Устройство для микропрограммного управления

Союз Советских Социалистических РеспубликОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 763899 Ю,(61) Дополнительное к авт, свнд-ву(22) Заявлено 270678 (21) 2633893/18-24с присоединением заявки Мо -(51)М. Кл.з6 06 Г 9/22 Государственный комитет СССР оо делам изобретений и открытий(71) Заявитель Куйбышевский политехнический институт им. В.В.Куйбышева(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МИКРОПРОГРАММНОГО УПРАВЛЕНИЯ 10 15 Изобретение относится к области вычислительной и измерительной технике, в частности к управляющим автоматам и автоматам обработки измерительной информации высокой производительности.Известно устройство для микропрограммного управления (автомат Уилкса), содержащее регистр микро- команд, дешифратор, матрицы внешних и внутренних микроопераций, матрицу формирования кода следующей микрокоманды и регистр операций 1). Недостатком известного устройства является наличие большогочисла программируемых матриц, чтоведет к сложности синтеза автоматаи необходимости перестройки всейструктуры при изменении программыфункционирования устройства. Структура устройства не унифицирована,поэтому для каждого объекта управления автомат приходится проектировать заново.,Наиболее близким техническимрешением к изобретению являетсяустройство 2, содержащее дешифра"тор команд, выход которого подключен к управляющим входам объекта контроля и измерительного блока, выходы которых соединены со входами дешифратора состояний, выходы дешифратора состояний подключены ко входам однородной кодирующей структуры, выходы которой соединены со входами дешифратора команд,. а управляющий вход - с управляющим. входом устройства.Недостатком известного устройства является большое число входов и выходов дешифратора команд и, следовательно, необходимого для его построения числа элементов.Большое число выходов дешифратора команд ведет к сложности шифровки команд, для чего требуется значительное число элементов, в результате возрастает избыточность систеЦель изобретения - увеличениекоэффициента использования обору 25 дования.Эта цель достигается тем, что вустройство для микропрограммногоуправления, содержащее дешифраторсостояний, группа входов которого30 соединена с группой выходов объектауправления, а группа выходов - с группой входов ячеек однородной кодирующей структуры, введены сумматор, дешифратор управлянких команд и элементы ИЛИ, причем группа управляющих входов устройства соединена с группой входов дешифратора управляющих команд и с группой входов первого слагаемого сумматора, группа входов дешифратора управляющих команд соединена с управляющими входами ячеек однородной кодирующей структуры, 1-е выходы которых соединены с соответсвующими входами -го элемента ИЛИ (=О-а), выходы всех элементов ИЛИ соединены с группой входов второго слагаемого сумматора, группа выходов которого соединена с группой входов объекта управления.На чертеже изображена структурная схема устройства для микропрограммного управления.К объекту управления 1 подключен дешифратор состояний 2, выходы которого соединены со входами ячеек Зо-Зк однородной кодирующей структуры. Управляющие входы ячеек Зосвязаны с выходами дешифратора 4 управляющих команд, а выходы, объединенные поразрядно, подключены к элементам ИЛИ 5 -5 выходы которых, в свою очередь, подключены ко. входам слагаемого В сумматора б. Управляющие входы Ъ -7 устройства, подключенные к выходам центрального блока управления 8, соединены со вхо-, . дами дешифратора 4 управляющих команд и входами слагаемого А сумматора б. Ячейка однородной кодирующей структуры состоит из элементов ИЛИ 9,-9, и элементов И 10 -10 подключенных к выходам элементов ИЛИ. Соединение входов ячеек 3,-3, однородной кодирующей структуры с выходами дешифратора состояний 2 производится следующим образом, Всем микропрограммам Функционирования объекта управления ставится в соответствие двоичное слово на управляющих входах 7 -7 устройства. Этим задается величина слагаемого А на перэом входе сумматора б и номер ячейки однородной кодирующей структуры, которая включается при исполнении микропрограммы. Затем для отдельно взятой микропрограммы по гри-. фу переходов находится необходимое цозце 9 стэие У которое подают с эыда сумматора б йа входы объекта равления 1 для того,.чтобы перевести его из внутреннего состояния Ц, .в котором он находится э данный момент времени, в состояние 0, требуемое для результативного выполнения алгоритма. Второе слагаемое В на входе сумматора б определяется из соотношения В=У-А. Разряди числа В в двоичном коде, имеющие единичное 5 О 15 20 25 ЗО 35 40 45 50 55 значение, соответствуют номерам раз.рядов ячейки однородной кодирующейструктуры, которые необходимо соединить с выходом Я дешифратора состояний 2, чтобы получить на выходесумматора б требуемое значение У.Соединение производится для всехвыходов дешифратора состояний 2,участвующих в выполнении рассматриваемой микропрограммы. Соединениевходов остальных ячеек с выходами дешифратора состояний производится аналогично рассмотренному, в соответствии с микрокомандами микропрограмм, реализуемыми соответствующими ячейками однородной кодирующей структуры. При произвольномзадании входных управляющих командих кодировки целесообразно начинатьс двоичных чисел, имеющих максимальное значение, так как при этомуменьшается величина слагаемого В,а это уменьшает число разрядов вячейках и число соединений с выходами дешифратора состояний.Устройство для микропрограммного управления работает следующимобразом.Перед включением микропрограммаобъект управления 1 приводится в начальное состояние, которому соответствует единичный потенциал на выходе Яр дешифратора состояний 2. Науправляющих входах 7 р -7, нулевая комбинация 0000, которая подаетсяна входы А сумматора б. Все выходыдешифратора 4 управляющих командимеют нулевые потенциалы, поэтомуэлементы И 10-10, всех разрядоввсех ячвек закрыты и на входы слагаемого В сумматора б подаются через элементы ИЛИ 5 -5, нулевые потенциалы. На выходе сумматора б команда У=А+В=ОООО. При подаче навходы 7 О -7 команды, например 0001, происходит включение ячейкиЗо . Так как с выходом 0 соединенодин из входов первого разряда, тослагаемое В=0010 и на выходесумматора б появится команца У==А+В=0011. Отрабатывая полученноевоздействие, объект управления перейдет в другое внутреннее состояние, например Ц, с выходной шинойкоторого соединены нулевой,и первыйразряды, следовательно, В=0011и на выходе сумматора б будет команда У рА+В=00100. Управлениепродолжается до тех пор, пока на выходе сумматора б не появится команда, соответствующая концу микропрограммы,фТаким образом, в данном устрой"стве выходы сумматора б подключаются к цифровым входам объектауправления непосредственно без при. -менения шифратора команд. Объемсуъщатора значительно меньше, чемдешифратора и шифратора команд,при763899 Формула изобретения ПИ . Заказ 6284/42раж 751 Подписное ППП "Патентд,ул.Проект лиал агор,4 этом особенно сокращается числовнешних выводов устройства, что важно при изготовлении в виде большойинтегральной схемы (БИС), Программирование устройства заключается только в определении соединений выходовдешифратора состояний со входамиоднородной кодирующей структуры.Соединение производится по простымправилам, вытекающим непосредственноиз алгоритмов Функционирования устройства. Унифицированйе структурыустройства позволяет увеличить числомикропрограмм без изменения имеющихсясвязей. Устройство для микропрограммного , управления, содержащее дешифратор состояний, группа входов которого соединена с группой выходов объекта управления, а группа выходов - с группой входов ячеек однородной кодирующей структуры, о т л и ч аю щ е е,с я тем, что, с целью увеличения коэффициента использования оборудования, в него введены:сумматор, дешифратор управляющихкоманд и элементы ИЛИ, причем группа управляющих входов устройства соединена с группой входов дешифратора управляющих команд и с группойвходов первого слагаемого сумматора,группа выходов дешифратора управляющих команд соединена с управляющими входами ячеек однородной кодирунчей структуры, 1-ые выходы которых соединены с соответствующимивходами -го элемента ИЛИ (=О-в),выходы всех элементов ИЛИ соединеныс группой входов второго слагаемого15 сумматора,группа выходов которогосоединена с группой входов объектауправления.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе20 1. Лазарев В.Г., Пийль Е.И. Синтез управляющих автоматов. М., "Энергия", 1970, с. 309, рис6-102. Авторское свидетельство СССРР 544966, кл. С 06 Г 9/14, 1974 (прототип).