Микропрограммное устройство управления

 

(7!) Заявитель (54) МИКРОПРОГРАММНОЕ УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ

Изобретение относится к вычислительной технике и, в частности. к микропрограммньв устройствам управления с контролем.

Известно микропрограммное устройство с самоконтролем,, содержащее блок памяти микропрограмм, регистры адреса и данных, блок формирования микроопераций и блок контроля.

Устройство предназначено для обслуживания кожтрольными процедурами вычислительной машины, содержащей ряд функциональных блоков, каждый из которых управляет определен. . -10 ным полем микрокоманды, считываемой из блока памяти микрокоманд. Отсутствие управляю-,: щей информации в том или ином поле говорит о том, что блок, управляемый данным полем, 15 является в данном машинном такте неработающим. Неработающий блок проверяется специальными контрольными наборами и при обнаруже

: нии неисправности в ходе проверок вводится так называемое состояние ожидания, во время которого укаэанный блок проверяется повторно. Если же в этом зафиксирована неисправ. ност, то начинает выполняться диагностическая процедура обработки ошибки (1}. ю

Недостатком известного устройства является то, что периодичность проверки..блока обусловлена степенью занятости его в вычислительном процессе — чем больше занятость блока, тем реже он проверяется. Таким образом, микропрограммный блок не может быть заранее проконтролирован, так как он работает в каждом машинном такте..Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство, содержащее блок памяти MMKÊKoì РегистР адР са элемент задержки, регистр адреса микрокоманд, схему выбора и мультиплексор, первые входы которого соединены с адресными входами устройства, а выходы — со входами регистра адреса, выходы которого соединены со входами блока памяти микрокоманд, выходы которого соединены с первыми входами регистра микрокоманд, первые выходы которого соединены со вторыми входами мультиплексора, а вторые выходы соединены со входами схемы выбора, выход которой через элемент задержки соединен со вторым и третьим входами регист 81 4 ся в регистр 6 микрокоманд. После этого сигнал с входа 12 устройства снимается н мультиплексор 3 перестраивается на прием информации со стороны второй группы входов, на которую теперь с адресных выходов регистра 6 микрокоманд поступает адрес следующей микрокоманды и далее заносится в регистр 2

1 адреса, По содержимому регистра 2 адреса из блока 1 памяти микрокоманд выбирается вторая микрокоманда и заносится в регистр 6 микрокоманд и т. д,, образуя тем самым последовательность микрокоманд, составляющих выполняемую микропрограмму.

Если в текущем цикле микропрограммного устройства управления считывается микрокоманда, в которой задан режим ожидания, то разряд ожидания регистра 6 микрокоманд устанавливается в единицу, вызывая тем самым появление единичного сигнала, который поступает на прямой вход элемента 8 запрета. На выходе последнего появляется единичный сигнал, который поступает на первый вход элемента И 10, разрешая тем самым прохождение импульсов с периодом, равным циклу работы микропрограммного устройства управления, со входа 5 устройства на счетный вход счетчика 4. Кроме того, этот сигнал поступает на второй управляющий вход мультиплексора 3, настраивая его на прием информации по третьей группе входов с выходов счетчика 4, и через элемент 11 задержки поступает на вторую группу входов регистра 6 микрокоманд, устанавливая в ноль разряды микроопераций и блокируя прием ин- . формации в разряд ожидания и разряды адреса следующей микрокоманды с задержкой, определяемой элементом 11 задержки.

На выходах счетчика 4 формируется последовательность адресов. Информация с выходов счетчика 4 через третью группу входов мультиплексора 3, поступая на вход регистра 2 адреса, фиксируется в нем и по, этому адресу из блока 1 памяти микрокоманд выбирается некоторая микрокоманда, которая поступает на входы блока 7 контроля. Блок 7 контроля производит непрерывный контроль (например по модулю п) поступающей на его вход информации.

3 9590 ра мнкрокоманд и со вторым входом регистра адреса (21.

Недостатком этого устройства является отсутствие контроля, содержимого микрокоманд в режиме ожидания. 5

Цель изобретения — повышение надежности, Поставленная цель достигается тем, что в микропрограммное устройство управления, со. держащее блок памяти микрокоманд, регистр адреса, элемент задержки, регистр микрокоманд и ьп мультиплексор, первый информационный вход которого соединен с выходом адреса регистра микрокоманд, второй информационный вход— с информационным входом устройства, первый управляющий вход мультиплексора подключен к входу запуска устройства, выход мультиплексора через регистр адреса соединен с ад.ресным входом блока памяти микрокоманд, выход которого подключен к информационному входу регистра микрокоманд, управляющий вход которого подключен к выходу элемента задержки, дополнительно введены счетчик, элемент И н элемент запрета, инвесрный вход ко. торого соединен с входом логических условий устройства, прямой вход — с выходом разря2$ да ожидания регистра мнкрокоманд, а выход элемента запрета подключен к входу элемента задержки, ко второму управляющему входу мультиплексора и к первому входу элемента

И, второй вход которого соединен с входом тактовых импульсов устройства, а выход— с счетным входом счетчика, выход которого подключен к третьему информационному входумультиплексора, выход блока памяти микрокоманд подключен к выходу контрольной информации устройства. М

Новые элементы и их связи позволяют в режиме ожидания принудительно сканировать память микропрограммного устройства управления и контролировать исправность микропрограмм.

На чертеже изображена функциональная 4© схема микропрограммного устройства управления.

Устройство содержит блок 1 памяти микрокоманд, регистр 2 адреса, мультиплексор 3, счетчик 4, вход 5 тактовых импульсов устройства, регистр 6 микрокоманд, блок 7 контроля,45 элемент 8 запрета, вход 9 логических. условий устройства, элемент И 10, элемент 11,задержки, вход 12 запуска устройства.

Микропрограммное устройство управления работает следующим образом. $0

По сигналу на входе 12 устройства мультиплексор 3 настраивается на прием информации со стороны первой группы входов, на которую поступает адрес первой микрокоманды выполняемой микропрограммы, который далее зано- чч сится в регистр 2 адреса, и по содержимому последнего из блока 1 памяти микрокоманд выбирается первая микрокоманда, которая заноситТаким образом, все время, пока отсутствует логическое условие перехода к следующей микрокоманде на третьем управляющем входе 9 устройства, разряды микроопераций регистра 6 микрокоманд находятся в нуле, и никаких действий в управляемых микропрограммным устройством управления устройствах не производится, а остальные разряды регистра 6 микрокоманд (разряд ожидания и адрес следующей мнкрокоманды) остаются без измения.

При этом блоком 7 контроля осуществляется контроль содержимого тех мнкрокоманд, выбн81 4

: неисправности блока 1 памяти микрокоманд за счет проведения принудительного контроля в режиме. ожидания.

Предложенное техническое решение позволяет з три раза увеличить оперативность контроля микропрограммного устройства управления, уменьшив, по сравнению с базовым объектом, среднее время обнаружения неисправности с

30 до 10 млс.

Формула изобретения

Микропрограммное устройство управления, содержащее блок памяти микрокоманд, регистр адреса, элемент задержки, регистр микрокоманд и мультиплексор, первый информационный вход которого соединен с выходом адреса регистра микрокоманд, второй информационный вход— с информационным входом устройства, первый управлякяций вход мультиплексора подключен к входу запуска устройства, выход мультиплексора через регистр адреса соединен с адресным входом блока памяти микрокоманд, выход которого подключен к информационному входу регистра микрокомацц, управляющий вход которого подключен к выходу элемента задержки, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности, в него введены счетчик, элемент И и элемент запрета, инверсный вход которого соединен с входом логических условий устройства, прямой вход— с выходом разряда ожидания регистра микрокоманд, а выход элемента запрета подключен к входу элемента задержки, Ко второму управляющему входу мультиплексора и к первому входу элемента И, второй вход которого соединен с входом тактовых импульсов устройства, а выход — со счетным входом счетчика, выход которого пощслючеи к третьему информационному входу мультиплексора, выход блока памяти микрокоманд подключен к выходу контрольной информации устройства..

Источники информа (ии, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент С111А и 3555517, кл. 340 — 1725, 1971.

2. Авторское свидетельство СССР N 467350, кл. 6 08 F 9 22, 1973 (прототип).

5 9590 раемых из блока 1 памяти микрокоманд, адреса которых формируются счетчиком 4.

Таким образом, в режиме ожидания счетчик

4 производит сканирование адресов микрокоманд и осуществляется соответствующий конт- S роль содержимого микрокоманд.

При появлении на третьем управляющем входе 9 устройства единичного сигнала (логического условия перехода к следующей микрокоманде), который поступает на ннвесрный вход элемента 10

8 запрета, на выходе последнего возникает сигнал логического нуля, который, в евою очередь, поступает на второй управляющий вход мультиплексора 3, перестраивая его на прием информации по второй группе входов, на. вход эле- 1» мента 11 задержки и на первый вход элемента

И 10, блокируя тем самым прохождение серии импульсов с входа 5 устройства на счетный вход счетчика 4.

Далее адрес следующей микрокоманды через вторую группу входов мультиплексора 3 поступает на входы регистра 2 адреса, фиксируется в нем и по этому адресу иэ блока 1 памяти микрокоманд выбирается следующая микрокоманда. В момент появления микроко- эя манды на выходе блока 1 памяти микрокоманд на выходе элемента 11 задержки появляется сигнал "Логический 0", разрешая прием выо. раиной микрокоманды в регистр 6 микрокоманд. Выбранная микрокоманда заносится в ы регистр 6 микрокоманд и осуществляется переход на дальнейшее выполнение микропрограммы, Если в какой — нибудь из последующих микрокоманд задан режим ожидания, то микропрограммное устройство работает в указанной последовательности, при этом перебор адресов счетчиком 4 осуществляется с последнего адреса, достигнуто в предыдущем режиме ожидания.

Таким образом, осуществляется непрерыв46 ный контроль выходной информации блока 1 памяти микрокомандного устройства управления блоком 7 контроля как при выполнении микро программ, так и в режиме ожидания.

При обнаружении ошибки блоком 7 контроля на его выходе появляется сигнал, который поступает на вход неисправности устройства. В предлагаемом микропрограммном устройстве управления повышена оперативность обнаружения

959081

Составитель И. Логачева

Техред 3. Палий

Редактор О. Колесникова

Корректор А. Гриценко

Подписное

Тираж 731

ВНИИПЙ Государственного комитета .СССР ио делам изобретений и открытий

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

Заказ 7018/66

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная, 4