Микропрограммное устройство управления

Союз СоветсимнСоциалистическиеРеспубпми ОП ИСАНИЕИЗЬБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ и 955059,(61) Дополнительное к авт. саид-ву(23)Приоритет Гасударственный квинтет но делам нэобретеннй н еткрытнй(54) МИКРОПРОГРАММНОЕ УСТРОЙСТВОУПРАВЛЕНИЯ 1Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использованопри построении микропрограммных электронно-вычислительных машин (ЭВМ).В настоящее время большинство ЭВМ(особенно мини- и микро-ЭВМ) реализовано с использованием принципов микропрограммного управления.Известно устройство управления, содержащее арифметический блок, матрицумикроопераций, матрицу микропрограмм,счетчик команд, регистр адреса передачиуправления, дешифратор, регистр адресавозврата, группу элементов И и группуэлементов ИЛИ 1 ,Недостаток данного устройства управления - невозможность выполнения команд, не входящих в основной набор команд ЭВМНаиболее близким к предлагаемомупо технической сущности является устройство управления, в состав котороговходят регистр команд, формировательадреса микрокоманд, регистр микрокоманд и микропрограммное запоминающееустройство (ЗУ), В процессе работы сЭВМ у потребителя часто возникает необходимость ввода в основной наборкоманд ЭВМ новых команд, соответствую 5щих работе ЭВМ в конкретной системе 121,Недостатком известного устройствауправления является отсутствие возможности раацирения основного набора команд силами потребителя.Цель изобретения - расширение функlциональных возможностей устроиства засчет увеличения набора команд.Поставленная цель достигается тем,что микропрограммное устройство управле.ния, содержащее регистр команд, регистрмикрокоманд, блок постоянной памяти иформирователь адреса микрокоманд, пер 20 вый информационный вход которого подключен к выходу регистра команд, второй информационный вход - к выходу блока постоянной памяти, третий информационный вход - к входу логических ус3 ,955059 1авляюший вход - к бором команд в соответствии с набором окоманд, а выход микропрограмм, хранящихся постоянно в а микрокоманд под- микропрограммном ЗУ 4, то работа пред- входу блока постоян. лагаемого,устроиства полностью соототорого соединен с . ветствует работе известного устройствакоманд, выход ко- управления, поскольку формируемые при управляющему входу этом адреса (А) микрокоманд удовлетвоолнитсльно содержит ряют условию О 4 АМ,ловий устройства,упрвыходу регистра микрформирователя адресипочен к адресномуной памяти, выход квходом регистра микроторого подключен крегистра команд, допрегистр адреса, коммутатор адреса, дешифратор адреса и блок оперативной памя О ти, причем выход регистра адреса подключен к первому информационному входу коммутатора, второй информационный вход которого соединен с входом дешифратора адреса и выходом формирователя адреса 1 ф микрокоманд, управляющий вход коммутатора адреса подключен к выходу дешифратора адреса и к управляющему входу блока оперативной памяти, адресный вход которого подюпочен к выходу коммутатора 20 адреса, информационный вход блока оперативной памяти соединен с информацион,ным входом регистра адреса и является информационным входом устройства, а выход - со вторым информационным входом 25 формирователя адреса микрокоманд.На чертеже приведена структурная схема предпагаемого устройства управления.Микропрограммное устройство управления содержит регистр 1 команд, форми роватеп 2 адреса микрокоманд, регистр 3 микрокоманд, блок .4 постоянной памя. ти, регистр 5 адреса, коммутатор 6 адреса, дешифратор 7 адреса и блок 8 оперативной памяти. Вход регистра 5 адресаи первый вход блока 8 соединены с шиной ввода-вывода ЭВМ, выход регистра 5 ад.реса соединен с первым входом коммутатора 6 адреса, второй вход которого соединен с выходом формирователя 2, а тре тий вход соединен с выходом дешифратора 7 адреса и вторым входом блока 8, вход дешифратора 7 соединен также с выходом формирователя 2, выход коммутатора 6 соединен с третьим входом блока 8, выход которого подсоединен к выходу блока 4 по схеме МОНТАЖНОЕ ИЛИ Предлагаемое устройство работает следуюшим образом. Пусть блок 4 содержит М ячеек (т.е, хранит М микрокощнд), а блок 8 содержит 8 ячеек, Тогда общий объем микропрограммных запоминающих устройств равен М + 8, а фор. мирователь 2 адреса микрокоманд должен формировать адрес длиной не менее 10 р ( М + й ) двоичных разрядов. Если потребитель ЭВМ работает с основным наПри необходимости потребитель может ввести новые команды в основной набор команд ЭВМ, Для этого ему необходимо занести в блок 8 новые микропрограммы, соответствуишие вводимым командам. Поскольку блок 8 подсоединен к шине 1ввода-вывода ЭВМ, то для ЭВМ оно является обычньы периферийным устройством и информация в блок 8 может быть введена из ЭВМ посредством команд ввода-вывода, входящих в основной набор команд ЭВМ, Если длина микрокоманды равна или меньше длины информационных слов, передаваемых по шине ввода-вывода ЭВМ, то для записи одной микрокоманды в блок 8 требуется два такта ввода-вы-, вода ЭВМ, Во время первого такта осуществляется пересылка адреса записи в регистр 5, а во время второго такта осуществляется запись микрокоманды в блок 8 по принятому ранее адресу. Приэтом коммутатор 6 передает на второй вход блока 8 содержимое регистра 5. Подобным образом осуществляется запись дополнительных микропрограмм общим объемом не более М ячеек в блок 8. В процессе работы на вход дешифратора 7 поступает адрес следующей микрокоманды из формирователя 2 адреса микроко:манры, Если адрес микрокоманды, формируемый формирователем 2 относится к области основных микропрограмм (О А й йМ - 1), то выходной сигнал дещифратора 7 переключает коммутатор 6 адреса в режим пропуска кода от регистра 5 и одновременно блокирует по второму входу блока 8 в режим считывания, исключая тем самым воэможность параллельной работы блока 4 и бпока 8. Если адрес следующей микрокоманды из формирователя 2 относится к области дополнительных, микропрограмм ( МАК .1), то выходной сигнал дешифратора 7 переключает коммутатор 6 в режим пропуска кода с выхода формирователя 2 адреса микрокоманд на третий (адресный) вход блока 8 и одновременно по второму входу блока 8 Разрешает режим считывания. Поскольку блок 4 не содержит ячеек с адресами МА1 -1, то считыва5 95ние из него производиться не будет. Та- .ким образом,. считанный из блока 8 кодмикрокоманды из дополнительного набора микропрограмм по описанным ранеесвязям поступает на вход формирователя2 адреса мнкрокоманд для формированияадреса следующей микрокоманды и навход регистра 3 микрокоманд для управления узлами устройства управления идля передачи в операционное устройствоЭВМ;Наличие в составе устройства управления регистра адреса, коммутатора 6,дешифратора 7 и блока 8, выполненногона элементах ОЗУ, позволяет расширитьосновной набор команд ЭВМ,силами потребитепя,5059 формула изобретения Микропрограммное устройство управления, содержащее регистр команд, блос постоянной памяти, формирователь адреса микрокоманд, первый информационный . вход которого подключен к выходу регистра команд, второй информационный входк выходу блока постоянной памяти, третий информационный вход - к входу логических условий устройства управляющий вход - к выходу регистра микрокоманд, а выход формирователя адреса микрокоманд подключен к адресному входу блока постоянной памяти, выход которого соединен с входом регистра микрокоманд,выход которого подключен к управляющему входу регистра команд, информационный вход которого соединен с входом5 кода текущей команды устройства, о т -л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью1расширения функциональных возможностейустройства за счет увеличения наборакж, оно дополнительно содержит ре 10 гистр адреса, коммутатор адреса, дешифратор адреса и бпок оперативной памяти,причем выход регистра адреса подключенк первому информационному входу коммутатора, второй информационный вход кото 1 рого соединен с входом депифратора адреса и выходом формирователя адреса микрокоманд, управляющий вход коммутатораадресе подключен к выходу дешифратораадреса и управляющему входу блока опе 20 ративной памяти, адресный вход которогоподключен к выходу коммутатора адреса,информационный вход блока оперативной, памяти соединен с информационным входом регистра адреса и является информа 25 ционным входом устройства, а выход - совторым информационным входом формирователя адреса микрокоманд.Источники информащя,принятые во внимание при экспертизеЗ 0 1. Авторское свидетельство СССРЖ 596947, кл. 6 06 Г 9/22, 1976,2. Патент США % 3900835,кл. 340-172.5, опублик. 1975 прототип),