Устройство для микропрограммного управления

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

„„763899

-e (61) Дополнительное к авт. свнд-ву (22) Заявлено 270678 (21) 2633893/18-24 с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет—

Опубликовано 15.0980 Бюллетень ¹ 34

Дата опубликования описания 25 . 09 . 80 (51}М. Кл.

G 06 F 9/22

Государственный комитет

СССР оо делам изобретений и открытий (53) УДК 681. . 325 (088.8) (72) Авторы изобретения

Ю.Ф.Чубаров и M.À.Ëåäíåâ (71) Заявитель

Куйбышевский политехнический институт им. В.В.Куйбышева (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МИКРОПРОГРАММНОГО УПРАВЛЕНИЯ

15

Изобретение относится к области вычислительной и измерительной технике, в частности к управляющим автоматам и автоматам обработки измерительной информации высокой производительности.

Известно устройство для микропрограммного управления (автомат

Уилкса), содержащее регистр микрокоманд, дешифратор, матрицы внешних и внутренних микроопераций, матрицу формирования кода следующей микрокоманды и регистр операций (13.

Недостатком известного устройства является наличие большого числа программируемых матриц, что ведет к сложности синтеза автомата и необходимости перестройки всей структуры при изменении программы функционирования устройства. Структура устройства не унифицирована, поэтому для каждого объекта управления автомат приходится проектировать заново., Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство 12), содержащее дешифратор команд, выход которого подключен к управляющим входам объекта контроля и измерительного блока, выходы которых соединены со входами дешифратора состояний, выходы дешифратора состояний подключены ко входам однородной кодирующей структуры, выходы которой соединены со входами дешифратора команд,. а управляющий вход — с управляющим входом устройства.

Недостатком известного устройства является большое число входов и выходов дешифратора команд и, следовательно, необходимого для его построения числа элементов.

Большое число выходов дешифратора команд ведет к сложности шифровки команд, для чего требуется значительное число элементов, в результате возрастает избыточность систеЬБ.

Цель изобретения — увеличение коэффициента использования обору25 дования.

Эта цель достигается тем, что в устройство для микропрограммного управления, содержащее дешифратор состояний, группа входов которого

30 соединена с группой выходов объекта управления, а группа выходов — с группой входов ячеек однородной кодирующей структуры, введены сумматор, дешифратор управлянк их команд и элементы ИЛИ, причем группа управляющих входов устройства соединена с группой входов дешифратора управляющих команд и с группой входов первого слагаемого сумматора, группа входов дешифратора управляющих команд соединена с управляющими входами ячеек однородной кодирующей структуры, i-е выходы которых соединены с соответсвующими входами i ãî элемента ИЛИ (i=0-m} выходы всех элементов ИЛИ соединены с группой входов второго слагаемого сумматора, группа выходов которого соединена с группой входов объекта управления.

На чертеже изображена структурная схема устройства для микропрограммного управления.

К объекту управления 1 подключен дешифратор состояний 2, выходы которого соединены со входами ячеек

Зо-Зи однородной кодирующей структуры. Управляющие входы ячеек Зо-3и связаны с выходами дешифратора 4 управляющих команд, а выходы, объединенные поразрядно, подключены к элементам ИЛИ 5 -5, выходы которых, в свою очередь, подключены ко. входам слагаемого В сумматора б. Управляющие входы Q -7„ устройства, подключенные к выходам центрального блока управления 8, соединены со вхо-. . дами дешифратора 4 управляющих команд и входами слагаемого A сумматора б. Ячейка однородной кодирующей структуры состоит из элементов ИЛИ

9,-9, и элементов И 10„ -10,, подключенных к выходам элементов ИЛИ.

Соединение входов ячеек 3>-Зи однородной кодирующей структуры с выходами дешифратора состояний 2 производится следующим образом. Всем микропрограммам функционирования объекта управления ставится в соответствие двоичное слово на управляющих входах 7р -7 устройства. Этим задается величина слагаемого A на перэом входе сумматора 6 и номер ячейки однородной кодирующей структуры, которая включается при исполнении микропрограммы. Затем для отдельно взятой микропрограммы по гри-. ф переходов находится необходимое цозцефстэие Y которое подают с эыда сумматора б йа входы объекта равления 1 для того,. чтобы перевести его из внутреннего состояния

Ц, .в котором он находится э данный момент времени, в состояние 04, требуемое для результативного выполнения алгоритма. Второе слагаемое В на входе сумматора б определяется из соотношения В=У-A. Разряды числа

В в двоичном коде, имеющие единичное 5 IO

55 значение, соответствуют номерам разрядов ячейки однородной кодирующей структуры, которые необходимо соединить с выходом Я дешифратора состо.яний 2, чтобы получить на выходе сумматора б требуемое значение Y.

Соединение производится для всех выходов дешифратора состояний 2, участвующих в выполнении рассматриваемой микропрограммы. Соединение входов остальных ячеек с выходами дешифратора состояний производится аналогично:рассмотренному, в соответствии с микрокомандами микропрограмм, реализуемыми соответствующими ячейками однородной кодирующей структуры. При произвольном задании входных управляющих команд их кодировки целесообразно начинать с двоичных чисел, имеющих максимальное значение, так как при этом уменьшается величина слагаемого В, а это уменьшает число разрядов в ячейках и число соединений с выходами дешифратора состояний.

Устройство для микропрограммного управления работает следующим образом.

Перед включением микропрограйми объект управления 1 приводится в начальное состояние, которому соответствует единичный потенциал на выходе Яр дешифратора состояний 2. На управляющих входах 7> - 7 нулевая комбинация 00 ... 00, которая подается на входы А сумматора 6. Все выходы дешифратора 4 управляющих команд имеют нулевые потенциалы, поэтому элементы И 10 -10,„ всех разрядов всех ячвек закрыты и на входы слагаемого В сумматора б подаются через элементы ИЛИ 5е 5 нулевые потенциалы. На выходе сумматора б команда Y=A+8--00...00. При подаче на входы 7О -7„ команды, например 00...

01, происходит включение ячейки

Зо . Так как с выходом Q соединен один из входов первого разряда, то слагаемое В=00...10 и на выходе сумматора б появится команца Y=

=А+В=00...11. Отрабатывая полученное воздействие, объект управления перейдет в другое внутреннее состояние, например Q, c выходной шиной которого соединены нулевой,и первый разряды, следовательно, В=00...11 и на выходе сумматора б будет команда Y =A+8=00...100. Управление продолжается до тех пор, пока на выходе сумматора 6 не появится команда, соответствующая концу микропрограммы. о

Таким образом, в данном устройстве выходы сумматора 6 подключаются к цифровым входам объекта управления непосредственно без при.— менения шифратора команд. Объем суъвитора значительно меньше, чем дешифратора и шифратора команд,при

763899

Формула изобретения этом особенно сокращается число внешних выводов устройства, что важно при изготовлении в виде большой интегральной схемы (БИС). Программирование устройства заключается толь ico в определении соединений выходов дешифратора состояний со входами однородной кодирующей структуры.

Соединение производится по простым правилам, вытекающим непосредственно из алгоритмов функционирования устройства. Унифицированйе структуры устройства позволяет увеличить число микропрограмм без изменения имеющихся связей.

Устройство для микропрограммного, управления, содержащее дешифратор состояний, группа входов которого соединена с группой выходов объекта управления, а группа выходов — с группой входов ячеек однородной кодирующей структуры, о т л и ч аю щ е е .с я тем, что, с целью увеличения коэффициента использования оборудования, в него введены: сумматор, дешифратор управляющих команд и элементы ИЛИ, причем группа управляющих входов устройства соединена с группой входов дешифратора управляющих команд и с группой входов первого слагаемого сумматора, группа выходов дешифратора управляющих команд соединена с управляющими входами ячеек однородной кодирункцей структуры, i-ые выходы которых соединены с соответствующими входами i-ro элемента ИЛИ (t=0-m), выходы всех элементов ИЛИ соединены с группой входов второго слагаемого сумматора, группа выходов которого соединена с группой входов объекта управления.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

20 1. Лазарев В.Г., Пийль Е.И. Синтез управляющих автоматов. М., "Энергия", 1970, с. 309, рис ° 6-10 °

2. Авторское свидетельство СССР

Р 544966, кл. G 06 F 9/14, 1974 (прототип).

НИИПИ . Заказ 6284/42

Тираж 751 Подписное филиал ППП "Патент", .Ужгород,ул.Проектная,4