Мультимикропрограммная управляющая система

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 09) (1 И А 4(51) С 06 Р 9/22 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) 1. Авторское свидетельство СССР У 959079, кл. С 06 Г 9/22, 1981.2. Авторское свидетельство СССР У 955061, кл. С 06 Р 9/22, 1981,3. Авторское свидетельство СССР У 905818, кл. С 06 Р 9/22, 1971 (прототип).(54)(57) 1. МУЛЬТИМИКРОПРОГРАММНАЯ УПРАВЛЯЮЩАЯ СИСТЕМА, содержащая постоянное запоминающее устройство микрокоманд, Н блоков микропрограммного управления, блок формирования адреса микрокоманд, блок синхронизации, первый регистр адреса, регистр микрокоманд, регистр блокировки, мультиплексор, группу дешифраторов, первый информационный вход блока формирования адреса является входом кода операции системы, выходблока формирования адреса соединен с информационным входом первого регистра адреса, информационный выход которого соединен с адресным входом постоянного запоминающего устройства микрокоманд, информационный выход которого соединен с информационным входом регистра микрокоманд, выходы разрядов первой группы которого соединены с вторым информационным входом блока формирования адреса, выход разрядов второй группы регистра микрокоманд соединен с управляющим входом мультиплексора, информационный вход которого является входом логических условий верхнего уровня системы, выход мультиплексора соединен с первым управляющим входом блока формирования адреса, первый вход блока синхронизации является входом пуска системы, первый выход блока синхронизации соединен с управляющим входом первого регистра адреса, второй выход блока синхронизации соединен с первыми управляющими входами блоков микропрограммного управления, первые информационные входы которых являются входами логических условий нижнего уровня системы, информационные выходы блоков микропрограммного управления являются выходами микроопераций нижнего уровня системы, третий выход блока синхронизации соединен с управляющим входом регистра микрокоманд, выходы дешифраторов группы являнтся выходамииикроопераций ведущей микропрограммы системы и соответственно соединены с вторым входом блока с%нхронизации, о т л и ч а ю щ а я - с я тем, что, с целью повышения ее экономичности и расширения области применения путем обеспечения воз-. можности одновременного запуска и ожидания окончания нескольких параллельных микропрограмм, в нее введены постоянное запоминающее устройство микропрограмм, второй регистр адреса, регистр управления записью микропрограмм нижнего уровня, регистр управления запуском, первая и вторая группы элементов И, группа элементов ИЛИ, элемент ИЛИ-НЕ причем выходы разрядов третьейпоступление на выход блока 4 очередного кода операции и разрешаетпрохождение на выход блока 4 адреСа следующей микрокоманды, Послеприхода второго тактового импульсаработа системы происходит анало-.гично. В регистр адреса б происходит запись адреса следующей микрокоманды, а с приходом второго тактового импульсаиз ПЗУ МК 1 в ре Огистр 7 записывается вторая микрокоманда и т.д.Единичным сигналом с поля 11 регистра 7 разрешается считывание сиг-.налов микроопераций с выходов 37группы 18 элементов И, Сигналы микроопераций с выходов 3 поступаютна вход группы 17 дешифраторов,который формирует управляющие сигналы, В точках ветвления микропрограммы в блоке 4 происходит модификацияадреса в соответствии со значениемлогического условия на выходе мультиплексора 16. При появлении на выходе 37.1 единичного управляющего 25сигнала ".Конец команды" система работает по очередномукоду операции.Работа системы прекращается поединичному сигналу "Конец работы",поступающему с выхода 26.1 ва входблока 5 синхронизации. Данный сигналпоступает на К-вход триггера 55(Фиг. 4), тем самым прекращая выдалчу синхросигналов и о ,Запись информации в регистры б и7 производится по заднему фронтул лсинхросигналов ьи о соответственно.Режим "ведущей" микропрограммыи одновременной записи микропрограммы ПЗУ МП в блоки МПУ, Работа предлагаемой мультимикропрограммнойуправляющей системы в данном режимепроисхоцит аналогично работе системыв режиме "ведущей" микропрограммы.Запись необходимых микропрограмм про исходит из ПЗУ МП 2 в блоки 3.1-3.Я.МПУ.эВ исходном состоянии триггеры 1315 и счетчик 45 (фиг. 2) находятсяв нулевом состоянии. Управляющий 50сигнал на один из входов 39.1-39.Брегистра 13 управления записи микропрограмм нижнего уровня поступаетс выхода 38 при записи в регистр 7микрокоманды формата В (фиг. 5). 55При этом с поля 11 регистра 7 навход группы 19 элементов И поступаетнулевой сигнал, разрешающий прохождение информации с поля 10 регистра 7 на шину 38. В результате на шине 38 группы 19 элементов И появляется начальный адрес Ан пмикропрограммы, которую необходимо даписать из ПЗУ МП 2 в ОЗУ МК 43, и управляющий сигнал на выходе 39. регистра 13 управления записью микропрограмм нижнего уровня, устанавливающий один из разрядов регистра 13 в единичное состояние, тем самым разрешая запись микропрограммы в блок 3.1 МПУ.Начальный адрес Ад поступает на шину 41 начального адреса и, проходя через группу 20 элементов ИЛИ, с приходом очередного синхросигнала лс выхода 32,1 блока 5 синхронизации записывается в регистр 12 адреса. Затем из ПЗУ МП 2 с выхода 29 на вход блока 3. МПУ поступает первая микрокоманда формата С (фиг. 5) необходимой микропрограммы Одновременна адрес следующей микрокоманды через группу 20 элементов ИЛИ с приходом следующего синхросигналазаписывается в регистр 12 адреса. На вы;ходе 29 МЗУ МП 2 появляется вторая микрокоманда, и т.д. до тех пор,пока не будет считана последняя микро- команда . микропрограммы. В последней микрокоманде указан адрес специальной микрокоманды, которую используют все микропрограммы, записанные в ПЗУ МП. Специальная микрокоманда имеет формат С (фиг. 5). Адресное поле А и поле микрокоманд МК такой микрокоманды заполнены нуляьа. В поле М кон. признака конца микропрограммы записана единица. Таким образом, при считывании из ПЗУ МП 2 этой микрокоманды на выходе 30 появляется единичный управляющий сигнал, который прступает на К-входы разрядов регистра 13, переводя триггеры в нулевое состояние и запрещая запись микропрограмм в блок 3, МПУ. Одновременно с записью микропрограмм нижнего уровня реализуется "ведущая" микропрограмма. Работа средств верхнего уровня управления системы в этом случае осуществляется аналогично рассмотренному первому режиму работы. Таким образом, в данном режиме , осуществляется параллельная реализация "ведущей" микропрограммы и однойили нескольких микропрограмм нижнегоуровня управления,17 11335Режим выполнения микропрограмм нижнего уровня и блокировки "ведущей" микропрограммы, После того, как в блоки Ззаписаны микропрограммы,мультимикропрограммная управляющая система отработала во втором режиме, из ПЗУ МК 1 считывается микрокоманда формата В (фиг; 5) и через группу 19 элементов И выдаются управляющие сигналы на запуск микропрограмм нижнего уровня. Если алгоритмом работы предусмотрено торможение "ведущей" микропрограммы, то на одном из выходов 42.1-42.Б появляется сигнал блокировки. 15При записи в регистр 7 микрокоманды Формата В (фиг. 5) в поле 10 микроопер ций метки запуска микро программы М 1 п и метки блокировки "ведущей" микропрограммы,Мс равныЬь единице. Метка (метки) Мшины 38 поступают на шины 40. управле- ь ния пуском, тем самым переводя соответствующий разряд (триггеры) регистра 14 в единичное состояние. Одно временно метка (метки) блокировки Мс шины 38 поступают на шины 42. и переводят соответствующий разряд (триггеры) регистра 15 в единичное состояние. В результате на выходе элемента ИЛИ-НЕ 21 появляется нулевой сигнал, который поступает на вход блока 5, запрещая прол л хождение синхросигналовичерез элементы И 56 й 58 (Фиг. 4) на35 выходы 32.2 и 33.2 блока 5 синхронил зации. Отсутствие синхросигналовина выходах 32.2 и 33.2 блокирует работу "ведущей" микропрограммы. Сигнал блокировки с выхода элемента ИЛИ-НЕ 21 разрешает прохождениелсинхросигналачерез элемент И 57 на выход 32.3. Данный сигнал поступает на В.-вход регистра 7 микрокоманд и обнуляет содержимое полей 10 . микроопераций и 11 признака микрокоманды, оставляя в сохранности поле 8 адреса следующей микрокоманды и- поле 9 логических условий.1Единичный сигнал с выхода 35. 50 регистра 14 поступает на вход блока 3.1 МПУ и разрешает прохождение синлхросигналов ь через элемент И 51 на ОЗУ МК 43 (фиг. 2) . Одновременноэтот сигнал разрешает считывание 55первой микрокоманды формата Э(фиг. 5) по нулевому адресу, который записан в регистре 44. В резуль 94 18тате на выходе 27.х блока З.д появляются сигналы микроопераций.По достижении конца микропрограммы из ОЗУ МК 43 считывается последняя микрокоманда формата С, в которой метка конца микропрограммы равна единице. Единичный сигнал с выхода 31., поступая на К-вход соответствующего триггера регистра 15,переводит его в нулевое состояние.В результате с выхода элементаИЛИ-НЕ 21 снимается сигнал "Блокировка" и возобновляется работа "ведущей"микропрограммы.Если по алгоритму работы предусмотрено блокирование "ведущей" микпропрограммы до окончания несколькихпараллельных микропрограмм, то единичный сигнал на выходе элементаИЛИ-НЕ 21 появляется лишь после появления меток конца на выходах 31.соответствующих блоков 3.1,Режим выполнения "ведущей" микропрограммы и микропрограмм нижнегоуровня. Отличие данного режима работы мультимикропрограммной управляющей системы от рассмотренного вышезаключается в отсутствии в микрокоманде формата В (фиг. 5) сигналовблокировки М . Отсутствие сигналовблокировки не приводит к изменениюсостояния регистра 15 блокировки,тем самым не блокируется прохождение синхросигналов ь,1 на регистр 6лиадреса и синхросигналовна.регистр7 микрокоманд. В результате "ведущая"микропрограмма реализуется одновременно с параллельными микропрограммами, выполняемыми блоками 3.1 МПУ.Таким образом, предлагаемая мультимикропрограммная управляющая система по сравнению с известными характеризуется повышением экономичности,расширением области применения наоснове введения специального уровнябесповторного хранения микропрограмми увеличения числа и дисциплин взаимодействия "ведущей" и параллельныхмикропрограмм, введением специального формата микрокомаид "ведущей"микропрограммы, расширением номенклатуры дисциплин взаимодействия различных уровней систем и введением специальных средств управления взаимодействием - ПЗУ микропрограмм регистра адреса, регистров управления записью, запуском и блокировки, двухгрупп элементов И, группы элементовИЛИ и элемента ИЛИ-НЕ и обусловленных ими связей.Кроме того, техническими преимуществами системы являются существенное уменьшение объема памяти блоков микропрограммного устройства управления и сокращение объема памяти постоянного запоминающего устройства"ведущей" микропрограммы, а такжерасширение области применения путемобеспечения возможности одновременного запуска микропрограмм параллельных каналов и сокращение непроизводительных затрат времени.1133594 7 мащЮ 39 И Составитель А Баранедактор Т. Кугрышева Техред М.Гергель Корр ек Е, Сирохм исно Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул . Проектная,Заказ 9948/40 ВНИИПИ по д 113035, Т Госуда елам из осква, аж 710твенного коретений и от-35, гаушска митета СССР крытий я наб., д.группы регистра микрокоманд соответственно соединены с первыми входами элементов И первой и второй групп, выходы разрядов четвертой группы регистра микрокоманд соединены с прямыми и инверсными входами соответственно элементов И первой и второй групп, выходы элементов И первой группы соединены соответственно с входами дешифраторов группы, первая группа выходов элементов И первой группы соединена с вторым управляющим входом блока формирования адреса, первая группа выходов элементов И второй группы соединена с Б-входами соответствующих разрядов регистра управления записью, вторая группа выходов элементов И второй группы соединена с Б-входами соответствующих разрядов регистра управления запуском, третья группа выходов элементов И второй группы соединена соответственно с первыми входами элементов ИЛИ группы, четвертая группа выходов элементов И второй группы соединена с Б-входами. соответствующих разрядов регистра блокировки, прямые выходы разрядов которого соединены соответственно с входами элемента ИЛИ-НЕ, выход которого соединен с третьим входом блока синхронизации, четвертый выход которого соединен с управляющим входом второго регистра адреса, пятый выход блока синхронизации соединен с входами установки в "1" первой и второй группы разрядов регистра микрокоманд, прямой выход д-го ( = 1,Б) разряда регистра управления записью соединен с вторым управляющим входом х-го блока микропрограммного управления, прямой выход х-го разряда регистра управления запуском соединен с третьим управляющим входом -го блока микропрограммно" го управления, выходы элементов ИЛИ группы соединены с информационным, входом второго регистра адреса, информационный выход которого соединен с адресным входом постоянного запоминающего устройства микропрограмм, выходы разрядов первой группы которогоВсоответственно соединены с вторыми : входами элементов ИЛИ группы, выходы разрядов второй группы постоянного запоминающего устройства микропрограмм соединены с вторыми информационными выходами соответствующих блоков микропрограммного управления, управляющие выходы кото. рых соединены с К-входами соответствующих разрядов регистра управления запуском и регистра блокировки, выходы разрядов третьей группы постоянного запоминающего устройства микропрограмм соответственно соединены с К-входами разряцов регистра управления записью и четвертыми управляющими входами соответствующих блоков микропрограммного управления.2. Система по п.1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что блок синхрони;зации содержит триггер, генератор,тактовых импульсов, первый, второй и третий элементы И, причем Б-вход и К-вход триггера являются соответственно первым и вторым управляющими входами блока синхронизации, первый вход первого элемента И объединен с первым инверсным входом второго элемента И и первым входом третьего элемента И и является третьим управляющим входом блока, прямой выход триггера соединен с входом запуска генератора тактовых импульсов, первыйвыход которого соединен с вторымивходами первого и второго элементов И, выход первого элемента И является первым выходом блока, второй выход генератора тактовых импульсов является вторым выходом блока и подключен к второму входу третьего элемента И, выход которого является третьим выходом блока первый выход генератора тактовых импульсов н выход второго элемента И являются соответственно четвертым и пятым выходами блока.3, Система по п.1, о т а и ч а ющ а я с я тем, что ь.-й, ( = 1,Н, где М - число параллельных канагов) блок микропрограммного управления содержит регистр адре а, узел памяти микрокоманд, счетчик адреса,мультиплексор, коммутатор, элемент задержки, элемент ИЛИ, первый и второй элементы И, причем информационный вход мультиплексора и информационный вход узла памяти микрокоманд являются соответственно первым и вторым инФормационными входами блока, выходы разрядов первой группы узла памяти микрокоманд соответственно соединены с входами разрядов первой группы регистра адреса, выход д-го разряда узла памяти микроко11 манд соединен с первым входом элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом -го разряда регистра адреса, информационный выход которого соединен с первым входом коммутатора, выход которого соединен с информационным входом узла памяти микрокоманд, вькоды разрядов второй группы соединены соответственно с разрядами управляющего входа мультиплексора, вход элемента задержкй является первым управляющим входом блока и объединен с первыми входами первого и второго элементов И,первый управляющий вход коммутатора объединен с вторым выходом первого элемента И и является вторым управляющим входом блока, выход первого элемента И соединен с входом записи узла па 33594мяти микрокоманд и со счетным входомсчетчика адреса, информационный выход которого соединен с вторым входомкоммутатора второй управляющий вход коммутатора объединен с вторым входом второго элемента И и является .третьим управляющим входом блока, выход второго элемента И соединен с входом считывания узла памяти микро- команд, К-вход счетчика адреса является четвертым управляющим входом блока, выход элемента задержки соединен с управляющим входом регистра адреса, выход разрядов третьей группы узла памяти микрокоманд является выходом микроопераций блока, управляющий выход узла памяти микрокоманд является управляющим выходом бло- ка.10 Изобретение относится к области автоматики и цифровой вычислительной техники и может быть использовано в качестве управляющей подсистемы в многоуровневых системах сбора и обработки информации.Известны мультимикропрограммные управляющие системы, содержащие блок формирования адреса, блок памяти микрокоманд, регистры адреса, микро- команд и управления, блок синхрониэецли, элементы И, ИЛИ 12 и 2 Д .Недостатком этих систем является узкая область применения, обусловленная невозможностью независимого параллельного выполнения нескольких микропрограмм. Наиболее близким по технической сущности к изобретению является микропрограммное устройство управления, содержащее регистр микрокоманд, блок памяти (постоянное запоминающее устройство микрокоманд), регистр адреса микрокоманд, модификатор адреса (блок формирования адреса и муль-. типлексор), первый блок элементов . И и регистр команд, второй блок элементов,И, триггер управления, регистр номера блока обработки подпрограмм (регистр блокировки) и дешифраторы, вход первого дешифратора соединен 3с первым информационным выходом регистра микрокоманд, второй информационный выход которого соединен с информационным входом второго дешифратора и с информационными входами бло- .ков обработки подпрограмм (блоковмикропрограммного управления), управляющие входы которых соединены с соответствующими выходами второгодешифратора, управляющий вход которого соединен с соответствуюшим выходом первого дешифратора, выходы которого являются выходами микроопераций устройства, третий информационный выход регистра микрокоманд соединен с вторым входом первого блока элементов И, с единичным входоя триггера управления и с ииформациьнным входом регистра номера блока обработ ки подпрограмм, информационный выходкоторого соединен с первым входом второго блока элементов И, выход которого соединен с нулевым входом триггера управления, нулевой выход 25 которого соединен с вторым управляющим входом модификатора адреса, входы признаков управления устройства подключены к входам условий блоков обработки подпрограмм, вход регистра команд является входом начального адреса устройства, а выход регистра команд соединен с первым информа10 40 Э 1133 ционным входом модификатора адреса,информационный выход .которого через регистр адреса микрокомандссоединен с адресным входом блока памяти,первый информационный выход которого соединен с вторым информационным входом модификатора адреса, первый управляющий вход которого соединен с выходом первого блока элементов И, первый вход которого является входом признаков перехода устройства, а второй информационный выход блока памяти соединен с информационным входом регистра микрокоманд, входы признаков управления устройства подключены к входам условий блоков обработки подпрограмм, первые управляющие выходы которых подключены к второму входу второго блока элементов И, а вторые управляющие 20 выходы блоков обработки подпрограмм являются выходами команд управления устройствами.В этом устройстве имеются два уровня управления. На первом уровне 25 хранятся основные ("ведущие") микропрограммы, которые определяют по-рядок включения и выполнения микропрограмм управления параллельными каналами, которые хранятся на втором (нижнем) уровне системы 3,Недостатком известного устройства является, во-первых, неоптимальность формата жкрокоманд постоянного запоминающего устройства микрокоманд первого уровня.Разрядность микрокоманд первого уровня (ИК 1) равна ш =ш +ш +ш еН+ш +1 оя И+1,о св 1 на ягде ш - разрядность операционнойочасти",ш ш - разрядность адресной частиУи поля логических условий;И - число блоков микропрограммного управления;45(юш =2 о И - разрядность начальногонадреса микропрограммы нижнего уровня (И - суммарное)число микрокоманд блоковмикропрограммного управления50второго уровня).1 в , метка блокировки "ведущей"программы первого уровня,Поскольку из суммарного количест ва .И микрокоманд постоянного запомиЕнающего устройства микрокоманд первофго уровня И имеются свободные поля,594 4это приводит к избыточности постоянного запоминающего устройства микро- ,команд, оцениваемой по формуле Ю = И, (Н + + , И+1),Во"вторых, недостатком устройстваявляется избыточность постоянногозапоминающего устройства блоков микпропрограммного управления второгоуровня.,.Суммарный объем ПЗУ второго уровня можно оценить выражениемЫ 1: М,: (ш +ш + ) Е И,(г)Ь га га где ш - разрядность операционнойгочасти;ш ,ш - разрядность адресной части(О и поля логических условий;2 а1И; - количество микрокоманд в1-м блоке микропрограммногоуправления;И - количество блоков микропрограммного управления,Поскольку микропрограммы, хранимые в блоках памяти второго уровня, многократно повторяются в различныхблоках обработки подпрограммы, это приводит к избыточности, оцениваемой по формуле 2 2где К - число микропрограмм второгоуровня;б - число повторений )-ой микропрограммы;с И - 1.Кроме того, недостатком устройства является большая разрядностьадресной части микрокоманд блоков микропрограммного управления второго уровня из-за многократного повторения микропрограмм,Адресная часть микрокоманд определяется выражением(г)ш 1 о ИТаким образом, суммарная избыточность блоков памяти первого и второго уровней Ч = ЬЧ + ЬФ)сущестЮвенно снижает экономичность мульти- микропрограммной управляющей системы.Недостатком устройства является также узкая область применения, которая обусловлена невозможностью параллельного запуска блоков микропрограммного управления и неодновременной1133594 блокировкой "ведущей" микропрограммы, что приводит к непроизводительным затратам времени. 40 Целью изобретения является повышение экономичности и расширение области применения системы путем обеспечения возможности одновременного запуска и ожидания нескольких параллельных микропрограмм.Поставленная цель достигается тем, что в мультимикропрограммную управляющую систему, содержащую постоянное запоминающее устройство микрокоманд, Н блоков микропрограммного15 управления, блок формирования адреса микрокоманд, блок синхронизации, первый регистр адреса, регистр микрокоманд, регистр блокировки, мультиплексор, группу дешифраторов, первый информационный вход блока формиро 20 вания адреса является входом кода операции системы, выход блока формирования адреса соединен с информационным входом первого регистра адреса,25 информационный выход которого соединен с адресным входом постоянного запоминающего устройства микрокоманд, информационный выход которого соединен с информационным входом регистра микрокоманд, выходы разрядов первой группы которого соединены с вторым информационным входом блока формирования адреса, выход разрядов второй группы регистра микрокоманд соединен с управляющим входом мультиплексора, З 5 информационный вход которого является входом логических условий верхнего уровня системы, выход мультиплексора соединен с первым управляющим входом блока формирования адреса, первый вход блока синхронизации является входом пуска системы, первый выход блока синхронизации соединен с управляющим входом первого регистра адреса, второй выход блока синхрониза-: 45 ции соединен с первыми управляющими входами блоков микропрограммного управления, первые информационные входы которых являются входами логических условий нижне г го уровня системы, информационные выходы блоков микропрограммного управления являются выходами микро- операций нижнего уровня системы, третий выход блока синхронизации 55 соединен с управляющим входом регистра микрокоманд, выходы дешифраторов группы являются выходами микроопераций ведущей микропрограммысистемы и соответственно соединеныс вторым управляющим входом блокасинхронизации, введены постоянноезапоминающее устройство микропрограмм, второй регистр адреса, регистр управления записью микропрограмм нижнего уровня, региструправления запуском, первая и втораягруппы элементов И, группа элементов ИЛИ, элемент ИЛИ-НЕ, причем выходы разрядов третьей группы регистра микрокоманд соединены соответственно с первыми входами первой ивторой групп элементов И, выходыразрядов четвертой группы регистрамикрокоманд соединены с прямымии инверсными входами соответственноэлементов И первой и второй групп,выходы элементов И первой группысоединены соответственно с входамидешифраторов группы, первая группавыходов элементов И первой группысоединена с вторым управляющим входом блока формирования адреса, первая группа выходов элементов Ивторой группы соединены с Б-входамисоответствующих разрядов регистрауправления записью, вторая группавыходов элементов И второй группысоединена с Б-входами соответствующих разрядов регистра управлениязапуском, третья группа выходов элементов И второй группы соединенасоответственно с первыми входамиэлементов ИЛИ группы, четвертаягруппа выходов элементов И второйгруппы соединена с Я-входами соответ.ствующих разрядов регистра блокировки, прямые выходы разрядов которогосоединены соответственно с входамиэлемента ИЛИ-НЕ выход которого сое)динен с третьим управляющим вхдомблока синхронизации, четвертый выход которого соединен с управляющимвходом второго регистра адреса,пятый выход блока синхронизации соединен с входами установки в " 1".первой и второй группы разрядов реги-.стра микрокоманд, прямой выход -го(х = 1,И) разряда регистра управлениязаписью соединен с вторым управляющимвходом д-го блока микропрограммногоуправления, прямой выход ь-го разряда регистра управления запускомсоединен с третьим управляющим входом д-го блока микропрограммногоуправления, выходы элементов ИЛИ груп- .пы соединены с информационным входом7 113359второго регистра адреса, информационный выход которого соединен с адресным входом постоянного запоминающегоустройства микропрограмм, выходыразрядов первой группы которого соответственно соединены с вторыми вхо-.дами элементов ИЛИ группы, выходыразрядов второй группы постоянногозапоминающего устройства микропрограмм соединены с. вторыми информационными выходами соответствующихблоков микропрограммного управления,управляющие выходы которых соединеныс К-входами соответствующих разрядоврегистра управления запуском и регистра блокировки, выходы разрядовтретьей группы постоянного запоминающего устройства микропрограмм соответственно соединены с К-входамиразрядов регистра управления записью 20и четвертыми управляющими входамисоответствующих блоков микропрограммного управления.Блок синхронизации содержит триггер, генератор тактовых импульсов, 25первый, второй и третий элементы И,причем Б-вход и К-вход триггера являются соответственно первым и вторым входами блока синхронизации,первый вход первого элемента И объе З 0динен с первым инверсным входом второго элемента И и первым входомтретьего элемента И и является третьим входом блока, прямой выход триггера соединен с входом запуска генератора тактовых импульсов, первыйвыход которого соединен с вторымивходами первого и второго элементовИ, выход первого элемента И являетсяпервым выходом блока, второй выходгенератора тактовых импульсов является вторым выходом блока и подключенк второму входу третьего элемента И,выход которого является третьимвыходом блока, первый выход генератора тактовых импульсов и выход второго элемента И являются соответственно четвертым и пятым выходамиблока.Причем 1-й ( = 1,И, где И - чис- Ю ло параллельных каналов) блок микропрограммного управления содержит регистр адреса, узел памяти микроко" манд, счетчик адреса, мультиплексор, коммутатор, элемент задержки, эле мент ИЛИ, первый и второй элементы И, причем информационный вход мультиплексора и информационный вход узла.памяти микрокоманд являются соответственно первым и вторым информационными входами блока, выходы разрядов первой группы узла памяти микрокоманд соответственно соединены с входами разрядов первой группы регистра адреса, выход -го разряда узла памяти микрокоманд соединен с первым входом элемента ЩЧ, выход которого соединен с входом д-го разряда регистра адреса, информационный выход которого соединен с первым входом коммутатора, выход которого соединен с информационным входом узла памяти микрокоманд, выходы разрядов второй группы соединены соответственно с разрядами управляющего входа мультиплексора, вход элемента задержки является первым управляющим входом блока и объеинен с первыми входами первого и второго элементов И, вход коммутатора объединен с вторым выходом первого элемента И и является вторым управляющим входом блока, выход первого элемента И соединен с входом записи узла памяти микрокоманд и со счетным входом счетчика адреса, инФормационный выход которого соединен с вторым входом коммутатора, второй управляющий вход коммутатора объединен с вторым входом второго элемента И и является третьим управляющим входом блока, выход второго элемента И соединен с входом считывания узла памяти микрокоманд, К-вход счетчика адреса является четвертым управляющим входом блока, выход элемента задержки соединен с управляющим входом регистра адреса, выход разрядов третьей группы узла памяти микрокоманд является выходом микроопераций блока, управляющий выход узла памяти микро- команд является управляющим выходом блока,На фиг. 1 представлена функциональная схема системы; на фиг. 2 - функциональная схема х-го блока иикпропрограммного управления; на Фиг. 3 - функциональная схема блока формирования адреса; на фиг. 4 - функциональная схема блока синхронизации; на фиг. 5 - форматы микрокоманд, используемых мультимикропрограммной управляющей системой.Устройство содержит постоянное запоминающее устройство микрокоманд (ПЗУ ИК ) 1, постоянное запоминаю1133594 9щее устройство микропрограмм (ПЗУ МП) 2, блоки 3. 1-3 Н микропрограммного управления (МПУ), блок 4 формирования адреса микрокоманд, блок 5 синхронизации, регистр 6 адреса, 5 регистр 7 ккрокоманд с полями : 8 адреса следующей иикрокоманды, 9 логических условий, 10 микроопераций, 11 признака микрокоманды, регистр 12 адреса, регистр 13 управления записью 10 :(мнкропрограмм нижнего уровня), регистр 14 управления запуском, регистр 15 блокировки, мультиплексор 16,группа 11 дешифраторов, группа 18 элементов И, группа 19 элементов И, группа 20 элементов ИЛИ, элемент ИЛИ 21, вход 22 кода операции, выход 23 пуска, вход 24 логических условий верхнего уровня, входы 25.1-25.Н логических условий нижнего уровня, 2 О выходы 26 микрооперацнй "ведущей" микропрограммы, выход 261 конца работы, выходы 27. 1-27.Ю микроопераций нижнего уровня, выходы: 28 адреса, 29 записи микропрограмм нижнего 25 уровня, 30 конца микропрограммы ПЗУ МП, выходы 31,1-31.И конца работы микропрограмм нижнего уровня, четвертый, пятый, первый выходы 32.1- 32.3 (выходы синхросигналов), второй и третий выходы 33.1 и 33,2 соответственно (выходы синхросигналов , ), выходы 34.1-34.0 управления записью микропрограммы нижнего уровня, выходы 35.1-35.Б управления35 запуском микропрограмм нижнего уровня, выходы 36. 1-36.0 блокировки работы ведущей микропрограммы, шина 37 микроопераций, шина 37.1 концакоманды, шина 38 управления нижними 4 уровнями, шины 391-39.й управления записью, шины 40.1-40.Б управления "запуском, шина 4 1 начального адреса, шины 42.1-42,0 управления блокиров- ч кои.45Блок 3 (фиг, 2) микропрограммного управления (МПУ) содержит узел 43 памяти микрокоманд (ОЗУ МК) регистр 44 адреса, счетчик 45 адреса, мультиплексор 46, коммутатор 41, элемент 50 48 задержки, элемент ИЛИ 49, элементы И 50 и 51.Блок 4 (фиг. 3) формирования адреса микрокоманды содержит коммутатор 52, элемент ИЛИ 53, 55Блок 5 (фиг. 4) синхронизации содержит генератор 54 тактовых импульсов, триггер 55, элементы И 56-58. 10На фиг. 5 представлены форматымикрокоманд мультимикропрограммнойуправляющей системы. Форматами А и Взадаются микрокоманды ведущей микропрограммы. Идентификация форматовосуществляется по последнему разрядумикрокоманды: в формате А последнийразряд равен единице, в формате В -нулю. Микрокоманды с форматом А содержат адресное поле А ,поле логических условий ЛУ, поле начального адреса микропрограммы нижнего уровня А 1поле микроопераций МО, признак формата. Кроме того, поле микрооперацийв микрокомандах с форматом В содержит метки записи М микропрограмм изПЗУ МП 2 в блоки З.ь. МПУ (фиг. 1),метки запуска М микропрограмм нижнего уровня, метки блокировки Мведущей микропрограммы по количествууправляемых однотипных объектов.формат С задает микрокоманды(фиг. 1) ПЗУ МП 2 и содержит адресное поле А , поле МК,микрокоманд,переписываемых из ПЗУ МП в блоки3.1-3.И МПУ, а также метку концаМ микропрограммъ,Формат Э представляет микрокоманды блоков 3.1-3.И МПУ и содержитадресное поле А , поле логическихусловий ЛУ, поле микроопераций МО,метку конца М микропрограммы нижКоинего уровня.Мультимикропрограммная управляющая система (фиг. 1) имеет три уровня управления. Первый (верхний) уровень предназначен для реализации"ведущей" микропрограммы. К средствам верхнего уровня относится ПЗУМК 1, блок 4 формирования адресамикрокоманд, первый регистр 6 адреса, регистр 7 микрокоманд, первыйрегистр 6 адреса, регистрмикрокоманд, мультиплексор 16, группа 17дешифраторов,ПЗУ МК предназначено для хранения микрокоманд "ведущей" микропрограммы. Блок 4 формирования адреса микрокоманд предназначен для формирования исполнительного адреса очередной микрокоманды. На вход 22 блока поступает код операций, который задает начальный адрес ведущей микропрограммы. Код операций, а также адрес следующей иикрокоманды проходит через коммутатор 52 при единичном и нулевом значении сигнала на шине 37.1 конца команды соответст11 1133 венно. Элемент ИЛИ 53 предназначен для модификации разряда адреса следующей микрокоманды в соответствии со значением проверяемого логического условия, Регистр 6 адреса предназначен для записи сформированного адреса по заднему фронту синхросигрОнала с . Регистр 7 микрокоманд предназначен для записи считанной из ПЗУ МК микрокоманды. Мультиплексор 10 16 предназначен для реализацииследующей логической функции Ч = Л х,%; где х - значение г-го логического условия на входе 24 системы К если в соответЭствующем разряде поля 9 регистра 7 . записана 13К если в соответствующем разряде поля 9 регистра 7 записан "0",Ю=6 К9где К= ш - разрядность кода логическихусловий, поступающих на вход24 системы;25- разрядность поля логическихусловий регистра 7, причемЛ тГруппа 17 дешифраторов предназначена для формирования управаяющих З 0 сигналов в соответствии с кодами микроопераций, Число дешифраторов в группе 17 равно числу полей несовместимых микроопераций. Входы каждого дешифратора подключены к выходам з 5 соответствующего поля несовместимых микроопераций.Второй уровень предназначен для бесповторного хранения всех микропрограмм управления параллельными 40 каналами, которые реализуются на нижнем третьем уровне, а также для формирования адреса микрокоманды при считывании микропрограмм в блоки 3.1-3.И МПУ (фиг.2). К средствам 45 второго уровня относятся: группы элементов ИЛИ 20, регистр 12 адреса и ПЗУ МП 2. Третий нижний уровень предназна чен для реализации микропрограмм параллельного управления однотипными объектами (например, операционными блоками). К средствам нижнего уровня относятся блоки 3.1-3 И микро программного управления МПУ (фиг. 2). Блоки МПУ могут работать в двух режимах: в режиме записи микропрограм 594 12мы из ПЗУ МП 2 и в режиме реализации .параллельных микропрограмм.В режиме записи управляющими сигналами для блока МПУ являются; синхросигнална входе 33.1, сигнал записи на входе 34.1, поступающие на управляющие входы коммутатор 47 и элемента 50.Счетчик 45 служит для задания адресов, по которым записываются микрокоманды. В исходном состоянии счетчик 45 находится в нулевом состоянии. С приходом синхросигнала ло 2 и сигнала записи единичный сигнал с выхода элемента И 50 поступает на вход счетчика 45 и на вход считывания ОЗУ МК 43, Запись первой микро- команды в ОЗУ МК 43 осуществляется по нулевому адресу. С выхода счетчика 45 с приходом единичного управляющего сигнала через коммутатор 47 на вход ОЗУ МК 43 поступают адреса,по которым записываются микрокоманды., поступающие в блок З.д на вход 29. По мере поступления и записи микрокоманд происходит увеличение содержимого, счетчика 45, После прихода на вход 30 метки конца происходит обнуление счетчика 45 и прекращается подача импульсов записи на ОЗУ МК 43.В.режиме реализации микропрограмм блок МПУ работает аналогично средствам первого уровня при реализации "ведущей" микропрограммы. Сигналом перевода в данный режим работы является единичный сигнал запуска, который поступает на вход 35.х. После прихода этого сигнала из ОЗУ МК 43 считывается первая микрокоманда формата Э (фиг. 5) по нулевому адресу, записанному в регистре 44.После прихода задержанного на время считывания информации из узла 43 синхросигнала о,2 в регистр 44 записывается адрес следующей микро- команды и т.д.Сигналы микроопераций по мере считывания их из ОЗУ МК 43 поступают на выход 27.х. Модификация адреса с помощью мультиплексора 46 и элемента ИЛИ 49 осуществляется так же, как при формировании адреса микрокоманд "ведущей" микропрограммы,Средства управления и синхронизации предназначены для синхронизации и управления работой всех узлов и блоков мультимикропрограммной11335 55 13управляющей системы. К средствамуправления и синхронизации относятся блок 5 синхронизации, регистр 13управления записью микропрограмм нижнего уровня, регистр 14 управлениязапуском, регистр 15 блокировки,элемент ИЛИ-НЕ 21.Блок 5 синхронизации предназначендля синхронизации работы всех узлови блоков мультимикропрограммной 1 Оуправляющей системы. Триггер 55 служит для управления работой блока 5синхронизации, В исходном состояниисистемы триггер 55 находится в нулевом состоянии, Нулевой сигнал с егоединичного выхода поступает на входуправления генератора 54. Генератор54 формирует на своих выходах двепоследовательности сдвинутых друготносительно друга импульсови2 О/только при наличии единичного сигна-.ла на его управляющем входе. Элемент И 56 служит для формированиясинхросигналов о 1 после поступленияРединичного управляющего сигнала с 25элемента ИЛИ-НЕ 21. Элемент И 57служит для формирования синхросигналов о 1 после поступления нулевогоуправляющего сигнала с элементаИЛИ-НЕ 21. Элемент И 58 служит длягформирования синхросигналов с 2 послепоступления единичного управляющегосигнала с элемента ИЛИ-НЕ 21 мультимикропрограммной управляющей системы.После поступления сигнала "Пуск"35на вход 23 блока синхронизации триггер 55 устанавливается в.единичноесостояние. Единичным сигналом насвоем выходе триггер 55 запускаетгенератор 54, который начинает фор Омирование последовательностей сини лхросигналов ь и ь . Формированиесинхросигналов продолжается до техпор, пока на К-вход триггера 55 непоступает управляющий сигнал "Конецработы", Триггер 55 возвращается висходное состояние и снижает управ/ .ляющий сигнал с входа генератора54, В результате генератор 54 прекращает выдачу, синхропоследовательчлностеи 1 и оДанная мультимикропрограммнаяуправляющая система функционирует вследующих режимах:в режиме "ведущей" микропрограммы;в режиме "ведущей" микропрограммы и одновременной записи микропро= 94 14грамм ПЗУ ИП в блоки ИПУ; в режиме выполнения микропрограмм нижнего уровня н блокировки "ведущей микропрограммы;в режиме выполнения "ведущей" микропрограммы и микропрограмм нижнего ур овня.Режим "ведущей" микропрограммы В исходном состоянии все триггеры находятся в нулевом состоянии, кроме двух триггеров регистра 7 микрокоманд, В соответствующем разряде поля 10 микроопераций, а также в поле 11 признака формата микрокоманды записана "1". Эти единичные сигналы формируют управляющий сигнал на выходе 37.1. В блоке ПЗУ МК 1. записаны микрокоманды "ведущей" микропрограммы. В блоке ПЗУ ИП 2 записаны микропрограммы нижнего уровня. В ОЗУ ИК 43 блоков 3. записана нулевая информацияОбъем памяти ОЗУ ИК 43 рассчитан на микропрограмму максимальной длины, хранящуюся в ПЗУИП 2.С подачей сигнала "Пуск" на вход 23 блока синхронизации триггер 55 (фиг. 3) устанавливается в единичное состояние и включает генератор 54, формирующий последовательность такл Лтовых импульсови 2. Код операций, задающий начальный адрес "ведущей" микропрограммы, поступает на вход 22 блока 4 формирования адреса. С выхода 37,1 единичный сигнал разрешает прохождение на выход блока 4 начального адреса микропрограммы.По первому тактовому импульсу 61, поступающему с выхода 322 на вход первого регистра 6 адреса, происходит запись в регистр 6 начального адреса микропрограммы.По первому тактовому импульсу Фл происходит запись в регистр 7 первой микрокоманды ведущей" микропрограммы из ПЗУ ИК 1. Формат считанной микрокоманды в ПЗУ ИК 1 показан на фиг5. В рассматриваемом. режиме функционирования систем в регистр 7 микрокоманд записываются микрокоманды формата А, отличительным признаком которого является наличие "1" в поле 11 регистра 7. В поле 8 регистра 7 находится адрес следующей микрокоманды, который поступает на блок 4 формирования адреса. В результате записи первой микрокоманды в регистр 7 на выходе 37. 1 формируется нулевой сигнал, который запрещает