Микропрограммное устройство управления

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

< >951 397 (&1) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 030281 (23) 3242531/18-24 (ф1) М g> 3

G F 9/22 с присоединением заявки № "

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 150882. Бюллетень ¹ 30

)j3) УДН681. 326 (083. 8) Дата опубликования описания 150882

О

В.В.Барашенков, Т.Г.Бахарева, A.A.Ãóæ

О.Г.Кокаев и Т.Э.Темирханов (72) Авторы изобретения

Ленинградский ордена Ленина электроте им.В.И.Ульянова (Ленина) у:т, (71) Заявитель (54) МИКРОПРОГРАММНОЕ УСТРОЙСТВО

УПРАВЛЕНИЯ

Изобретение относится к цифровой вычислительной технике, автоматике х может быть использовано в микропрог раммных устройствах управления вы5 числительных машин.

Известно микропрограммное устройство управления, для которого характерно использование ассоциативного запоминающего устройства в качестве управЛяющей памяти.. Принцип работы устройства основан на получении разности адресов между текущей и последующей микрокомандой и в прибавлении. этой разности к текущему адресу микрокоманды P1).

Недостатком данного устройства является невысокое быстродействие вследствие невозможности совмещения выборки микрокоманды с вычислением адреса следующей микрокоманды.

Наиболее близким к предлагаемому устройству по технической сущности является микропрограммное устройство управления, в состав которого входят блок запоминания микрокоманд, регистр 25 микрокоманд, блок запоминания признаков, регистр маски, регистр признаков, регистр индикации. Принцип работы устройства основан на выделении линейных последовательностей микрокоманд (комплексов) и выработке комплекса микрокоманд в зависимости от признака (набора логических условий и имено выполненного комплекса микрокоманд). Признаки записываются в блоке запоминания признаков, являющегося ассоциативной частью ассоциативного запоминающего устройства (АЗУ), а комплексы микрокоманд - в соответствующих ячейках блока запоминания микрокоманд, являкщегося информационной частью АЗУ (.2 °

Недостатком известного устройства является большой объем памяти устройства.

Цель изобретения — сокращение оборудования.

Поставленная цель достигается тем, что в микропрограммное устройство управления, содержащее блок памяти микрокоманд, регистр иикрокоманд, блок памяти признаков, регистр маски, регистр признаков и регистр индикации, вход которого подключен к адресному входу блока памяти микрокоманд, выход которого соедйнен с информационным входом регистра микрокоманд, первый выход которого подключен к управляющему входу регистра маски, информационный вход которого подклк951307 чен к входу логических условий устройства, выход регистра маски через регистр признаков подключен к адресному входу блока памяти признаков, второй выход регистра микрокоманд является информационным выходом устройства, содержит блок элементов И и блок элементов ИЛИ, вход которого соединен с выходом регистра индикации, а выход - с первым входом блока элементов И, второй вход которого 10 подключен к выходу блока памяти признаков, выход блока элементов И соединен с информационным входом регистра индикации.

На чертеже представлена схема 15 устройства. . Микропрограммное устройство управления содержит блок 1 памяти микрокоманд, регистр 2 микрокоманд, блок

3 памяти признаков, регистр 4 маски, регистр 5 признаков, регистр б индикации, блок 7 элемейтов И и блок 8 элементов ИЛИ. Регистр 2 иикрокоманд состоит из двух полей: управляющего поля и поля, хранящего код маски.

Выход управляющего поля регистра 2 микрокоманд является выходом всего микропрограммного устройства управления. Выход поля регистра 2 микрокоманд, хранящего код маски, соединен"с вто рым входом регистра 4 маски, на пер вый вход которого, являющийся входом микропрограммного устройства управления, поступают значения логических. условий. Код маски содержит единицы только в тех разницах, которые опрашивают значения логических условий, влияющих.на выбор пути микропрограм- мы., Регистр 5 признаков состоит, в отличие от прототипа, только из одного поля, содержащего код логи- 40 ческих условий. Вход регистра 5 признаков соединен с выходом регистра 4 маски.

Работу микропрограммного устройства управления рассмотрим на примере вьтполненйя микропрограммы, где у (i=0,17) - управляющая часть мйк,рокоманды, а S (j =1,8) - имя комплек-. са микрокоманд, коды Koiîðûõ выбираются за одно обращение к блоку памяти микрокоманд и обрабатываются последовательно в порядке, диктуемом миттропрограммой.

i в том случае, если во всех разветвлениях встречаются различные комбина5 ции логических условий. Если в раэВ ячейке блока памяти микрокоманд хранятся коды микрокоманд у„- и коды маски, имеющие разрядность, равную количеству различных логических условий в микрокоманде (Р, Р, Р ).

Код маски содержит единицы; в тех разрядах, которые опрашивают значения () логических условий, влияющих на выбор пути выполнения микропрограммы. Каждая ячейка блока памяти признаков хранит значения логических условий Р, P> P . Разряды ячейки блока 6 памяти признаков, которые не участвуют в сравнении, находятся в нулевом состоянии.

В начальный момент времени на регистр 5 признаков поступает нулевой код. Производится сравнение содержимого регистра 5 признаков и аодержимого блока 3 и вырабатывается сигнал совпадения с содержимым первой ячейки блока 3, который устанавливает в единичное состояние триггер регистра б индикации, соответствующий первой ячейке блока 1. При опросе регистра б индикации из блока 1 выбрана информация, содержащая последовательность микрокоманд у, у, ó . На регистр: маски поступает код 110 . Пусть логические условия, которые влияют на траекторию выполнения микропрограмм в данный момент времени имеют следующие значения: рт =1, Р2 =О. В этом случае на вход регистра 5 признаков поступает код 100. При совпадении содержимого регистра 5 признаков с содержимым второй ячейки блока 3 вырабатывается сигнал совпадения, который устанавливает в единичное состояние третий триггер и в нулевое состояние первый триггер регистра б индикации, при опросе которого из блока 1 выбрана информация, содержащая следующую последовательность микрокоманд у уе У . которая должна выполняться после последовательности микрокоманд у у+, у при значениях логических условий Р, =1, Р =О, значение логического условия Р безразлично.

Экономия памяти. устройства достигается за счет хранения состояния микропрограммного автомата на регистре индикации. Это позволяет убрать из блока 1 и блока 3 поля хранящие. коды имен комплексов линейных последовательностей микрокоманд.

Объем памяти блока памяти призна ков прототипа равен и

X. И4 ьм+из»

1"-1 где n. - количество разветвлений в узле микропрограммы i-го комплекса;

m - общее количество различ-. . ных логических условий входящих в микропрограмму; п — разрядность имени комплекса; ф г - общее количество комттлексов.

Объем памяти блока памяти микро- команд предлагаемого устройства равен .Еи,; м

4=1

951307

1. Авторское

Р 537346, кл. G

35 2. Авторское

Р 723572, кл. G свидетельство СССР

06 F 9/22, 1976. свидетельство СССР

06 F 9/22, 1980.

Составитель Л.Логачева

Техред Т.Маточка Корректор И.? 1уска

Редактор A.Ãóëüêî

Заказ 5948/55 Тиразк 731 . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП "Патент", r.Óæãîðoä, ул.Проектная,4 ветвлениях микропрограммы встречаются одинаковые комбинации логических условий, то достаточно хранить их только .один раз. Максимальный объем йамяти блока памяти признаков предла ,гаемого устройства 2 ячеек (все комбинации различных значений логических условий ), т.е. ограничен сверху, а не растет линейно с ростом узлов разветвлений, как в прототипе. Следует также учесть экономию памяти в блоке памяти микрокоманд, равную гопy.

Таким образом, обшая экономия памяти больше или равна

r V

X. И1.И +!" И = Z И, (И„+1) i

1=1 124

Дополнительное оборудование, которое при этом вводится, равно". .х и„ схем И и -6 схем ИЛИ, где 1 - количество узлов разветвле.ний в микропрограмме.

Количество узлов разветвлений в микропрограмме всегда меньше количе ства комплексов линейных последовательностей микрокоманд, т.е. ?Фг.Следовательно объем вводимого оборудования равен

V !" Y

Xn„+!! En„+r= Е (И„+1), У1 1= 1» что в и раз меньше сэкономленного объема йамяти

3" Е и (и „+1) =ю 2 (и „+ 1) .

116 " Ь1

Формула изобретения

Микропрограм?яое устройство управления, содержацее блок памяти мнкрокоманд, регистр микрокоманд, блок памяти признаков, регистр маски, регистр признаков и регистр индикации, выход которого подключен к адресному входу блока памяти микрокоманд, выход которого соединен с информационным входом регистра микрокоманд, первый выход которого подключен к управляемому входу регистра маски, информационный вход

1О которого подключен к входу логических условий устройства, выход регист. ра маски через регистр признаков подключен к адресному входу блока памяти признаков, второй выход ре-!

5 гистра микрокоманд является информационным выходом устройства, о тл и ч а ю ш е е с я тем, что, с целью сокрацения оборудования, оно содержит блок элементов И и. блок элементов ИЛИ, вход которого соединен с выходом регистра индикации, а выход — с первым входом блока элементов И, второй вход которого подключен к выходу блока памяти признаков, выход блока элементов И— соединен с информационным входом регистра индикации.

Источники информации, 30 принятые во внимание при экспертизе