Многоканальное микропрограммное устройство управления

(71) Ленинградский электротехнический институт им. В.И. Ульянова (Ленина)(54) МНОГОКАНАЛЬНОЕ МНОГОПРОГРЫЙ 11 ОЕ УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ(57) Изобретение относится к вычисли тельной технике, может быть зовано при проектировании выч тельных систем с программируемой архитектурой.и обеспечивает уменьшение емкости памяти мпкракоманц, содержащей п каналов микропрограммного управления, Каждый из послед.;пх содержит блок 2 памяти (микропрограмм) . регистр 5 команд, регистр 3 условий мультиплексор 4 условий, формирователь 6 адреса и регистр 8 мпкроко манд, Цель досгпгается за счет введения в устройство и-разного генератора 1, а в каждый канал - ключа 7 с трехстабильным выходом. Синхронизация х - го канала микропрограммного управления ( =. 1,.,п) х-и фазой генератора 1 и обьединетще выходов ключей 7 обеспечивают бесконфликтное разделение общего блока 2 памяти (микропрограмм) всеми каналами микропрограммного управления, ч 1 о позволяет хранить в единственном экземпляр е идет нчные микропр огра ммы ка 215 Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при проектировании вычислительных систем, в .которых заложенавозМожность программной настройки.и модификации структур, наиболееадекватныг решаемым задачам.Цель изобретения - уменьшениеемкости памяти микрокоманд. 1 ОНа фиг. 1 представлена схемамиагоканального микропрограммногоустройства управления; на фиг. 2показан вид синхронизирующих импульсов, вырабатываемых и-фазным генератором тактовых импульсов.Устройство состоит из и-фазногогенератора 1 тактовых импульсов, блока 2 памяти (микропрограмм), в котором хранятся микропрограммы, исполняемые каждым каналом микропрограммного управления, и включает п каналовмикропрограммного управления 1 с, 1 с1 сг,. Каждый из каналов содержит ре.гистр 3 условиймультиплексор 4 условий, регистр 5 команд, формирователь 6 адреса (микрокоманды),который может быть реализован, например,на базе микросхемы К 1804 ВУ 4, ключ7 с трехстабильным выходом и регистр8 микрокоманд,Рассмотрим работу многоканальногомикропрограммного устройства управления, предварительно сделав общиедля всех каналов микропрограммногоуправления замечания,Срабатывание регистров 3 и 8, атакже формирователя 6 происходит поположительному Фронту синхроимпульсов,Выходы ключей 7 отключены при единичном напряжении на входах разрешения, При поступлении на вход,разрешения отрицательного импульса выход ключа 7 выводится из третьегосостояния. При этом инФормация с входа ключа 7 поступает на его выход. Врегистре 3 фиксируются значений условий, поступающих как с выходовразличных операционных блоков, таки от других источников. Выбор условия, поступающего на соответствующий вход формирователя 6, обеспечивается подачей информации с соответствующего выхода регистра 8 науправляющий вход мультиплексора 4.Логика работы формирователя 6 опре 55деляется информацией на его входеуправления адресом. По первому итретьему информа гионным входам Формир оват ел я 6 во зможиы и ер е ходы с оответственно по адресу нз регистра 8или по коду команды из регистра 5.Запись кода команды в регистр 5 происходит При поступлении на его тактовый вход внешнего сигнала сопровождения. Использование регистра 8микрокоманд обеспечивает конвейернуюобработку микрокоманд в каждом канале микропрограммного управления, Циклисполнения мнкрокоманды начинаетсяс прихода положительного фронта синхроимпульса, по которому в регистр 8заносится очередная микрокоманда,При этом исполнение текущей микрокоманды совмещается с выборкой следующей, включающей две последовательныепо времени. Фазы: вычисление следующего адреса и собственно выборкумикрокоманды из блока 2 памяти (микропрограммы),Условимся, что работа каналов микропрограммного управления Е,Е,г синхронизируется соответственносинхрофазами Ф 1, Ф 2,фг, которыеизображены на фиг, 2,Начнем описание работы многоканального микропрограммного устройства управления с некоторого промежуточного момента времени о. В этотмомент времени в и-м канале микропрограммного управления в регистр 8загружается очередная микрокоманда,а. выход ключа 7 переходит в третьесостояние, В то же время выход ключа 7 первого канала включается. Поэтому адрес следующей микрокомандыпервого канала с выхода формирователя 6 поступает через ключ 7 навход блока 2 памяти микропрограмм.Таким образом, в промежутке временив первом канале происходитсчитывание очередной микрокоманды,а в остальных каналах формируютсяадреса следующих микрокоманд. В момент времени С 1 считанная микрокоманда заносится в регистр 8 первогоканала, .выход ключа 7 данного . каналаотключается от входа блока 2, а выход ключа 7 второго канала включается, Следовательно, в промежутке времени 11-совмещаются извлечениеочередной микрокоманды из блока 2во втором канале и формированиеадресов следующих микрокоманд в остальных каналах. В момент временивыбранная микрокоманда записываетсяв регистр 8 второго канала, выход28 15 20 25 30 Составитель Р. Лан Техред Л.Сердюкова Корректор Т Редактор 1 дковска ц ТиражЗаказ 4247 ВНИИПИ Госуд Подписи изобретениям и открытиям Раушская наб., д. 4 /5ри Г ственного комитета п 113035, Иасква, Жроизводственно-издательский комбинат Патент", г.ужгород, ул. Г д,01 5 162 0 ключа 7 этого канала переводится в третье состояние, а выход ключа третьего канала включаетоя. И так последовательно отработают все каналы микропрограммного управления до иго включительно. В промежутке времени с - 11 происходит считывание изЦблока 2 ми кр ок омя нды и-г о канала и формирование адресов микрокомацды в остальных каналах. Начиная с момента времени Сработа каналов повторяется, как описано вьппе,Формула и з обретенияМногоканальное микропрограммное устройство управления, содержяп 1 ее блок памяти и и каналов микропрограммного управления, причем 1 с-й канал= 1, и) с одсржит регистр условий, регистр команд, мульти ил е кс ор усл опий, фор мир о ва тел ь адр ес я и регистр микрокомднд, выходы полей адреса, управления Формирователем адреса, дцдлизд условий и микроопераций попключецы соответственно к первому информационному входу Формирователя адреса, управляющему входу формирователя адреса, управляющему входу мультиплексора условий и 1-му выходу устройства, второй ц третий инФормационные входы Формирователя адреса соединены соответственно с выходами мультиплексора условий и регистра команд, информационный входи вход синхронизации которого являются соответственно Е-ми входами команды и сопровождения команды усгройства, К-й вход логических условийкоторого соединен с информационнымвходом регистра условий, ныход которого соединен с информационным гходом мультиплексора условий, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с цельюсокращения емкости памяти микрокоманд, устройство содержит и-фдзныйгенератор тактовых импульсов, а каждый канал дополнцтел,цо содержит ключс трехстабильным выходом, причем информяционцьп вход ключа с трехстабильным выходом 1 с - го кяцдла микропрограммного управления соединен с выходом Формирователя адреса 1 с-го кацдлд микропрограммного управления,выходы ключей с трехстабильцым Выходом соединены между собой ц подключены к адресному входу блока памяти,выход которого соединен с информацион-ными входами регистров микрокомандвсех кяцдлон микропрограммного управления, 1 с-й выход и-Фазцого генератора тяктовьгх импульсов соединен с входами синхронизапи регистра условий,Формирователя адреса, регистра микрокомянд и с управляющим входом ключа с трехстдбильным выходом Е-го кацдлд микропрограммного управления.