Микропрограммное устройство управления

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик(22) Заявлено 030281 (2 т) 3242531/18-24 Р 1 М Н з 6 06 Г 9/22 с присоединением заявки Мо " Госуларствениый комитет СССР по делам изобретений и открытийДата опубликования описания 150882(72) Авторыизобретения В.В.Барашенков, Т.Г.Бахарева, А,А,Гуж О.Г.Кокаев и Т.Э.Темирханов оут,енинградский ордена Ленина электр им.В.И.Ульянова (Ленина(54) МИКРОПРОГРАММНОЕ УСТРОЙСТУПРАВЛЕНИЯ мплек призо устройствамяти усттемво Изобретение относится к цифровой ычислительной технике, автоматике х может быть использовано в микропрог аммных устройствах управления выислительных машин;Известно микропрограммное устройство управления, для которого характерно использование ассоциативного запоминающего устройства в качестве управЛяющей памяти. Принцип работы устройства основан на получении разности адресов между текущей и последующей микрокомандой и в прибавлении этой разности к текущему адресу микрокоманды 1.15Недостатком данного устройства является невысокое быстродействие вследствие невозможности совмещения выборки микрокоманды с вычислением адреса следующей микрокоманды.Наиболее близким к предлагаемому устройству по технической сущности является микропрограммное устройство управления, в состав которого входят блок запоминания микрокоманд, регистр 25 микрокоманд, блок запоминания признаков, регистр маски, регистр признаков, регистр индикации, Принцип работы устройства основан на выделении линейных последовательностей микроко- З 0 манд (комплексов) и выработке коса микрокоманд в зависимости отнана (набора логических условий иимено выполненного комплекса микрокоманд). Признаки записываются в блоке запоминания признаков, являющегося ассоциативной частью ассоциативного запоминающего устройства (АЗУ),а комплексы микрокоманд - в соответствующих ячейках блока запоминаниямикрокоманд, являкщегося информационой частью АЗУ (,2Недостатком известног аявляется большой объем пройства.Цель изобретения - сокращение оборудования,Поставленная цель достигаетсячто в микропрограммное устройступравления, содержащее блок памятирокоманд, регистр иикрокоманд,блок памяти признаков, регистр маски, регистр признаков и регистр индикации, вход которого подключен к адресному входу блока памяти микрокоманд, выход которого соедйнен с ннФормационным входом регистра микрокоманд, первый выход которого подключенк управляющему входу регистра маски,информационный вход которого подклю 951307чен к входу логических условий устройства, выход регистра маски черезрегистр признаков подключен к адресному входу блока памяти признаков,второй выход регистра микрокоманд является информационным выходом устройства, содержит блок элементов Ии блок элементов ИЛИ, вход которогосоединен с выходом регистра индикации, а выход - с первым входом блокаэлементов И, второй вход которого 10подключен к выходу блока памятипризнаков, выход блока элементов Исоединен с информационным входом регистра индикации.На чертеже представлена схема 15устройства.. Микропрограммное устройство управления содержит блок 1 памяти микрокоманд, регистр 2 микрокоманд, блок3 памяти признаков, регистр 4 маски,регистр 5 признаков, регистр б индикации, блок 7 элемейтов И и блок 8элементов ИЛИ. Регистр 2 иикрокомандсостоит из двух полей: управляющегополя и поля, хранящего код маски,Выход управляющего поля регистра 2микрокоманд является выходом всегомикропрограммного устройства управления. Выход поля регистра 2 микрокоманд,хранящего код маски, соединенс вторым входом регистра 4 маски, на пер вый вход которого, являющийся входоммикропрограммного устройства управления, поступают значения логических.условий. Код маски содержит единицытолько в тех разницах, которые опра- З 5шивают значения логических условий,влияющих.на выбор пути микропрограм-мы., Регистр 5 признаков состоит, вотличие от прототипа, только изодного поля, содержащего код логических условий. Вход регистра 5признаков соединен с выходом регистра 4 маски,Работу микропрограммного устройства управления рассмотрим на примере выполненйя микропрограммы, где.у (=0,17) - управляющая часть мйк,рокоманды, а 5 =1,8) - имя комплек-.са микрокоманд, коды которых выбираются за одно обращение к блоку памятимикрокоманд и обрабатываются последовательно в порядке, диктуемом микропрограммой.в том случае, если во всех разветвлениях встречаются различные комбина ции логических условий. Если в раэВ ячейке блока памяти микрокоманд хранятся коды микрокоманд у и коды маски, имеющие разрядность, равную количеству различных логических условий в микрокомандеР, Р , Р).Код маски содержит единицы; в тех разрядах, которые опрашивают значения 6 О логических условий, влияющих на выбор пути выполнения микропрограмм. Каждая ячейка блока памяти признаков хранит значения логических условий Р 4, Р Р . Разряды ячейки блока 6 памяти признаков, которые не участвуют в сравнении, находятся в нулевом состоянии.В начальный момент времени на регистр 5 признаков поступает нулевой код. Производится сравнение содержимого регистра 5 признаков и аодержимого блока 3 и вырабатывается сигнал совпадения с содержимым первой ячейки блока 3, который устанавливает в единичное состояние триггер регистра б индикации, соответствующий первой ячейке блока 1. При опросе регистра б индикации из блока 1 выбрана информация, содержащая последовательность микрокоманд у, у , у. На регистр . маски поступает код 110. Пусть логические условия, которые влияют на траекторию выполнения микропРограмм в данный момент времени имеют следующие значения: р =1, Р 2 =О. В этом случае на вход регистра 5 признаков поступает код 100. При совпадении содержимого регистра 5 признаков с содержимым второй ячейки блока 3 вырабатывается сигнал совпадения, который устанавливает в единичное состояние третий триггер и в нулевое состояние первый триггер регистра б индикации, при опросе которого из блока 1 выбрана информация, содержащая следующую последовательность микрокоманд у, уе, у, которая должна выполняться после последовательности микрокоманд у уу при значениях логических условий Р, =1, Р=О, значение логического условия Р безразлично.Экономия памяти. устройства достигается за счет хранения состояния микропрограммного автомата на регистре индикации. Это позволяет убрать из блока 1 и блока 3 поля хранящие, коды имен комплексов линейных последовательностей микрокоманд.Объем памяти блока памяти призна ков прототипа равениХ.И 4 Ьм+ИЬ 1где и. - количество разветвлений вузле микропрограммы 1-гокомплекса;в " общее количество различ-., ных логических условий входящих в микропрограмму;и - разрядность имени комплекса;фг - общее количество комплексов,Объем памяти блока памяти микро- команд предлагаемого устройства равен/55 Тиразк 731 .ВНИИПИ Государственного комитет по делам изобретений и открыти 13035, Москва, Ж, Раушская н Заказ 5 ПодпиСССР.4/5 иал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная ветвлениях микропрограммы встречаются одинаковые комбинации логических условий, то достаточно хранить их только .один раз. Максимальный объем йамяти блока памяти признаков предла ,гаемого устройства 2 фф ячеек (все комбинации различных з н ачений логических условий ), т.е. ограничен сверху, а не растет линейно с ростом узлов разветвлений, как в прототипе. Следует также учесть экономию памяти в блоке памяти микрокоманд, равную гп. Таким образом, обшая экономия памяти больше или равнагЕИИ +ГИ = 1 И, И+1)Дополнительное оборудование, кото. рое при этом вводится, равно .4 гЦ схем И и .6 схем ИЛИ, где 1 - количество узлов разветвлений в микропрограмме.Количество узлов разветвлений в микропрограмме всегда меньше количе ства комплексов линейных последовательностей микрокоманд, т.е. 14 г.Следовательно объем вводимого оборудования равени г, и 1+6 сМ 1+г=,Е 1 и+1)1=1 1=1 1 а 1что в п раз меньше сэкономленного объема йамятииЕ О (и+1) "ю(И + 1) .1:Формула изобретенияМикропрограммное устройство управления, содержацее блок памяти мнкрокоманд, регистр микрокоманд,блок памяти признаков, регистр маски, регистр признаков и регистр индикации, выход которого подключенк адресному входу блока памяти микрокоманд, выход которого соединенс информационным входом регистрамикрокоманд, первый выход которогоподключен к управляемому входу регистра маски, информационный вход 10 которого подключен к входу логических условий устройства, выход регистра маски через регистр признаковподключен к адресному входу блокапамяти признаков, второй выход ре гистра микрокоманд является информационным выходом устройства, о тл и ч а ю ш е е с я тем, что, сцелью сокрацения оборудования, оносодержит блок элементов И и блокэлементов ИЛИ,вход которого соединен с выходом регистра индикации,а выход - с первым входом блокаэлементов И, второй вход которогоподключен к выходу блока памяти приз.иаков, выход блока элементов И -соединен с информационным входомрегистра индикации. Источники информации,ЗО принятые во внимание при экспертизе