Устройство для микропрограммного управления

Союз Соввтския Социалистическия РеспубликЗависимое от авт. свидетельстваЛ 1.1971 ( 1681895/18-24)ением заявкиКл, б 11 с 7/00 б 061 916 аявлено с присоеди иоритет Комитет по делам аобретвкий и сткрцтий при Совете Министров СССР, Балашов, А. И, Кноль,зобретения етров и нина электротехнический инститУльянова (Ленина) явител енинградскии орденаим.В,И ой вьтчи хема УС 1 РОЙС 1 ВО ДЛЯ МИКУ Изобретение относится к цифровчительной технике,В современных цифровых вычислительных машинах (ЦВМ) часто применяют микропрограммное управление выполнением операций. Это объясняется рядом достоинств микропрограммного способа управления: гибкостью, однородностью, надежностью, увеличением быстродействия при выполнении ряда операций.Микропрограммное устройство управления содеркит в своем составе накопитель, в котором хранятся микрокоманды, имеющие операционную и адресную части. Число разрядов операционной части обычно соответствует количеству управляющих каналов ЦВМ. В адресной части микрокоманды хранится адрес перехода при выполнении микрокомднд передачи управления и в случае принудительного порядка следования микрокоманд - адрес следующей микрокоманды,В устройстве для управления процессом вычисления на ЦВМ микропрограммы хранятся в статическом накопителе, причем переходы при выполнении микропрограмм осуществляются выполнением следующей микро- команды, адрес которой указан в адресной части кода выполняемой микрокоманды.Известное устройство содержит счетчик- регистр адреса микрокоманд, дешифратор ОГРАММНОГО УПРАВЛЕНИ адреса микрокоманд, накопитель, блок усилителей воспроизведения, регистр микрокоманд и ряд логических элементов, управляющих работой устройства. В качестве датчика сиг 5 палов применен статический накопитель, число разрядов которого соответствует количеству управляющих каналов объекта. Кроме этого, имеется несколько разрядов, кодирующих адрес, и три служебных разряда.10 Однако при работе такого устройства наблюдается большая разрядность накопителя и регистра слова, составляющая в современных ЦВМ величину порядка 60 - 100,Цель изобретения - уменьшить количество 15 оборудования.Предлагаемое устройство отличается от известного тем, что в него введен блок собирательных схем и используются сигналы выборки адреса накопителя в качестве управляю щих сигналов.На чертеже дана функциональная спредлагаемого устройства.Устройство содержит счетчик 1 адресамикрокомапд, соединенный через дешифратор25 2 адреса микрокоманд с адресными шинамивыборки информации из накопителя 4.Разрядные выходные шины 5 накопителя 4через блок 6 усилителей воспроизведения соединены со входами регистра 7 микрокоманд,30 выход которого через шину 8, блок 9 венти 37894545 50 55 60 лей передачи адреса микрокоманды и шину10 подключен ко входам счетчика 1, а черезшину 11 и блок 12 вентилей - к шине 13передачи адресной части микрокоманды вовнешнее операционное устройство.1 ри разряда регистра 1 микрокоманд управляющими шинами 14, 15 и 16 соединеныс блоком 17 синхронизации, который имеетпять выходных шин: шину 18 опроса блока 9вентилей, шину 19 опроса блока 12 вентилей,шину 20 управления счетчиком 1, шину 21опроса дешифратора 2 адреса микрокоманд ишину 22 опроса блока 23 вентилей передачикода операции по шинам 24 из внешнегооперационного устройства,Устройство имеет блок 25 собирательныхсхем. Выходные управляющие шины 26 устройства соединены или с выходами блока 6усилителей воспроизведения, или с адреснымишинами 3 выборки, или с выходами блока 25собирательных схем, входы которого подключены к адресным шипам 3 выборки.Предлагаемое устройство работает следующим образом.В исходном состоянии на счетчике 1 хранится код операции, который был передан пошинам 24 через блок 23 вентилей из внешнего операционного устройства при поступленииуправляющего сигнала по шине 22. Код операции является адресом первой микрокоманды микропрограммы выполнения этой операции,Цикл работы устройства определяется блоком 17 синхронизации и составляет два такта.В первом такте импульсом, поступающим пошине 21, проводится опрос дешифратора 2адреса микрокоманд. При этом возбуждаетсяодна из адресных шин 3 и из накопителя 4через блок 6 усилителей воспроизведения нарегистр 17 микрокоманд считывается микрокомандное слово. Несколько старших разрядов микрокомандного слова, соответствующие наиболее часто встречающимся микрооперациям при принятой системе команд, считываются на блок 6 усилителей воспроизведения и возбуждают соответствующие выходные управляющие шины 26. Микрооперации,встречающиеся в небольшом числе микрокоманд, реализуются при возбуждении выходных управляющих шин 26 сигналами выборкиадреса на адресных шинах 3 через блок 25собирательных схем, а микрооперации, встречающиеся однократно, минуя блок 25 собирательных схем.Во втором такте при нулевом значении разряда в регистре 7 микрокомапд, связанногошиной 14 с блоком 17 синхронизации, увеличивается содержимое счетчика 1 импульсом,поступившим по шине 20, и передача адресной части кода микрокоманды во внешнееоперационное устройство по шине 13 путемопроса блока 12 вентилей управляющим импульсом, поступившим по шине 19. При единичном значении этого разряда регистра 7 5 10 15 20 25 30 35 40 микрокоманд управляющий потенциал на шине 14 блокирует прибавление единицы к счетчику 1, запрещает опрос блока 12 вентилей по шине 19 и опрашивает по шине 18 блок вентилей 9 передачи адреса перехода по шинам 10 в счетчик 1. Таким образом реализуется произвольный порядок следования микро- команд,В дальнейшем цикл работы устройства повторяется.При необходимости циклического повторения одного или нескольких элементарных действий в соответствующем разряде кода микро- команды, связанном управляющей шиной 15 с блоком 17 синхронизации, записывается единица; при этом блокируется прибавление единицы к содержимому счетчика 1 во втором такте,В последней микрокоманде микропрограммы выполнения любой операции в разряде, связанном управляющей шиной 16 с блоком 17 синхронизации, записывается единица. В соответствии с этим сигналом блок 17 синхронизации опрашивает импульсом, поступившим по шине 22 опроса блок 2 З вентилей; при этом по шинам 24 на счетчик 1 поступает код следующей операции из внешнего операционного устройства,Задержка между моментом передачи адреса в операционное устройство и поступлением управляющих сигналов, обычно обеспечиваемая последовательным опросом разрядов регистра микрокомапд, хранящих адрес операнда и код микрооперации, в предлагаемом устройстве реализуется специальной структурой микрокомандного слова, в адресной части которого указывается адрес операнда следующей микрокоманды. При этом каждая микро- операция выполняется над операндом, адрес которого был передан в операционное устройство в предыдущем микрокомандном цикле. Предмет изобретения Устройство для микропрограммного управ. ления, содержащее счетчик, соединенный через дешифратор с накопителем, выходы которого через олок усилителей воспроизведения и регистр микрокомапд связаны с блоком синхронизации, первым блоком вентилей, вторым блоком вентилей, выход которого соединен со счетчиком, выходы блока синхронизации подключены к первому и второму блокам вентилей, счетчику, дешифратору и третьему блоку вентилей, выход которого соединен со счетчиком, отличающееся тем, что, с целью уменьшения количества оборудования, в устройство введен блок собирательных схем, а первая группа выходных управляющих шин подключена к выходам дешифратора, вторая группа выходных управляющих шин через блок собирательных схем - к выходам дешифратора, третья группа - к выходам блока усилителей воспроизведения.378948 Редактор Н. Данилович Заказ 1704/9 Изд. Ма 449 Тираж 576 Подписное ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий прп Совете Министров СССР Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5