманды. При этом каждая микрооперация выполняется над операндом, адрес которого был передан в операционное устройство в предыдущем микрокомандном цикле.

Предмет изобретения

Устройство для микропрограммного управления, содержащее счетчик, соединенный через дешифратор с накопителем, выходы которого через олок усилителей воспроизведения и регистр микрокомапд связаны с блоком синхронизации, первым блоком вентилей, вторым блоком вентилей, выход которого соединен со счетчиком, выходы блока синхронизации подключены к первому и второму блокам вентилей, счетчику, дешифратору и третьему блоку вентилей, выход которого соединен со счетчиком, отличающееся тем, что, с целью уменьшения количества оборудования, в устройство введен блок собирательных схем, а первая группа выходных управляющих шин подключена к выходам дешифратора, вторая группа выходных управляющих шин через блок собирательных схем — к выходам дешифратора, третья группа — к выходам блока усилителей воспроизведения.

378948

Редактор Н. Данилович

Заказ 1704/9 Изд. _#_o 449 Тираж 576 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий прп Совете Министров СССР

Москва, Я-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

Составитель В, Орлова

Техред 3. Тараненко

Корректоры: Е. Давыдкина и Н. Луковцева