Устройство микропрограммного управления

 

!

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ (ii) 482744

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 11.01.72 (21) 1737049/18-24 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 30,08.75. Бюллетень № 32 (51) М. Кл. б 06f 9/16

Государственный комитет

Совета Министров СССР ло делам изобретений и открытий (53) УДК 681.326(088.8) Дата опубликования описания 09.12.75 (72) Авторы изобретения

И. С. Карели и Г. Д. Гегелия (71) Заявитель

Тбилисский научно-исследовательский институт приборостроения и средств автоматизации (54) УСТРОЙСТВО МИКРОПРОГРАММНОГО УПРАВЛЕНИЯ

Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано при построении цифровых вычислительных машин.

Известны устройства микропрограммного управления, содержащие два запоминающих блока, адресные и буферные регистры, дешифраторы, логические элементы «И» и

«ИЛИ», «НЕ», задержки, генераторы тактовых импульсов, счетчики адреса и микрокоманд.

Однако у таких устройств значительная разрядность слов запоминающего блока адресов микрокоманд и их сравнительно большое количество для реализации каждой микрокоманды.

Цель изобретения — построение наиболее гибкого и экономного устройства управления.

Это достигается тем, что первый выход первого запоминающего блока соединен с входом счетчика микрокоманд, второй выход — с входом буферного регистра, третий выход — с входом установки в «О» регистра адреса, а генератор тактовых импульсов связан с входом первого элемента задержки и входом элемента «И», второй вход которого соединен с выходом элемента «НЕ», а выход — с входом дешифратора второго запоминающего блока. Выход первого элемента задержки подключен к входу второго элемента задержки и входу элемента «И», выход которого подсоединен к входам установки в «О» буферного регистра и счетчика адреса, а второй вход к входу элемента «НЕ». Выходы тригБ геров счетчика микрокоманд соединены с входами элемента «И», выход элемента

«И» — с входом элемента «НЕ» и входом элемента «И», второй вход которого связан с выходом второго элемента задержки.

10 В одном запоминающем блоке предлагаемого устройства запоминается адрес операционной части первой микрокоманды текущей последовательности, косвенный адрес первой микрокоманды следующей последовательно1Б сти и количество микрокоманд в текущей последовательности. п выходов первого запоминающего блока, в которых записан адрес первой микрокоманды текущей последовательности, подключаются к счетчику адреса

20 второго запоминающего блока, в котором записаны операционные части микрокоманд. т выходов первого запоминающего блока, в которых записан косвенный адрес первой микрокоманды следующей последовательности, 25 подсоединяются к буферному регистру, из которого адрес передается затем в регистр адреса первого запоминающего блока. l разрядов, в которых записано количество микрокоманд в текущей последовательности, подЗО ключаются к счетчику микрокоманд. Нулевые

482744

65 плечи триггеров счетчика собираются на схеме совпадения, выход которой через вентиль управляет выборкой числа из первого запоминающего блока, а через инвертор и вентиль — выборкой числа из второго запоминающего блока. Генератор тактовых импульсов через задержки обеспечивает пуск дешифратора первого запоминающего блока и установку «О» буферного регистра и счетчика адреса второго запоминающего блока. Один разряд из второго запоминающего блока осуществляет прибавление единицы к счетчику адреса второго блока и вычитание из счетчика микрокоманд.

При таком исполнении устройства в общей сложности сокращается объем запоминающих блоков. Операционные части микрокоманд записаны во втором запоминающем блоке только один раз и могут выбираться в любой последовательности и выполняться подряд в любом количестве, точнее количество ограничивается разрядностью поля l u счетчика микрокоманд.

Блок-схема устройства микропрограммного управления представлена на чертеже.

В устройство входят следующие узлы: запоминающий блок 1, в котором запоминаются операционные части микрокоманд; запоминающий блок 2; дешифраторы 3 и 4; регистр 5 и счетчик 6 адреса, которые служат для выборки числа из первого и второго запоминающих блоков соответственно; буферный регистр 7, на котором запоминается косвенный адрес первой микрокоманды следующей последовательности до передачи его в регистр

5 адреса; первая группа элементов «И» 8 для передачи адреса из буферного регистра 7 в регистр 5 адреса; счетчик 9, подсчитывающий количество микрокоманд в последовательности; вторая группа элементов «И»

10 — 13.

Сигнал с выхода элемента «И» 10 при равенстве показания счетчика нулю, через элемент «И» 12 разрешает обращение в первый запоминающий блок, а через инвертор 14 и элемент «И» 13 блокирует обращение во второй запоминающий блок.

Генератор 15 тактовых импульсов через элемент «И» 13 осуществляет пуск дешифратора 4 запоминающего блока 2, а через элемент 16 задержки и элемент «И» 12 — установку «О» буферного регистра 7, регистра 5 адреса и пуск дешифратора 3 запоминаюшего блока 1. Через элементы 16, 17 задержки, элемент «И» 11, группу элементов «И» 8 генератор обеспечивает передачу адреса из буферного регистра 7 в регистр 5 адреса.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

Код операции из регистра команд (на чертеже не указан) принимается на регистр 5 адреса и является адресом ячейки в запоминающем блоке 1, в котором записано количество микрокоманд и адрес первой микрокоманды первой последовательности и косвен5

10 !

55 ный адрес первой микрокоманды второй последовательности, составляющих микропрограмму данной команды.

Генератор 15 тактовых импульсов через элемент 16 задержки и элемент «И» 12 при разрешении с элемента «И» 10 (показание счетчика микрокоманд равно 0) производит пуск дешифратора,3 и выбирает соответствующую ячейку из блока 1. Содержимое т разрядов выбранной ячейки (первый выход запоминающего блока), соответствующих косвенному адресу первой микрокоманды следующей последовательности, поступает на буферный регистр 7. Содержимое и разрядов (третий выход блока 1), указывающих адрес первой микрокоманды текущей последовательности, подается на счетчик 6 адреса, а содержимое l разрядов (второй выход блока 1), указывающих количество микрокоманд в текущей последовательности, — на счетчик

9 микрокоманд.

После поступления считанного из блока 1 числа, импульс генератора 15 через элементы

16 и 17 задержки, элемент «И» 11 и группу элементов «И» 8 передает адрес из буферного регистра 7 на регистр 5 адреса.

Так как показание счетчика 9 микрокоманд уже не равно 0, снимается блокировка с элемента «И» 13, следующий импульс генератора запускает дешифратор 4 и по адресу на счетчике 6 выбирает микрокоманду из запоминающего блока 2.

Одна из элементарных операций, которые должны выполняться в данном такте,—— прибавить «1» к содержимому счетчика 6 адреса и вычесть «1» из содержимого счетчика 9 микрокоманд. Если при этом показание счетчика микрокоманд равно «О», то импульс генератора 15 через элементы 16 и 17 задержки и элемент «И» 11 передает адрес из буферного регистра 7 на регистр 5 адреса, подготовив выборку следующей ячейки из блока 1. Следующий импульс генератора при показании счетчика «0» через элемент 16 и элемент «И» 12 устанавливает на «0» буферный регистр 7 и счетчик 6 адреса, освободив, таким образом, регистры для приема информации из следующей ячейки блока 1, и осуществляет пуск дешифратора 3 для выборки этой ячейки.

Для проведения условных переходов на третью группу 18 элементов «И» подключаются первый и второй выходы запоминающего блока 2, являющиеся элементарными операциями, опрашивающими соответствующие признаки. Сигналы с их выходов изменяют адрес на буферном регистре 7, Предмет изобретения

Устройство микропрограммного упр авления, содержащее первый дешифратор, выход которого соединен с входом первого запоминающего блока, регистр адреса, выход которого соединен с входом первого дешифратора, 482744 первую группу элементов «И», выходы которых соединены с входами регистра адреса, буферный регистр, выходы которого соединены со входами элементов «И», первый вход соединен с первым выходом первого запоминающего блока, второй запоминающий блок и второй дешифратор, выход которого соединен с входом второго запоминающего блока, счетчик адреса, выход которого соединен cr входом второго дешифратора, а вход соединен со вторым выходом первого запоминающего блока; вторую и третью группы элементов «И», выходы которых соединены со входом буферного регистра, первые входы соединены со входами устройства, а другие соединены соответственно с первым и вторым выходами второго запоминающего блока, генератор тактовых импульсов, элементы задержки, элементы «Й» и «НЕ», счетчик микрокоманд, отличающееся тем, что, с целью повышения экономичности устройства, в нем первый выход первого запоминающего блока соединен с входом счетчика микрокоманд, второй выход — с входом буферного регистра, третий выход соединен с входом установки в «0» регистра адреса, генератор тактовых импульсов соединен с входом первого элемента задержки и входом элемента

«И», второй вход которого соединен с выходом элемента «НЕ», а выход соединен с

10 входом дешифратора второго запоминающего блока, выход первого элемента задержки соединен с входом второго элемента задержки и входом элемента «И», выход которого соединен с входами установки в «0» буферноЙ ro регистра и счетчика адреса, а второй вход — с входом элемента «НЕ», выходы триггеров счетчика микрокоманд соединены с входами элемента «И», выход которого соединен с входом элемента «НЕ» и входом эле20 мента «И», второй вход которого соединен с выходом второго элемента задержки.