Микропрограммное устройствоуправления

 

1!!181!254

ОП И(:АН И Е

ИЗОБРЕ1ЕНИМ

Союз Советских

Социалистическиx

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 16.02.79 (21) 2726307/18-24 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 07.03.81. Бюллетень № 9 (45) Дата опубликования описа||ия 07.03.81 (51) М. Кл.з

G 06 F 9/22

Государственный комитет (53) УДК 681.325 (088.8) по делам изобретений

> открытий (72) Автор изобретения

БАТБНТИЗ

) " Т УЦР1.ЭСаЗ щяи Оте» . д

А. В. Игошин (71) Заявитель (54) МИКРОПРОГРАММНОЕ УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в цифровых вычислительных машинах и системах.

Известны микропрограммные устройства, реализующие расширение набора команд с помощью микропрограмм, хранимых в микропрограммном запоминающем устройстве и адресуемых посредством команды типа

«Диагностика», содержащей в адресной части начальный адрес необходимой микропрограммы (1).

Однако эти устройства требуют дополнительных затрат основной памяти (в виде ячеек или разрядов) для размещения и хранения адресной части каждой команды.

Из известных микропрограммных устройств управления наиболее близким по технической сущности является устройство, содержащее регистр команд, модификатор адреса микрокоманд, регистр адреса микрокоманд, дешифратор адреса микрокоманд, блок памяти, регистр микрокоманд, командный вход регистра команд является командным входом устройства, выход регистра команд соединен с первым входом модификатора адреса микрокоманд, выход которого соединен с информационным входом регистра адреса микрокоманд, выход которого соединен с вторым входом модификатора адреса микрокоманд и с входом дешифратора адреса микрокоманд, выход которого соединен с входом блока

5 памяти, выход которого соединен с входом регистра микрокоманд, первый выход которого является управляющим выходом устройства, а второи выход соединен с третьим входом модификатора адреса микро10 команд, четвертый вход которого является входом условий устройства (2).

Однако это устройство позволяет микропрограммно реализовать набор команд, равньш или меньший ио числу 2 " (где

15 и — число разрядов кода операции). Для расширения набора команд необходимо или увеличить разрядность кода операции, что приводит к дополнительным затратам основной памяти (по битам), или всякий раз

20 при переходах от выполнения команд основного набора, определяемого разрядностью кода операций, к дополнительному, определяемому расширением, и наоборот, изменять содержимое микропрограммного

25 запоминающего устройства, что увеличивает затраты машинного времени.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей за счет реализации иаоора команд, превыша1ощего ко30 личество команд, определяемое разрядно811254

65 стью кода операции без увеличения об ье;аа основной памяти.

Зто достигастся тем, что в микропрограммное устройство управления, содержащее регистр команд, командный вход которого является командным входом устройства, Выход регистра команд соединен с первым в одом модификатора адреса микрокоманд, выход которого соединен с информационным входом регистра адреса микрокоманд, выход которого соединен с информационным входом регистра адреса микрокоманд, выход которого соединен с вторым входом модификатора адреса микрокоманд и с входом дешифратора адреса микрокоманд, выход которого соединен с входом блока памяти, выход которого соединен с информационным входом регистра микрокоманд, управляющий выход которого является управляющим выходом устройства, а адресный выход регистра микрокоманд соединен с третьим входом модификатора адреса микрокоманд, четвертый вход которого является входом условий устройства, введены дешифратор команд и триггер, причем выход триггера соединен с пятым входом модификатора адреса микрокоманд, а счетный вход триггера — с выходом дешифратора команд, вход которого соединен с командным входом устройства.

Суть изобретения заключается в том, что для формирования начальных адресов микропрограмм, реализующих дополнительный набор команд, производится расширение разрядности кода операции внутри устройства управления путем формирования константы наращивания кода операции, при этом управление процессом формирования константы наращивания производится посредством двух управляющих команд из общего числа 2" команд, подаваемых на командный вход устройства.

Кроме этого, для хранения микропрограмм, реализующих расширенный набор команд, увеличен объем запоминающего устройства.

На чертеже изображена функциональная схема устройства.

Устройство содержит регистр 1 команд, модификатор 2 адреса микрокоманд, регистр 3 адреса микрокоманд, дешифратор

4 адреса микрокоманд, блок памяти 5, регистр 6 микрокоманд, дешифратор 7 команд, триггер 8, командный вход 9, вход 10 условий, управляющий выход 11.

Устройство работает следующим образом.

В работе устройства можно выделить два этапа. На первом этапе производится выбор одного из двух наборов микропрограмм, к которому будут относиться подаваемые на вход 9 устройства рабочие команды. На втором этапе производится

Э

:30

50 выполнение микропрограмм, относящихся к заданному набору, в соответствии с поступающими на вход 9 командами.

Для задания основного пли дополнительного набора микропрограмм реализуемого устройства на командный вход 9 iëäàåòñÿ одна пз двух управляющих команд, выделенных из осщего числа команд 2", определяемого разрядностью кода операции.

Если, например, на вход 9 подана управляющая команда, задающая дополнительный набор микропрограммы, то в этом случае сигналом с выхода дешифратора 7 производится установка в состояние «1» триггера 8, а с выхода все последующие команды, поступающие на вход 9, будут определять микропрограммы, относящиеся к дополнительному набору микропрограммы. В этом случае вычисление начальных адресов микропрограмм, реализующих поступившие на вход 9 команды, производится модификатором 2 с учетом константы наращивания, поступающей с триггера 8.

Вычисленный модификатором начальный адрес микропрограммы записывается в регистр адреса микрокоманд 3 и далее работа микропрограммного устройства управлешгя осуществляется известным способом.

Для перехода к выполнению микропрограмм основного набора на вход 9 должна быть подана управляющая команда, задающая основной набор микропрограмм.

При подаче этой команды на вход 9 сигналом с выхода дешифратора 7 производится установка триггера 8 в состояние «0», в результате чего с соответствующего входа модификатора 2 снимается ранее сформированная константа наращивания. Все последующие команды, поступающие на вход 9, будут определять микропрограммы уже из основного набора микропрограмм.

Таким образом, в зависимости от состояния триггера 8 (значения константы наращивания) каждому входу операции ставится в соответствие одна из двух микропрограмм, хранимых в блоке памяти 5.

Следовательно, в таком устройстве микропрограммного управления реализуется набор команд, число которых может быть равно максимально 2х(2" — 1), где и — число разрядов кода операции. При этом требуются дополнительные затраты основной памяти, так как расширение разрядности кода операции производится внутри устройства управления с помощью константы наращивания, формируемой дешифратором и хранимой триггером.

Данное микропрограммное устройство управления наиболее эффективно в управлении решением задач, требующих непересекающихся наборов команд, например, для решения функциональных задач и задач периодического контроля и диагностики неисправностей.

811254

Формула изобретения

Микропрограммное устройство управления, содержащее регистр команд, модификатор адреса микрокоманд, регистр адреса микрокоманд, дешифратор адреса микрокоманд, блок памяти, регистр микрокоманд, командный вход регистра команд является командным входом устройства, выход регистра команд соединен с первым входом модификатора адреса микрокоманд, выход которого соединен с информационным входом регистра адреса микрокоманд, выход которого соединен с вторым входом модификатора адреса микрокоманд и с входом дешифратора адреса микрокоманд, выход которого соединен с входом блока памяти, выход которого соединен с информационным входом регистра микрокоманд, управляющий выход которого является управляющим выходом устройства, а адресный выход регистра микрокоманд соединен с третьим входом модификатора адреса микрокоманд, четвертый вход которого является входом условий устройства, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет реали5 зации набора команд, превышающего количество команд, определяемое разрядностью кода операции без увеличения объема основной памяти, в него введены дешифратор команд и триггер, причем выход

10 триггера соединен с пятым входом модификатора адреса микрокоманд, а счетный вход триггера — с выходом дешифратора команд, вход которого соединен с командным входом устройства.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Хассон С. Микропрограммное управ20 ление. — М., «Мир», 1973, с. 115.

2. Булей Г. Микропрограммирование.—

М., «Мир», 1973, с. 12, рис. 1,4 в (прототип).