Микропрограммное устройство управления

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК ЯН 1015383 С 06 Р 9/22; а аб Р 11/00 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ ОПИСАНИЕ БРЕТЕПЬСТВУ АВТОРСИОМУ СВИДЕТ(21) 3360168/18-24 . ся(К+1 ) -.й г ру выходов устрой а, (22) 05.12.81 отличающееся тем,чт ,(46) 3.04.83. Бюл, У 1 б с целью повышения достоверности функ- .(72) Г.Н, Тимонькин, В.С. Харченко, ционирования, в устройство введены Н.П. Благодарный, С,Н Ткаченкопервый и второй триггеры, блок срави В,А. Матвиенко нения, первый регистр, третий и чет (53). 681.3(088.8) вертый элементы И, второй, третий и (56) 1 Авторское свидетельство СССР четвертый элементы ИЛИ, первая и вто- У 474306, кл, 6 06 Р 15/02 1974, рая группы элементов ИЛИ, первый, вто"2. Авторское свидетельство СССР рой, третий и четвертый элементы за- У 596947, кл. 6 06 Г 9/16, 1978 держки, вторая группа элементов И, (прототип). первый и второй одновибраторы, ком- (54)(57) МИКРОПРОГРАММНОЕ УСТРОЙСТВО мутаторы, первый и второй шифраторы, УПРАВЛЕНИЯ, содержащее регистр адре- блок модификации адреса, причем выса,. регистр адреса возврата, регистр ход первого элемента ИЛИ. соединен с адреса передачи упрЪвления, К первых единичным входом первого триггера, групп элементов И, блок памяти микро" инверсный выход которого соединен с , Е команд, первый элемент ИЛИ, дешифра- вторым входом первого элемента И вы-.лгФ тор, первыи и второи элементы И и :ход первого. элемента задержки соедигенератор тактовых импульсов, причем нен с нулевым входом второго триг" группа выходов регистра адреса соеди- гера и с первым входом второго эленена с группой информационных входов мента ИЛИ, выход которого соединен . ф .,регистра адреса возврата, управляющий с нулевым входом первого триггера, вход блока памяти микрокоманд соеди- первая группа информационных входов нен с выходом первого элемента И, устройства соединена с соотвествуюпервый вход которого соединен с выхо- щими входами второго элемента ИЛИ и фюай дом генератора тактовых импульсов, с первыми входами элементов ИЛИ пер- ф первый выход первой группы выходов вой группы, выходы которой соединены блока памяти микрокоманд соединен с с информационными входами регистра ад- (р входом .синхронизации регистра адреса реса, третья группа выходов блока возврата, а остальные выходы первойпамяти микрокоманд и группа выходов группы соединены с информационными элементов И второй группы соединейы входами оегистоа адреса передачи уп"соответственно с вторыми и третьими равления, группа выходов которого со" входами элементов ИЛИ первой групединена с входами дешифратора, каждый пы, выход элементов ИЛИ второй групиз К выходов которого соединен с уп-. пы соединены с информационными входа" равляющими входами соответствующих мк элементов И второй группы и с груп- элементов и К первых групп, группы пой информационных входов первого выходов которых образуют К групп вы- регистра, управляющие входы .злемен" ходов устройства, вторая группа выхо- тов И второй группы соединены с пря дов блока памяти микрокоманд являет- мым выходом второго триггера, инверсппой ство,16 тов И К первых групп элементов И 3 Ги поступает на шифратор 37, где понему формируется контрольный код, Одновременно с этим процессом на выходеэлемента ИЛИ 33 формируется сигнал,который переводит"триггер 28 в единичное состояние, блокируя этим подачу тактовых импульсов на микропрограммное устройство управления и запускает одновибратор 36. Импульс с выхода одновибратора 36 поступает навход элемента 26 задержки и открываетпо первому управляющему входу коммутатор 30, При этом контрольный кодс выходов шифратора 37 через коммутатор 30 и соответствующую группу Кпервых групп элементов И 31 поступаетна соответствующую группу выходов Квторых групп выходов ч 0.Через время, необходимое для передачи контрольного кода из данногомикропрограммного устройства управления в другое микропрограммное устрой=ство управления и для его контроля вблоке 20 сравнения последнего, на выходе элемента 26 задержки появляетсясигнал, открывающий по третьему угравляющему входу коммутатор 30.При этом код адреса очереднои микрокоманды с регистра 7 адреса черезкоммутатор 30 и соответствующую группу элементов И 31 поступает на соответствующую группу выходов второй группы 10 выходов и через нее - на группу 8 входов микропрограммного устройства управления, которому передаетсяуправление,Через время, необходимое для записи адреса в регистр 7 адреса этогомикропрограммного устройства управления, на выходе элемента 23 задержкипояьляется сигнал, который обнуляетрегистр 21 адреса передачи управлениямикропрограммного устройства управления, с которого передается управление.В этом состоянии микропрограммноеустройство управления продолжает на-,ходиться до момента передачи на негоуправления из другого микропрограммно.го устройства управления при дальней,шем выполнении микропрограммы..,функционирование микропрограммногоустройства управления в третьем режиме.Контрольный код с другого микропрограммного устройства управлениячерез группу входов 8 поступает навходы элемента ИЛИ 11 и на входы группы элементов ИЛИ 24,15 1015383 ет из него микрокоманды. При этом поле микроопераций считанной микро- команды через первую группу выходов блока памяти микрокоманд поступает на группу выходов 5 микропрограммно го устройства управления. Поле косвенного адреса очередной микрокоманды и поле кода проверяемого логического условия с третьей группы выходов бло" ка 3 памяти микрокоманд через груп пу элементов ИЛИ 6 записывается в регистр 7 адреса, формируя немодифицированный адрес очередной микрокоманды.При этом регистр 10 адреса возвра Э та открыт по синхровходу и в него записывается адрес с выхода регистра 7 адреса.Адрес с регистра 7 адреса поступает на блок модификации 2 адреса и с 2 ф его выходов - на адресные входы блока 3 памяти микрокоманд.Очередным тактовым импульсом . считывается следующая микрокоманда с блока 2 памяти микрокоманд, 23 1Далее микропрограммное устройство управления функционирует в этом режиме аналогично.функционирование микропрограммного устройства управления во втором ЗО режиме.Если в процессе выполнения микропрограммы в первом режиме функциони рования при считывании очередной микрокоманды в четвертом поле ее фор- мата появляется ненулевой код, то .микропрограммное устройство управления переходит в режим передачи управ" ления другому микропрограммному устройству управления, 40При этом метка в пятом поле микро" команды отсутствует, и адрес очередной микрокоманды, записываемый в регистр 7 адреса, в регистр 10 адреса возврата не записывается. В нем хра Э нится адрес последней сформированной микропрограммным устройством управле" ния микрокоманды.Код выбора 1 ненулевой )с четвертого поля формата микрокоманды через вторую группу выходов блока 3 памяти микрокоманд поступает на регистр 21 адреса передачи управления и записывается в нем. При этом на выходах дешифратора 22 формируется двоичный поИ эиционный код номера устройства, которому следует передать управление. Этот код открывает по управляющему входу соответствующую группу элемен17 101538Так как контрольный код отличный от нулевого, то на выходе элемента ИЛИ 11 Формируется сигнал, который .проходит через элемент И 17, запуска" ет одновибратор 18 и открывает по :з синхровходу регистр 25При этом контрольный код с. выходов .второй группы .элементов ИЛИ 24 записывается в ре-гистр 25.Сигнал с выхода одновибратора 18 10 поступает на управляющий вход блока 20 сравнения и на элемент 19 задержки.При этом на блоке 20 сравнения осуществляется сравнение кода, хранящегося в регистре 10 адреса возвра" 1% та и контрольного кода, хранящегосяв регистре 25. При их совпадении сиг" нал на выходе блока 26 сравнения от" сутствует. Сигнал, задержанный элементом 19 задержки на время, необхо "з димое для выполнения сравнения в бло" ке 20 сравнения, поступает через эле"мент И 16 на вход элемента 15 задерв-, ки и на 3 "вход триггера 13, переводя его в единичное состояние. . ИПри этом код адреса передачи уп-: .равления с группы 8 входов микропрог- раммного устройства управления по. ступает через группу элементов ИЛИ 24,группу элементов И 9 и группу элемен"зз тов ИЛИ б на регистр 7 адреса,и записывается в нем. Импульс с выхода третьего элемента И 16, задержанный элементом 15 задержки на время, необходимое для пе- М :редачи кода адреса. из регистра 7 адреса другого микропрограммного уст" ройства управления в регистр 7 адреса данного микропрограммного устрой ства управления, поступает на Й-вход ф триггера 13 и устанавливает его в нулевое состояние и через второй эле- .мент ИЛИ 3 В - нам-вход первого триг" гера 28, устанавливаю его в нулевое состояние. При этом элемент И 29 4 3 . 18Фоткрывается по второму входу и тактовые импульсы с выхода генератора 28,тактовых импульсов, через элемент И 29управляет процессом Формирования мик"рокоманд. текущей микропрограммы данным микропрограммным устройством управления.После выполнения всех микрокомандмикропрограммы, заданной кодом операции 1 на третий вход 39 всех микро"программных устройств управления.йодаетоя сигнал, Этот сигнал устанавливает триггеры. 28 всех микропрограммныхустройствуправления в единичное состояние и через шиФраторы 12 устанае"ливает в регистрах 10 адреса возвратакоды номеров микропрограммных устройств управления, в которых они нахо"дятся.Далее в микропрограммное устрой".ство управления поступает следующийкод операции и оно Функционирует ана- .логичноПри появлении на выходе блока 20сравнения сигнала, сигнал на выходетретьего элемента И 16 отсутствует,а на выходе четвертого элемента И 32появляется сигнал, идентиФицирувщий наличие отказа в работе микро"программного устройства управления..Этот сигнал поступает на третийвыход Ч микропрограммного устройства управления и через элемент ИЛИ 27 на 3 -вход триггера 28, Работа микро"программного. устройства управленияпрекращается до восстановления от"каза,Использование предлагаемого устройства позволит существенно. повы- ,сить достоверность Функционированиямикропрограммных устройств управлениявычислительных систем, к которым предь"являются требования однородности структур, гибкости, простоты модернизации,высокой надежности Функционированияи ремонтопригодностиСоставитель И. Сигалов Техоеа В.Кастейевич Коррек ЮЮЮЮЮЕЪВФЪВЮЕфееЮЮЮЮЮЕЮЮЮЮЕЕЮЕЕЕЕТираж 706 . Подлис Государственного комитета СССР делам изобретений и открытий сква ЖРаииская наб д. 1 еееюйюеюеееюееееееееееаедеюе Патент", г. Ужгород, ул, Проек1 Я 83 1 аный выход которого соединен с первым входом второго элемента И, выходтретьего элемента И соединен с единичным входом второго триггера и вхо" дом первого элемента задержки, вторая группа инФормационных входов .уст-ройства соединена с,входами соответ"ствующих элементов ИЛИ второй груп"пы и с соответствующими входами третьего элемента ИЛИ, выход которогосоединен с вторым входом второго элемента И, выход второго элемента И.соединен с входом первого одновибра"тора и с входом синхронизации первого регистра, выход которого соединенс первым входом блока сравнения, вы"ход первого одновибратора соединенс управляющими входом блока сравнения и через второй элемент задержкис первыми входами третьего и четвертого элементов И, выход которого со"единен с первым входом первого эле"мента ИЛИ и является первым управля-ющим выходом устройства, выход регистра адреса возврата соединен с,вторым входом блока сравнения, выходкоторого соединен с вторыми входамитретьего и четвертого элементов И,выход регистра адреса соединен с информационным входом блока модификации адреса и первым информационнымвходом коммутатора, выход которогосоединен с вторыми входами соответ".ствующих элементов И К групп, выходырегистра передачи управления соединены с соответствующими входами чет"вертого элемента ИЛИ, выход которогосоединен с вторым входом первого эле"мента ИЛИ, через второй одновибра"тор - с аервым управляющим входомкоммутатора, через третий элемент задержки " с вторым управляющим и с ин"версцым входами коммутатора, и черезчетвертый элемент задержки " с нуле"вым входом регистра адреса передачи управления, третий информационный входустройства соединен с входом первогошифратора и с третьим входом первогоэлемента ИЛИ, выход дешифратора соеди"нен с входами второго шифратора, выходы которого соединены с вторым информационным входом коммутатора,2. Устройство по и. 1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что блок модифика-ции адреса содержит группу элементов Иу группу сумматоров по модулюдва, причем. входы кода немодифициру" емой части. адреса первой группы входов блока соединены с соответствующими выходами группы выходов блокаФ входы кода модифицируемой части адреса соединены с. входами первой группы входов группы сумматоров по модулю два, выходы которых соединены.с выхо" дами мадифицируемой части адреса .группь 1 выходов блока, входы .модифицирувмой части адреса соединены с пер"выми входами элементов И группы, выходы которых соединены с вторыми .входами сумматоров по модулю два группы, входы кодов проверяемых условий соединены с вторыми входами элементов И группы. 3. Устройство по и. 1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что блок сравнения содержит вурвуа, вторую, третью и чет;вертую группы элементов.И, первую и вторую группы сумматоров по модулю дба,.элемент. ИЛИ, дервый и второй дешерраторы, шифратор, причем входы пер" вой группы информационных входов .блока .соединены с входами первого дешифратора и с первыми входами элемен"тов И первой и второй групп, выходы которых соединены с первыми входами соответствующих сумматоров по модуло два первой и второй групп соответст" венно, выходы сумматоров по модулю два первой и второй групп соединены с группами входов элемента ИЛИ, выход которого яеляется выходом блока, выход первого дешифратора соединен с вторыми входами элементов И первой и второй групп и с первыми входами .элементов И третьей и четвертой групп, управляющим вход блока соединен с третьими входами элементов И первой и второй групп и .с вторыми входами элементов И третьей и четвертой групп, вторая группа информационных входов блока соединена с входами второго дешифратора и с третьими входами элементов И третьеи группы,% выходы которых соединены с вторыми входами сумматоров по модулю два . второй группы, выходы дешифратора соединены с входами шифратора, каждый выход которого соединен с третьимвходом соответствующего элемента И четвертой группы, выходы элементов И четвертой группы соединены с. вторыми входами сумматоров по модулю два первой,группы.Изобретение относится к автоматике и вычислительной. технике и можетбыть использовано при проектированиициФровых вычислительных машин и систем с микропрограммным управлением 5с высокой достоверностью Функционирования,Известно устройство микропрограммного управления, содержащее арифметический блок, блоки памяти адресных микрокоманд и микроопераций, счетчик микрокоманд 1 1.Недостатками этого устройства являются отсутствие возможности передачи управления с одного микропрограммного устройства управления на другое и невозможность наращивания объема и количества микропрограмм.Наиболее близким к предлагаемомуявляется микропрограммное устройство управления, содержащее регистр адреса, регистр адреса возврата, регистр адреса передачи управления, Кпервых групп элементов И, блок памя"ти микрокоманд, первый элемент ИЛИ, 25генератор тактовых импульсов; дешифратор, первый и второй элементы И,причем группа выходов регистра адре.са соединена с группой инФормационных входов регистра адреса возврата, 30первая группа выходов блока памятимикрокоманд - с первой группой выхо",дов устройства, управляющий вход блока памяти микрокоманд подключен к вы"ходу первого элемента И, первый входкоторого соединен с выходом генератора тактовых импульсов, первый вы"ход второй группы выходов блока памяти микрокоманд соединен с входом синх"ронизации регистра адреса возврата40а остальные выходы второй группы выходов - с инФормационными входами регистра адреса передачи управления,группа выходов которого соединена свходами дешиФратора, каждый из,выходов которого подключен к управляющим 45входам, К первых групп элементов И .соответственно, группы выходов кото".рых соединены с вторыми.К+1 ) группа"ми выходов устройства соответственно.50Структура вычислительной системы,в состав которой входит это микропрограммное устройство управления, состо"ит из нескольких идентичных устройств.В каждый отдельно взятый момент вре"мени работает только одно устройство.55После выполнения всех микрокоманд .микропрограммы этим устройством инициируется работа следующего устройства путем передачи его управленияпо Фиксированному адресу23,Существенным недостатком микропрограммных устройств управления этойвычислительной системы является низкаядостоверность Функционирования, обус"ловленная отсутствием контроля правильности передачи управления с одного устройства на другое.Этот недостаток сужает функциональные возможности микропрограммйыхустройств управления таких вычислительных систем, не позволяет обнаружить сбой в процессе выполнения мик"ропрограммы, контролировать правильность перехода от одного стандартного устройства БИС ) к другому, чтозатрудняет поиск отказавшего элемента,снижает оперативность обнаруженияи устранения отказов, а следовательно, эФФективность микропрограммногоустройства управления и вычислительной системы в целом, нивелирует преимущества однородной вычислительнойструктуры,Цель изобретения - повышение достоверности Функционирования микропрограммного устройства управленияпри выполнении микропрограмм большого объемаПоставленная цель достигается тем,что в микропрограммное устройствоуправления, содержащее регистр адреса, регистр адреса, передачи управле-.ния, К первых групй элементов И, блокпамяти микрокоманд, первый элементИЛИ, дешиФратор, первый и второй элементы И и генератор тактовых импульсов, причем группа выходов регистраадреса соединена с группой инФормаци"онных входов регистра адреса возврата, управляющий вход блока памятимикрокоманд соединен с выходом первого элемента И, первый вход которогосоединен с выходом генератора такта"вых импульсов, первый выход первойгруппы выходов блока памяти микрокоманд соединен с входом синхронизациирегистра адресавозврата, а осталь"ные выходы первой группы - с инФормационными входами регистра адресапередачи управления, группа выходовкоторого соединена с входами дешиф":ратора, каждый из К выходов которого соединен с управляющими входами соответствующих элементов И Кпервых групп, группы выходов которых образуют К групп выходов устройства, вторая группа выходов блока памяти макрокоманд является. 3, . 10153К+1 -й группой выходов устройства,введены первый и второй триггеры,блок сравнения, первый регистр, тре"тий и четвертый элемент И, второй, ., третий и четвертый элементы ИЛИ, 3первая.и вторая группы элементов ИЛИпервый, второй, третий и четвертыйэлементы задержки, вторая группа эле:ментов И, первый.и второй одновибра"торы, коммутатор, первый и второй 16шифраторы, блок модификации адреса,причем выход первого элемента ИЛИсоединен с единичным входом первоГотриггера, инверсный выход которогосоединен с вторым входом первого эле 15мента И, выход первого элемента за"держки соединен с нулевым входом/вто" . рого триггера и с первым входом,второго элемента ИЛИ, выход которого соединен с нулевым входом первого триг- агера, первая группа информационныхвходов устройства соединена с соот"ветствующими входами второго элемента ИЛИ и с первыми входами элемен"тов ИЛИ первой .группы, выходы кото зрой соединены с информационными входами регистра адреса, третья группавыходов блока памяти микрокоманд игруппа выходов элементов И второйгруппы соединены соответственно с втоЕрыми и третьими входами элементов ИЛИпервой группы, выходы элементов ИЛИвторой группы соединены с инФормаци,онными входами элементов И второйгруппы и. с группой информационныхвходов первого регистра,.управляющиевходы элементов И второй группы со"единены с прямым выходом второго триг"гера, инверсный выход которого соеди"нен с первым входом второго элемента И, выход третьего элемента И соединен с единичным входом второготриггера и входом первого элемента за"держки, вторая группа,информационйых входов устройства соединена с входа" ми соответствующих элементов ИЛИ вто" ффрой группы и с соответствующими входами третьего элемента ИЛИ, выход ко"торого соединен с вторым входом втр"рого элемента И, выход второго элемента И соединен с входом -.первого одно- Ю вибратора и с входом синхронизациипервого регистра, выход которого соединен с первым вводом блока сравнения, выход первого одновибраторасоединен с управляющим входом блока Исравнения и, через второй элемент за" ,держки с первыми входами третьего и , четвертого элементов И, выход кото 33 4рого соединен с первым входом первого элемента ИЛИ и является первым управляющим выходом устройства, выход регистра адреса возврата соединен с вторым входом блока сравнения, выход которого соединен с вторыми входами третьего и четвертого элементов И, выход регистра адреса соединен с инФормационным входом блока модификации адреса и первым информационным входом коммутатора, выход которогосоединен с вторыми входами соответствующих элементов И К групп, выходы ре" гистра передачи управления соединены с соответствующими входами, четвертого элемента ИЛИ, выход которого соединен с вторым входом первого элемента ИЛИ, через второй одновибратор - с первым управляющим входом коммутатора, через третий элемент задерж,ки - с вторым управляющим и с инверсным входами коммутатора, и через чет" вертый элемент задержки - с нулевым входом регистра адреса передачи управления, третий информационный вход устройства соединен с входом первого шифратора и с третьим входом первого элемента ИЛИ, выход дещифратора со- единен с входами второго шифратора, выходы которого соединены с вторым инФормационным входом коммутатора;Блок модификации адреса содержит группу элементов И, группу суммато" ров по модула два, причем входы кода немодифицируемой части адреса первой . группы входов блока соединены с соот" ветствующими выходами группы выходов блока, входы блока иодиФицируемой части .адреса соединены с входами первой группы входов группы сумматоров по модулю два, выходы которых соединены с выходами модйфицируемой части ;адреса группы выходов блока, входы мо" дифицируемой части. адреса соединены :с первыми входами элементов И группы, выходы которых соединены с вто" рыми входами сумматоров по модулю два группы, входы кодов проверяемых условий соединены с вторыми вводами . элементов И группы. Кроме того, блок сравнения содер-,жит. первую, вторую, третью и четвер"тую группы элементов И, первую ивторую группы сумматоров по модулюдва, элемент ИЛИ, первый и второйдешераторы, шифратор, причем входыпервой группы информационных входовлока соединены с входами первого де"иФратора и с первымивходами эле5 1015383 бментов И первой и второй групп, вы- ,21 адреса передачи управления, дешиф"ходы которых соединены с первыми . Ратор 22, третий. элемент 23 задержки,входами соответствующих сумматоров вторую группу элементов ИЛИ 24, пер-,по модулю два первой и второй групп вый регистр 25, второй элемент 26 засоответственно, выходы сумматоров по з держки, первый элемент ИЛИ 27, пермодулю два первой и второй групп со" вый триггер 28, первый элемент И 29,единены с группами входов элемен" ,коммутатор 30, К первых групп элемента ИЛИ, выход которого является вы" тов И 31, четвертый элемент И 32, чет-:ходом блока, выход первого дешифра- вертый элемент ИЛИ 33, второй элетора соединен с вторыми входами эле- М мент ИЛИ 34, первую группу входов 35ментов И первой и второй групп и с Устройства, второй одновибратор 36,первыми входами элементов И третьей и дервый шифратор 37 генератор 38 так-,четвертой групп, управляющий вход ,товых импульсов, третий вход 39 уст"блока соединен с третьими входами ройства, К вторых групп 40 выходовэлементов И первойи второй групп и . 1 З Устройства, третий выход 41 устройства.с вторыми вхбдами элементов И третьчНа Фиг. 2 показаны первая групеи и четвертой групп, вторая группаинформационных входов блока соедине- уд д 3 ло а мо идикапа 1 входов блока модификации аса, группа выходов 43 блока мо ификации адреса, группа сумматоров 44 пос третьими входами элементов И третьей группы, выходы которых соединемодулю два группа элементов И 4вторая группа 46 входов блока мо иьи-ны с вторыми входами сумматоров. поУ д а модфьикации адреса,модулю два второй группы, выходы де-. Устройство 1 Фиг. 3 1 содержит такжешифратора соединены с входами шифра" рую ру у е ов И пе в ю,вторую группу элементов Из группу сумматоров 48 по мочетвертои группы, вы- ния, элемент ИЛИ 50, выход "1 блокаходы элементов И четвертой группы со- сравнения, первый дешиФратор.52 пер"единены с вторыми входами суммато- вдвую группу элементов И 53, вторуюСущнос обров по модулю два первой группы. Звдущность изобретения состоит в до- д авл ий вгруппу сумматоров 54 до модулю два,вышении достоверности функ н а . Удравлщнйий вход Я блока сравнения,третью группу элементов И 56 четния микропрограммного устройства уд- веот г и1пеРедачи УдРавлениЯ по Фиксированно ру Равненижгруппу входов 60 блока сравнения, .му адресу от однОго ммкронрограмйно ру уР гра но- . Назначение основных Функциональго устройства управления к другому.Р " ф ных элементов микропрограммного уста Фиг. 1 приведена функциональ"ная схема предлагаемого микропрограм"Ройства. управленияФиг. 1 1 состоитв следующеммного устройства управления; на Фиг.2. Блок 3 памяти.микрокоманд предФункциональная схема блока модифика"ции адреса, на Фиг. 3 - Функциональназначен для хранения микрокоманд иная схема блока сравнения.их считывания доадресу, пост а е, доступающеВе ия му с блока 2 модификации адреса, дриУстройство фиг, 1содержит чет- наличии сигнала науправляющем вховертую группу входов 1 .Устройства, , з де с выхода первого элемента И 29.блок 2 модификации адреса, блок 3 па" Формат микрокоманд состоит из .дя"мяти микрокомайд, третью групду выхо" ти долей,дов блока 4, первую группу выходов 5. . Первое поле ; поле кода косвенно"устройства, первую группу элемен" го адреса очередной микрокоманды,тов ИЛИ б, регистр 7 адреса, вторую второе - доле кода проверяемого ло 30группу 8 входов устройства, вторую гического условия третье - полеФгруппу элементов И 9, .регистр 10 ад микроопераций, четвертое - поле кодареса возврата, третий элемент ИЛИ 11, выбора микропрограммного устройствавторой шифратор 12, второй триггер 13, управления, которому необходимо пере"тактовый вход 14 регистра 10, первый дать управление; пятое поле - меткаэлемент 15 задержки, третийэлемент управления записью информации в реИИ 16, второй элемент И 17, первый гистрО.одновибратор 18, четвертый лемент 19 Первое и второе поля Формата микрозадержки, блок 20 сравнения, регистр команды при ее считывании поступают83 8печения временного разделения передачи контрольнрго кода и адреса очередной микрокоманды через коммутатор 30.Элемент 23 задержки предназначен для формирования сигнала обнуления регистра 21 после окончания передачи адреса иэ данного микропрограммного устройства управления в регистр 7 адреса другого микропрограммного устройства управления.Блок 20 сравнения предназначен для сравнения при передаче управления данному микропрограммному устройству управления контрольного кода и кода адреса последней, выполненной данным микропрограммным устройством управления, микрокоманды или кода номера устройства.при первом его включении в процессе выполнения микропрограммы ) и выдачи выходного сигналав слу чае их несравнения ) на элементы И 16 и 32..Группа элементов ИЛИ 6 предназначена для записи в регистр 7 адрес," кода микрокоманды или с третьей группы выходов блока 3 памяти микрокоманд, или с первой группы входов 35 микропрограммного устройства управления, или .с выходов группы элементов И 9.Группа элементов ИЛИ 24 предназначена для приема передаваемых на данное микропрограммное устройство управления кодов из одного из других устройств и выдачи их на регистр 25 и на группу элементов И 9.Регистр 25 предназначен для приема и хранения контрольного кода и выдачи его на вторую группу входов блока 20 сравнения,Элемент ИЛИ 11 предназначен дляФормирования сигнала, идентифицирующего начало передачи адресной информации в данное микропрограммное устройство управления из других микропрограммных устройств управления.Триггер 13 предназначен для формирования управляющих сигналов, под действием которых сначала состояние триггера 13 нулевое ) поступающий на микропрограммное устройство управления контрольный код записывается в регистр 25 и сравнивается в блоке 20 сравыения с кодом, записанным в регистре 10 адреса возврата, а затем,в случае отсутствия сигнала на выходеблока сравнения, что соответствуетправильному переходу к данному устройству, адрес очередной микрокомандычерез открытую по управляющему входу 7 10153через третью группу выходов блока 3памяти микрокоманд,на. вторую группувходов первой группы элементов ИЛИ 6,третье поле через первую группу вы-.ходов поступает на группу выходов 5 3устройства, четвертое и пятое по"ля через вторую группу выходов поступают на информационные входы регистра 21 адреса передачи. управления и на синхровход регистра 10 адреса возврата соответственно.Регистр 7 адреса предназначен дляФормирования аДреса очередной микро"команды,Регистр 10 адреса возврата пред" Мназначен для хранения кода адреса последней выполненной микропрограммнымустройством управления микрокомандыа в нерабочем положении устройствадля хранения кода номера этого уст" 20ройства и выдачи этих кодов на первую группу входов блока. 20 сравнения,Регистр 21 адреса передачи управления предназначен для хранеыия кодавыбора., считываемого иэ четвертого 3 зполя микрокоманды ( кода-номера тогомикропрограммного устройства управле-.ния, которому нужно передать .управ"ление ) и выдачи его на входы дешифратора 22.30Дешифратор 22 предназначен для Фор"мирования по коду с выхода регист"ра 21 адреса передачи управления дво,.Ичного позиционного кода номера.микропрограммного устройства управления,к которому следует передать управле"3ние, и открытия этим сигналом по управляющему входу одной из К первыхгрупп элементов И 31.Иифратор 37 предназначен для формирования по двоичному позиционномукоду с выхода дешифратора 22 конт"рольного кода и выдачи его на первуюгруппу информационных входов коммута"тора 30.4Коммутатор 30 предыазначен для раздельной во времени .передачи на 6-ювторую группу выходов 40 микропрограммного устройства управления сначалаконтрольного кода, а затем, с зэдерж-,кой на время проверки правильности пе-., редачи контрольного кода в блоке срав"нения микропрограммного устройства управления, которому передается управ"ление, кода адреса очередной микрокоманды.Элемент ИЛИ 33, одновибратор 36,элемент 26 задержки предназначены.дляформирования управляющих сигналов обес-1 ОЙ 38310группу элементов И 3 1 состояние триг- одного иэ других микропрограммных гера 13 единичное :и группу элемен" . устройство управления. тов ИЛИ 6 записывается в регистр 7 Группа выходов 5 предназначена дяя адреса. Элемент И 17 предназначен выдачи формируемых микропрограммным для Формирования сигнала запуска одно-э устройством управления микрокоманд вибратора 18 и сигнала управляющего . на другие устройства вычислительной записью контрольного кода в регистр 25.системы 1 АСУ, ОЗУ, периферийные уст" Одновибратор 18 предназначен для . Ройства и.т.д. . ФормироваНия УправляЮщего сигнала 29: ОифратОР 12 предназначен для уста" на блок. 20 сравнения и через эле ковки в .регистре 10 адреса возврата мент задержки 19 " на .элементы кода номера микропрограммного устрой", и 16 32. ства управления при поступлении сиг-Элеиент И 16 и элемент 15 эадерж- нала на его вход. ки управляютустановкой 13 сначала . Назначение основных функциональв единичное, а затем в нулевое со" э ных элементов блока 2 модификации адстояние. реса (фиг. 2 ) состоит в следующем.Элемент И 32 предназначен для фор- Группа элементов.И 45 преднаэначемированйя сигнала ошибки, соответст- на для формирования результатов поо.вующего неправильноиу переходу к дан- верки логического. условия по змачениному модулю и выдачи его на третий Зрям логических сигналов, поступающихвыход 41 микропрограммного устрой-. на группу входов блока 46 и значениям ства управления и через элемент ИЛИ, Разряядов второго поля считанной ад " на вход триггера 28.. ресной иикрокоианды, поступающей наТриггер 28 предназначен для Фор-первуа группу 42 входов .блока иодифи-. мирования сигнала, запрещающего пода-Ь кации адреса, чу тактовых импульсов на микропрог- . .Группа сумматоров 44 по модуле два 1 раммное устройство управления либо . предназначена для Формирования по сиг-::пои ошибочном переходе к нему, либо . налам с выходов группы элементов И М пои передаче управления с него на . и по коду модифицируемой части доугое микропрограммное устройство ЗЕ адрвса очередной микрокОианды, .к ко" управления и для разрешения выдачи торой передается управление после протактовых импульсов в остальных слу- верки логичеСких условий в точке вет" чаях. . : вленйя микропрограммы.Злеиенты ИЛИ 27 .и 34 предназначе-. Блок 2 модификации адреса Функционы для формирования управляющих сиг" нирувт следующим образом. налов на " и Р"входы триггера 28 соНа первую группу 42 входов постуответственно,пает адрес очеРедной иикрокомандыБлок 2 модиФикации адреса пред- А (А 1 А 2 А ),.нназначен для модификации адреса сле- где А ". поле. кода постоянной части. .дующей микрокоманды при проверке ло" адРесав2гических условий,. йостУпающих на чет-. А моле кода.модифицируемой час.вертую группу входов: иикропрограи- ти адашева; иного. устройства Управления, А .- поле кода проверяемого логи"К вторых групп выходов 40 микро" : чвского Условия в точках программного устройства управления. , .ветвления. предназначены для передачи контного кода и адреса перехода иэ дан- от содержимого поля А в двух режи ;ного микропрограммного Устройства.ул" . мах: в поле А отсутствует информацияравлания в одно из остальных микро" заПисан нумвой код )" первый Режим;прогоаииных устройств управления. в поле А записана информация (эапиГруппа входов 35 предназначена сан код, отличный от нуля ) " второй .для приема на микропрограииное уст ф режйм.Ройство управЛения кода операции и , Первый режии соответствует рабо-. выдачи его на регистр 7 адреса и нате микропрограммного устройства упэлемент ИЛИ 34. . Равления на линейных участках микроГруппа входов 8 предназначена для; программы, а второй режим " в точках, Мприема контрольных кодов и адресцветвленияиикропоогоаимы. передачи управления в данное микро- В первом режиме работы независимопрограммное устройство управления из йт значений сигналов и логических ус11 10153ловий, поступающих на группу 46 входов блока, сигналы на выходах группы элементов И 45 отсутствуют.При этом на группе выходов 43 появляется код А 1 непосредственно с пер-вой группы 42. входов, а код А 2 - свыходов группы сумматоров 44 по модулодва, Так как на вторые входы группы сумматоров 44 йо модулю два с выходов гоуппы элементов И поступает нулевой код то код А 2 поохоаитс входов группы сумматоров 44 по модулюдва на выходы без изменений.Во втором режиме работы блок 2Функционирует следующим образом.Код А проходит с первой груп",пы 42 входов нагруппу выходов безизменений. Код А 2 поступает на .первую группу входов группы сумматоров 44 по модулю два.Код А (нулевойпоступает.на первую группу входов группы элементов И 45, на вторую группу входов ко"торой с группы 46 входов блока йоступает сигналы логических условий ХВыходые сигналы группы элементов Ц й А 1 И 1 1:;к, де кчисло разрядов проверяемых логичес"ких условий, поступают на вторую груп"пу входов группы сумматоров 44 помодулю два, которая на своих выходах фвФормирует .модифицированный код А;модифицируемой части адреса очередной микрокоманды и выдает его на вы"ходы модифицируемой части адресагруппы выходов 43 блока 2 модифика- зз ции адреса.Назначение основных функциональных элементов блока 20 сравненияфиг. 3состоит в следующем.ДешиФратор 52 предназначен для 4 вформирования выходного сигнала припоступлении на первую группу входов 49 кода номера микропрограммногоустройства управления, Этот случайсоответствует состоянию микропрограммного устройства управления,когда оно еще не сформировало ни од"ной микрокоманды в процессе выполнению микропрограммы.Первая 53 ( вторая 47 ) группа эле"ментов И предназначена для передачикода, поступающего на первую группувходов 49 при наличии сигнала на управляющем входе 55 блока 20 сравне"ния и при отсутствии ( наличии 1 сиг"Инала на выходе дешифратора 52 на первую вторую) группу входов второй 541,первой 48 ) группы сумматоров по модулю два. 83 12Группа элементов И 56 предназначена для передачи кода, поступающего на вторую группу входов 60 блока 20сравнения при наличии сигнала на управляющем входе 55 и отсутствии сигнала на выходе дешифратора 52, на вторую группу входов группы сумматоров 54 по модулю два.Группа элементов И 57 предназначена для. передачи кода с выходов шифра" тора 59 на первую группу входов груп" пы сумматоров 48 по модулю два при наличии сигналов на управляющем входе 55 и выходе дешифратора 52. Первая 48 и вторая 54 группы сумма. торов по модулю два предназначены длясложения по модулю два кодов, поступающих на первую и вторую группы входов, и выдачи результатов сложения через элемент ИЛИ 50 на выход 51 блока.20 сравнения.Кодопреобразователь, состоящий из последовательно соединенных дешифратора 58 и шифратора 59, предназначен для Формирования по контрольному коду, приходящему из другого микроп,юграммного устройства управления, при передаче управления в данное микропрограммное устройство управления, кода номера данного устройства и выдачи его на группу элементов И 57,Так как число устройств вычислительной системы - конечная величина, и число возможных переходов между ними в процессе выполнения микропрограммы, заданной кодом операции - величина конечная и при допущении, что при выполнении микропрограммы в данное микропрограммное устройствоуп" равления возможна передача управления только из одного микропрограммного устройства управления и переходиз данного микропрограммного устройства управления в одно другое, томожно построить взаимно однозначноесоответствие между кодом номера микгропрограммного устройства управления и контрольными кодами, поступающимииз других микропрограммных устройствуправления к данному микропрограминому устройству управления в процес" се выполнения микропрограммы. Этовзаимно однозначное соответствие реализуется кодопреобразователем, состоящим из последовательно соединенных дешифратора 58 и шифратора 59.Блок 20 сравнения функционирует следующим образом.111 1:01.53На первую группу входов 49 из регистра 10 адреса возврата поступает код номера устройства 1,если микропрограммное устройство управления еще не Формировало,.микрокоманд , ли- з бо код адреса последней, выполненной микропрограммным устройством управления микрокомандыПри передаче управления в данное . микропрограммное устройство управле-. 16 ния из другого микропрограммного устройства управления на управляющем входе 55 появляется управляющий сигнал и на группе входов 60 " контрольный код Если данное микропрограммное уст.13 ройство управления включается в Формирование микрокоманд. первый раз е течение выполнения микропрограммыв регистре .10 адреса возврата записан код. его номера ), то на выходе 2 Е дешифратора 52 Формируется выходной сигнал.При этом по управляющим входам открываются группы элементов И 4757. При этом на первую группу входое агруппы сумматоров 48:по модулю деачерез группу элементов И 47 поступает код номера устройства, а на ето рую группу входов через группу элементов И 57 поступает код с выходовшиФратора "9.Если эти коды равны (что соответствует правильной передаче управления на данное микропрограммное устройство управления ), то сигнал на выхо" де группы сумматоров 48 по модулюдва,. а следовательно, и иа выходеблока 20 сравнения отсутствует.,8 случае их несравнения что со" ответствует неправильной передаче уп"равления на выходах группы сумматоров 48 по модулю два ) появляетсяненулевой код и элементом ИЛИ 56 на выход 51 блока 20 сравнейия Формируется сигнал ошибки.Если .данное микропрограммное уст- фф ройстао управления включается в Формирование операционных микрокоманд второй с-й раз, то е регистре 10 адреса возврата хранится код адреса последней микрокомаиды, сФормирован" фе ной,им .в процессе выполнения микро. программы.При этом дешиФретор 52 не настроен на этот код и на его выходе сиг- нал отсутствует.При вхтуплении сигнала на управляющий вход 55 и контрольного кода на группу входов 60,вторая 47 и четвертая 57 группы зле" 83 14ментов И закрыты, а первая 53 и третья 56 группы элементов И открыты по управляющим входам.При этом контрольный код через вторую группу входов 60, группу элементов И 56 поступает на вторые входы группы сумматоров 54 по.модулю два, на первые входы которой с выходов группы элементов И 53 поступает код адреса последней микроко" манды, исполненный устройством. Если зти коды равны, что соответствует правильной передаче управления, то на выходе группы сумматоров 54 по модулю два и на выходе 51 блока 20 сравнения сигнал отсутствует, В про" тивном случае на выходе 51 блока 20 сравнения Формируется сигнал, идентиФицирующмй.неправильный переход к данному микропрограммному устройству уп" равненияПредпагаемое микропрограммное устройство управления Функционирует в трех режимах.Режим Формирования .микрокоманд микпропрограммным устройством управления без передачи управления к другому мик- ропрограммному устройству управления.Режим передачи управления другому микропрограммному устройству уп" равления.Режим приема управления из друго" го микропрограммного устройства .уп" равления.Функционирование в первом режиме.Сигналом начальной установки (не показан ) все элементы памяти микро" программногоустройства управление устанавливаются в нулевое состояние..Сигналом с входа 39 триггер 28 устанавливается в единичное состояние,. а в регистр. 10 через шиФратор 12 записывается. код номера данного микропрограммного устрбйства уп-. равления.Код операции поступает через груп.- пу входов 35 микропрограммного уст; ройства управления и груМу элемен" тов ИЛИ 6 в регистр 7 адреса и запи- сывается в нем. Одноаременно код адреса поступает через элемент ИЛИ 34 на М.-вход триггера 28 и устанавливает его е нулевое состояние, При этом тактовый импульс с выхода. генерато" ра 38 через элементы И 29 поступает на управляющий вход блока 3 памяти микрокоманд и по адресу, поступаю" щему на его адресные входы с выходов блока 2 модиФикации адреса, считыва