Микропрограммный процессор

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Сфез СоветскикСоциалистическимиРеспублик о 1 664 173:(61) Допо (22) Заявя ительное к авт. сеид-ву -о 21.1277(21) 2558691/18 51)М, К,2 06 Г 15/00 исоеди кием заявки М оеударствеииый комите СССР по делам изобретеиий и открытийбликовано 25.05,79, Бюллетень Мо Дата ликования описанию 28 Ю 5,79(54) МИКРОПРОГРАММНЫЙ ПРОЦЕССОР 10 о 3 Изобретение относится к вычисли" тельной технике и, в частности к проектированию процессоров.Известен микропрограммный процессор, содержащий операционный блок, оперативную память, счетчик команд, постоянную память. Однако такое устройство имеет относительно низкое быстродействие, так как и программы операционной систеьы, и программа пользователей находятся в оперативной памяти 1). Наиболее близким к предложенному о технической сущности является микропрограммный процессор, содержа щий операционный блок, связанный че еэ первые вход и выход с оперативой памятью, второй выход которого оединен со входом счетчика команд, ыход которого соединен со вторым ходом операционного блока, третий ход которого соединен с первым выодом блока микропрограммного управ ения, второй выход которого соедиен с первым входом коммутатора адеса, выход которого соединен со ходом постоянной памяти, вь.ход коорой соединен со входом блока микр рограмеого управления 2)недостатком известного микропрограммного процессора является потери времени .на выборку команд операционной системы иэ оперативной памяти. Это особенно важно при создании многопроцессорных систем, так как в них могут возникать конфликтные ситуации при одновременном обращении нескольких процессоров к оперативной памяти.Цельизобретения - повьпаение быстродействия процессора.Поставленная цель достигается тем, что в микропрограммный процессор введены триггер привилегированного режима и элемент И, выход которого подключен ко второму входу коммутатора адреса, первый вход элемента И подключен к выходу счетчика команд, второй вход - к четвертому выходу операционного блока, а третий вход элемента И подключен к выходу триггера привилегированного режима, вход которого подключен к пятому выходу операционного блока, чет.тертый вход операционного блока подключен к выходу постоянной памяти.На чертеже дана структурная схема микропрограммного процессора.Он содержит операционный блок 1, оперативную память 2, счетчик 3 ко664173 формула изобретения 3манд, блок 4 микропрограммного управления, постоянную память 5, коммутатор 6 адреса, триггер 7 привилегированного режима и элемент И 8.Обработка информации в процессепроизводится операцчонным блоком 1,который выбирает команды и данные 8из оперативной памяти 2. Адреса выполняемых команд хранятся в счетчике3 команд, который увеличивает своесодержимое на единицу после выполне"ния каждой команды. Команды переходов могут полностью менять содержимое счетчика 3 команд.Работой операционного блока 1 управляет блок 4 микропрограммного уп"равления, который считывает текущие 15микрокоманды иэ постоянной памяти 5.Коммутатор б адреса передает адресвыбираемой микрокоманды из блока 4микропрограммного управления на входпостоянной памяти 5,Поскольку програмьк операционнойсистемы являются в отличие от программ пользоьателей постоянными, тоони могут быть записаны в постояннойпамяти 5. При этом ускоряется их выполнение и разгружается оперативнаяпамять, что особенно важно для многопроцессорных систем.Работа процессора при выполнениипрограмм операционной системы производится следующим образом. 30Операционный блок 1 устанавливаеттриггер 7 привилегированного режима,который подключает с помощью элемента И 8 счетчик 3 команд к коммутатору 6 адреса во время выборки команды 35операционным блоком 1. При этом коммутатор 6 адреса подключает адрес команды к постоянной памяти 5, из которой она и считывается в операционныйблок 1 для исполнения. 40При переходе процессора в режимпрльэователя операционный блок 1 гасит триггер 7 привилегированного режима, элемент И 8 запирается и выборка,команд в операционный блок 1 производится из оперативной памяти 2.Таким образом, введение триггера 7привилегированного режима и элемента И 8 позволяет уменьшитьчисло обращений к оперативной памяти 2, чтоповышает скорость работы процессора,особенно в многопроцессорных системах, где возникают конфликтные си 4туацин при одновременном обращении нескольких процессоров к оперативной памяти.Расчеты показывают, что время ра" боты программ операционной системою составляет приблизительно 10 времени работы машины, Время выбора информации из постоянной памяти втрое мень ше времени выбора информации иэ оперативной памяти. Поэтому увеличение скорости от внедрения изобретения может составить приблизительно 3,4. Микропрограммный процессор, содержащий операционный блок, оперативную память,. счетчик команд, блок микропрограммного управления, постоянную память, коммутатор адреса, первый вход которого соединен с первым выходом блока микропрограммного управ" ления, а выход соединен со входом постоянной памяти, выход которой подключен ко входу блока микропрограммного управления, второй выход которого подключен к первому входу операционного блока, второй вход - выход операционного блока подключен ко входу - выходу оперативной памяти, третий вход и третий выход операционного блока подключены ко входу и выходу счетчика команд соответственно, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения быстродействия процессора, в него введены триггер привилегированного режима и элемент И, выход которого подключен ко йгорому входу коммутатора адреса, первый вход элемента И подключен к выходу счетчика команд, второй вход к четвертому выходу операционного блока, а третий вход элемента И подключен к выходу триггзра привилегированного режима, вход которого подключен к пятому выходу операционного блока, четвертый вход операционного блока подключен к выходу постоянной памяти . Источники информации, использованные при экспертизе1, Патент Великобритании Р 1397253, кл. 6 4 А 1975.2 . Патент Великобритании 91447736, кл. 6 4 А,1976./5 ал ППП Патент, г,. Ужгород, ул. Проектная, 4 Тираж 779НИИПИ Государствен по делам изобрете035, Москва, Ж,огийРауш Подписи окомитета СССРоткрытийская наб., д.