Микропрограммное устройство управления

 

Союз Советских

-Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 29.03..76 (21) 2339429/24 с присоединением заявки № (23) Приоритет— (43) Опубликовано 05.03.78. Бюллетень №9 (45) Дата опубликования описания 25-02 78 (111 586947

1 - .. j (51) M: 1Глл. Л

Я 06 F 9/16

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 681 325 (088.8) (72) Авторы изобретения

П. А.Лебедев и Л, Я. Нагорный

Киевский ордена Трудового Красного 3намени институт инженеров гражданской авиации (71) Заявитель (54) МИКРОПРОГРАММНОЕ УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ

Изобретение относится к области вычислительной техники, в частности, к устройствам микропрограммного управления и может быть использовано при построении микропрограммных ЦВМ, проектируемых на однотипных больших интегральных схемах.

Известно микропрограммное устройство управления (1), содержащее запоминающее устройство, генератор тактовых импульсов, регистры, дешифраторы, блок распределения элементарных операций, блок переключения, вентили, триггеры, линии задержки.

Недостатком известного устройства является необходимость затрат большого количества оборудования.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является микропрограммное устройство управления (2), содержащее арифметический блок, входы которого соединены с выходами матрицы микроопераций, матрицу микропрограмм и счетч и к ко м а нд.

Недостатками известного устройства являются: отсутствие возможности передачи управления с одного микропрограммного устройства на другое, невозможности наращивания объема и количества микропрограмм. Это сужает функциональные возможности устройства и не обеспечивает достаточную глубину микропрограммирования.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей устройства и увеличение глубины микропрограммирования.

Это достигается тем, что устройство содержит регистр адреса передачи управления, дешифратор, регистр адреса возврата, группу элементов И, первый и второй элементы И, первый и второй элементы ИЛИ, причем первая и вторая группы выходов, первый и второй входы и выход матрицы микропрограмм соединены соответственно со входами матрицы микроопераций, регистра адреса передачи управления, с выходом арифметического блока и первым выходом счетчика команд, с первым вхо-!

5 дом первого элемента И. второй вход и выход которого соединены соответственно с прямым выходом первого элемента ИЛИ и с первым входом счетчика команд, первый, второй входы и выход второго элемента И соединены соответственно с инверсным выходом первого элемента

ИЛИ, с выходом второго элемента ИЛИ и со вторым входом счетчика команд, выход третий и четвертый вход счетчика команд соединены соответственно со входом регистра адреса возврата с первыми входами элементов И группы элементов И, с выходом регистра адреса воз5(36947 врата, выходы регистра адреса переда:и, и();(В1ЕНИЯ СОСД!(Г(ЕНЫ Сп ВХОДсlМИ !1С(?!30! 0 ЭЛСМ(>i!Tcl

И,. 1И и через де(!И<(>ратор - - со вторыми Бхо.(»ми элементов И группы элементов И, 13ы);Оды которых и входы второго элемента И,Г(11 я«зляются соответственно выходамп и В <о,!»ми 5 мстройстБ».

На черте)ке представлен» бл<>к-CY(м» устройства.

Микропрограммное устройство упр»Б lcll!351 содержит: арифметический блок 1, м»трицу микрооперации, матрицу 3 ((икропрогр(!Х(х(, регистр 4 адреса возврата, счетчик 5 команд, «)СГистр 6 адреса пеpcäa÷H уlfp»B, !ñl!èß, .(е«п«3фратор 7, элемент И,Г(И 8, элеме!пы И (3, 10, элс мент И,Г(И 11, группа 1) элементов И.

Работает микропрограммное устройство управления слсдуюп(Hм образом.

Счетчик 5 команд своим кодом Б(,!Опрс(ет определенные горизонтальные шины (нс! ч«ртсН<Е IIP ПОК»ЗаНЫ) МатРИЦЫ 3. ВЫбРВННс!5! Н)П!3» . .l dTp HI! hf 3 ВЫД»СТ уг(!) 213л 51!О!ЦС(. СЛОВО ПО Бс ртИКаЛЬНЫМ ШппаМ Icl ЧС()тЕжЕ НЕ ПОКаЗаНЫ).

Этn слово разбито на три части: код операций, ПО«1УП3«ОП(нй В МатРПЦУ 2 МИКРООНСР»ЦИй. clДj)(.<, КОТОРЫЙ .!OCT>c i! 1(. T Б C IC I !(!3 K 0 КОМ»И;1,1,153

ВЫООР;l С. !СД> ЮЩЕГО М!(Р»В,IЯК)Ц1С ГО (Г«ова. КО,, 2ДР«(а IlcPc!12!i!i, и Р»ВлсниЯ (и„ !и Кп 1 В!>!ОО|) Я микропрограммного хстройства упр»вл !!115! (. (5 Scl B>ICH М ОС Г!i 01 Прон! ИВКИ Хl »Т(?Пць! 3 Yi l! KропрОГрямм и Bh!o!i pa!OTcÿ коды >iïрявляlоп!(ГО слова. (3,од операц!и, поступающий Б м;прицу

2 микроонсpclltllil Бырябатыва(т микроком»)(ды 3Q . 1ля Вь!Пn;lн "Hия Оп<)(дел(!Iных миKр(к>п р

Эт и ) I! l к р 00 f i (. J ) ct Ц и 1! Б Ы l! О. I I I Я Io T C Я В 31> «i (p м СТ и— ческом блоке !. Б арифметическом блок« 1 обряоаты H2cT«я и а I33,1пзи j)ус Гcя Бся H!(фоj) м»вЂ”

LlИ5I. УСЛОВП5! с!1!».1HЗd ПC>P(;IЯIОTCЯ В М»ТР 1iЦМ

3 микропро! )амм. 110 к«ливию анализ» <>существляется мсг!Овнь!й псрсхо(счетчика 5 коМ»НД Нсl Н01)ЫИ »ДРЕС, В ДРУГО(СЛУ I»< ОСУI!I(. (тВ,(яется Осзуc ., 1ля

ВЫ." О 73 Ня iYI HKpnlln.Ill pn! р ам Му В м !1 крон ро!—

РЯХ(?1!(OХ! УCTPOJ!CTBC У!IP»B.I! Il!IH ИСПО,1ЬЗ, СТСЯ регистр 4 »дреса возврата, в который засылается нужный адрес сп CHåò÷èêà 5 Koxi»II 7 и «р»нится in T! Y !Iмяпд для продолже«!«!я Вы!!(<Л(!«I!!!>: 45 основ!Гой микропрограммы. Если весь ОбГН«м

1!амяти в ма(рице 3 микропро(рамм ll(; <плпчеству слов 33действован, а нужно ll(i! Гр<>и Гь сгцс дополнительные программы ил::: м;и ропрограммы, т. е. Нужно нарастить м»т(. м»". ическое обсспеченис, то 13 матриц«3 II!Kj?0!tpn!

Р»Ì М Б ÎI!РС ЯС, IP!! НЫХ !L! И f le!õ П РOLIJ И БЗЕТ(. Я КО:)

Выбора ми крон рОГра м мноГО Y T j)05!còB»",f! j? 2 B. леflH53, кс>торый подается в регистр 6 Ji т»м j)3и итсЯ ()I! реде, I «H I(n«Бр(мЯ. ЕС1 и (Оде()?к !i " . О( регистра 6 равно нули>, то раоотяет дан)(ос м!1 - 55

j)011(><>fpaYI i!Bc>e устройство управления. Есг!«B

КОДЕ Bh!60P3 С(. ТЬ ХОТЯ ОЫ О i!Id СДИНИЦ» 1 > 1» нос устройство прекращает работу. Эт<7 0<>сс((ечHpàåò элемент И 1И 8 сигналом, постуH»J!>щи.",1 на элемент И 9, что з inpeti!ae1 уст»нс)нку счетчика ко>! 2 нд 5 В нОВОР состОЯние В,t;1 fl I!(>х! 60 с, с7 j)n1i(тБ(f! 0» плен иЯ. 1(нв(. pcflhIH ВыхОД элеМ I!Tc". (! ((. 1 8 !) сlЗР(>I !ЯС Г 3 i!ill(k> с(ДРЕC2 В C×CÒ:(,!к команд i> с л:Обого другоп> микропрогр»м (fI )ГО М TРОИСТIS» Мl! f)c! ISЛС 1(ИЯ !IPP(>3 31СМ(. (IТ

И, jl j 11 и ч«рсз элемент И 10.

К

7, I .дс пре(>бр!I SY <я ся Б «и Г!(ал Выоора конIСРСТli ni n C i l Рnй<. Твсl. C;!1 ГН a, 11>1 С Ze» ИфРaТОPa

7 ПО(туп»(ОТ н» соотв(: твук>п(ие Входы группы

i ? Э, (с(>1«!(ТО(3 . . С p 3(7»Тh! I)et! T СООТБСТСТБ X ÞùÈЙ э. 1 )(с!31 И. >1ср< 3 КOTÎp!>IH cl !p(с со счстч 5(кс(5 к < > м я ! д I c!! i f I n I 0 3 !."T (7 0 Й с т Б 3 и с р с и и с ы Б 1 е те 51 Б (lСТЧИК О KC) (c! I!.1 СООTBÑÒÑÒÁ ÞBLÑÃO »Н»ЛОГПЧ:!Ого микропроп)»;1;!Ного устройства управлсНH 51. 1> д3.(hf!«JI!II! )I !? с) бо! с) СТ !Shin pet! I Н >С c!И Ки(ППОГр»м м н(ц i (I )Ойство мпр»влс«(«(я, которое !

l(Г>(-. 13P1 Уп()»H. l(IIH(. Ha д!?У(ие ЯналОГичпые

М ИКРОН ПО, j?cl ÌÌ I I hi« Х СТPOHСТБсl ., П РЯВЛ(Н lii! ИЛ!1 н» данно> мпкропр(н j);I;Iмl!0! стройство Yправ° (сн 15I !с!)«з э, I«>lснт И И J 1

I C, n H f l l>! С П 3(> р С Х О, I Ь! Б !i ii K p n f l p n f р 3 М Хl » Х ОС >ЩССтБЛЯК)ПСЯ С IIOМО:ЦЬЮ lllcl1Hacl ИифОРмаЦИИ, KOTnj)aH П(?ЕобРсск> "(! 51 В Япнф.>!(>THHC(KOY! б 1ОКС

1 . 3 T H у С,1 0 В И 5 ! l (> 17! . !. d !OT C я Б i! 3 T p H I t у 3 м и кронn!)I pa Ã>! Хl, ИЗ КО17 >роЙ Б Ь!би(? »Е>! С5> IIOБЫ Й с(дрсс н счс —, ч;(K 5 K()м» нд чc p(3 э.>(с:ci(пт И 9, сс.1 и

КО,(р<ч истра 6 содержит пули. - г(oT код воздейс т(3Y (! !!. !)c :s э, «сх!сliT И, 11(8 на э. !с,",1«HT И 9.

1)СЗ C 708! I l>l« Il(> (i«XO,I bl В YI И Кроа p01 j) a iYJ)>1 »Х ОСуН(ЕС(!3ЛЯIО! (Я сп(3, IОГII !130, 33 H< K

3> м!Iк(?ОпрОГрамм и пе Влняк)т н3 В i()np a lj)!ca. (1одключя(мь(с микропро! р;!ммныс уст!Н)ЙСТH» доля:ны быть <кп)сршснно Одинаковы и анa,lnf ичllhl изоопстc!iH o. 1ncp(,Icl! !)Ом св>!зеи этих, CTp!JH(Ti ч(.р(.з pY III IY 12 -)лс .;!е!3 Гов

И Х! ОЖНО I I clpa Ill!1»;l (.,IИК(>опроl;)ям Y! Itn« ООССпечспие, !. е, ув(!H!HB»ть количество !(poГР»мм и )!и к(?он(>ОГГ>с! (м и tii?K(ОО ьс)! Отд«1!>

«3Ь(Х >>! ИК!)О!<РО Р Ь>! О(Х (ЦЕ(TB„ (Я)! Iln 7 K (К)Ч(!i HC

Oil(7(Д ГIЕН НОГО КО!(и 1<. C! Ha YiHKPO!Ij)0! Рсl cl!v!HЫХ

У! Tj70f3! Tf3 уflp lL>,! НИЯ К f()уtfl!C 12 элем(.НТОВ

И и к<> нхс>д»7! элсмс:нт» ИЛИ 1!.

Каж >0(ОтДЕЛЬНОС МПКРОПРОГРЯММНОЕ <. TP!JHCTBn C! ll f) cl BЛ li Ji51 МО)Кt10 РС»Л ИЗОВЯ (Ь OTдельным модулем или отдельным кристаллом.

П ()И ПОМОЦ1П На(72 Ц(и всlННЯ ТсlКИХ ОДПОТHII I!BIX к!) истa 1;10!3 )Jo)K!>О нocTJ)n!i1»ь ЦБМ на Одно! HiiНЫY с)Г1С.. ТО ООС(.ПСЧllвс(СТ ВЫСОКМК) НЗДСЯ<ность и т«хгн>логH -пгость в процессе производстВЯ.

И с и О Г > ь 3 0." а н и с и 3 О 0,) (T (и и Я J) 3 c I l I i i j) H (. Г ф м f!1> I i Jl! (! i!, I hi!!!(. Озмо>> НОсти Ц(>М зя с -!()т ПО«1j>nc!!!l;l lft)KH. . микро:!рогр».(м и обеспечивает

>)lл. .n.(Н i )I Ик!)(>!!О ЦПJ)ОГр3ммЬ(<(1000!1 Г„ !Х ОИНЫ.

=)тО 0:IP!ll> В»жп !Р!1 . >()c!ЛИЗ»ЦИИ СРСДСтВ «Ы,:IC;Ill!ЕЛЬП<нi 1ЕХ»ИКИ С ((сfl(«IЬS<)Bdf{HC)l МНОж (с т В 3 О l, н О т и . и hl х I и к р О и р О I р 3 м м и ы х ус(ройств управ 1! нпя.

Ф

Ч«(К!)ОП РО(Р;) )I i! 130(Х <Г! i) OH(. ГIS(7 Y Н (73БЛ(>п И Я

СK ca I! i((» p tl«П>! С ii!ilKO(БМИ МатРПЦЫ МИКРООПСpi!!tiii1. м»трицу микропрограмм и счетчик ко596947

5 манд, отличающееся тем, что, с целью увеличения глубины микропрограммирования, QHo содержит регистр адреса передачи управления, дешифратор, регистр адреса возврата, группу элементов И, первый и второй элементы И, первый и второй элементы ИЛИ, причем первая и вторая группы выходов, первый и второй входы и выход матрицы микропрограмм соединены соответственно со входами матрицы микроопераций, регистра адреса передачи управления, с выходом арифметического блока и первым выходом счетчика команд,с первым входом первого элемента И, второй вход и выход которого соединены соответственно с прямым выходом первого элемента ИЛИ и с первым входом счетчика команд, первый, второй входы и выход второго элемента И соединены соответственно с инверсным выходом первого элемента ИЛИ, с

6 выходом второгG элемента ИЛИ и со вторым входом счетчика команд, выход третий и четвертый вход счетчика команд соединены соответственно со входом регистра адреса возврата с первыми входами элементов И группы элемен5 тов И, с выходом регистра адреса возврата, выходы регистра адреса передачи управления соединены со входами первого элемента ИЛИ и через дешифратор — со вторыми входами элементов И группы элементов И, выходы которых и входы второго элемента ИЛИ являются соот30 ветственно выходами и входами устроиства.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР № 217066, кл. G 06 F 9/16, 1967.

2. Авторское свидетельство СССР № 474806, кл. G 06 F 15/02, 1974.

Составитель Ф. П!агиахметов

Реаактор Рртсов Текрел О. Л1говая Корректор A. Гриценко

Заказ I !.1 17 Тираж 826 Подписное! и ; !. .: И Г г c i.,а ь:, вP. iilol о iiU41H а Сове" r.. М:. r_#_cT008 CCC t

Ilo ие. им изобретений i> о гкры гни! !3035, .Чосг ва. Ж-15. Ра ц:ск",ÿ иаб, и. 4 5

Фи, иал Ill II! «Г!атент»,:., Гжгоро», ул. Проектная. 4