Микропрограммное устройство управления

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 119) (11)А 7 с ЗОБРЕТЕТЕЛЬСТВУ ОПИ НИЯ К АВТОРСКОМ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ(54)(57) МИКРОПРОГРАММНОЕ УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ, содержащее формирователи внешних и внутренних микроопе-раций, блок формирования адреса сле-, дующей микрокоманды, триггер, два регистра микрокоманд, четыре груп пы элементов И и первый дешифратор, причем выход формирователя внутрен-них микроопераций соединен со входом блока .формирования адреса следующей микрокоманды, информационные выходы которого соединены с первыми. входами .элементов И первой и втойй групп, управляющие выходы - с нулевым и единичным входами триггера, единичный и нулевой выходы которо"., го соединены.с вторыми входами эле- .ментов И первой и.второй групп и:с первыми входами элементов И третьей и четвертой групп соответственно, выходы элементов И первой и второй . ,групп соединены соответственно с,входами первого и второго регистров микрокоманд, первые группы выходовкоторых соединены соответственно с вторыми входами элементов И четвертой и третьей групп, выходы .. которых соединены с входами первого дешнфратора, выходы которого соедннеиы с первой группой входов формирователя. внешних микроопераций, выходы которого соединены с выходамн устройства, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью сокращения оборудования, оно содержит дополнительно четыре группы элементов И и два дешиФратора, причем вторые и третьи группй выходов первого и второго регистров микрокаманд соединены с первыми входами элементов И пятой, : шестой и седьмой, восьмой групп соот- . Е,Ф ветственно, единичный и нулевой выходы триггера соединены соответственно с вторыми входами. элементов И шестой, восьмой и.пятой, седьмой;групп, выходы элементов И пятойи , шестой групп соединены с второй групС пой входов Формирователя внешних микроопераций и с входами второго дешифратора, выходы которого соединены с первой группой входов формирователя внутрейних микроопераций, вторая и третья группы, входов которого соединены соответственно с выходами первого и третьего дешифраторов,выходы элементов И седьмой и восьмой групп соединены с входами третьегЬ ,дешифратора.Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в устройствах управленияцифровых вычислительных машин.Известно микропрограммное устройство управления, содержащее регистры, дешифраторы, тактовый генератор и логическую схему из элементов И и ИЛИ И .Недостатками таких устройств являются большой объем оборудования, 10 сложность составления микррпрограмм и сложность введения новых микрокоманд.Наиболее близким к изобретению является микропрограммное устройст во управления, содержащее первый и второй регистры микрокоманд, формирователь внешних микроопераций, формйрователь внутренних микроопераций, блок формирования адреса следующей микрокоманды 2; .Недостатком даного устройства является значительное увеличение ко.- личества оборудования при увеличении сложности реализуемых микропрограмм.. Цель изобретения - уменьшение" количества оборудования.Указанная цель достигается тем, что в микропрограммное устройство управления, содержащее формировате лц внешних и внутренних микроопера- ЗОций, блок формирования адреса следующей микрокоманды, триггер, два. регистра микрокоманд, четыре групйц элементов И и первый дешифратор, причем выход формирователя внутрен них микроопераций соединен со входом блока Формирования адреса следующей микрокоманды, информационные, выходы которого соединены с первая входами элементов И первой и второй групп, ", 4 р управляющие вйходы - с нулевым и единичным входами триггера, единич-. ный и нулевой выходы которого соеди иены. с вторыми входами элементов И первой и второй групп и с первыми входами элементов И,третьей и четвертой групп соответственно, выходы элементов И первой и второй групп соединены соответственно с входами первого и второго регистров микро- команд, .первые группы выходов которьпЛ соединены соответственно с вторыми входами элементов И четвертой и третьей групп, выходы которых соединены с входами первого дешифратора, выходы которого соединены с пер вой группой входов формирователя внешних микроопераций, выходы кото-, рого соединены с выходами устройства, дополнительно введены четыре группы элементов И и два дешифратора, Эо причем вторые и третьи группы выхо дов первого и второго регистров микрокоманд соединены с первыми входами элементов И пятой, шестой и седьмой, восьмой групп соответственно единичный и нулевой выходытриггера соединены соответственно с вторыми входами элементов И шестой, восьмой и пятой, седьмой групп, выходы элементов И пятой .и шестой групп соединены с второй группой входов формирователя внешних микроопераций и с входами второго дешифратора, выходы которого соединены с первой группой входов Формирователя внутренних микроопераций, вторая и третья группы входов которого соединены соответственно .с выходами первого и третьего дешифраторов, выходы элементов И седьмой и восьмой групп соединены с входами третьего дешифратора.На чертеже изображена структурная схема предлагаемого устройстваУстройство содержит регистры 1 и 2 микрокоманд, дешифраторы 3, 4 и 5, формирователи б и 7 внешних и внутренних микроопераций, блок 8 формирования адреса следующей микрокоманды, триггер 9, группы элементов И 10 - 17.Регистры микфокоманд разбиты на три поля..Устройство представляет собой микропрограммный автомат с особым способом кодирования сосжяйий;- Сущность этого спосОба заключается в следующем. Все множество выходных сигналов, снимаемых с Формирователя б внешних микроопераций, разбивается на несколько групп, прием число выходных сигналов во зеех группах одинаковое. Основньэю услови ем этого разбиения является то, что одновременно могут выдаваться выход ные сигналы только одной груипы. Каждой группе присваивается определенный код, который записывается во втором поле регистра 1 микроко" манд или во втором поле второго регистра 2 микрокоманд.Входные сигналы в пределах одной группы нумеруются от 1 до 1 П . Значение.щ должно быть равно числу разрядов в первом поле регистра 1 микрокоманд и равно числу разрядов в первом поле второго регистра 2 микрокоманд, так как каждому сигналу в пределах одной группы ставит. ся в соответствие свой разряд пер-. вого поля регистра 1 микрокоманд и свой разряд первого поля регистра 2 микрокоманд.Тогда любому набору выходных сигналов, снимаемых с,формирователя б внешних микроопераций, однозначно соответствует своя комбинация значений первого и второго полей регистра 1 микрокоманд или первого и второ" гополей регистра 2 микрокоманд. При этом для формирования выходных сигналов в формирователе б внешних микроопераций не требуется дешифратор первого поля регистра 1 микро- пает на входы дешифратора 5, С выкоманд или первого поля регистра 2хода дешифратора 5 этот сигнал вмикрокоманд. дешифрированном виде поступает наЛюбая комбинация выходных сигна- вход формирователя 7 внутренних мнклов, снимаемых с формирователя 6роопераций, который под действиемвнешних микроопераций может встре-. 5 сигналов на своих входах формируетчаться в алгоритме несколько Раз. сигналы, поступающие на вход блоПоэтому в регистр 1 микрокоманд . , ка 8 формирования адреса следующейвводится третье поле и в регистр 2 микрокоманды. Блок 8 формированиямикрокоманд вводится третье поле,адреса следующей микрокоманды Фор"в котором фиксируется, сколько раэ 1 О мирует адрес следующей микрокоман-в данном алгоритме выдавалась соот- ды, который через открытые элеменветствующая комбинация выходных , . ты И группы 10 записывается в висигналов с формирователя 6 внешнихДе .кода состояния в регистр 1 микмикроопераций. Значение набора выход" рокоманд.ных сигналов, определяемое значения Одновременно на нулевой входми первого и второго полей регист- . триггера 9 с управляющего выходара 1 микрокоманд или значениями пер- . блока 8 формирования адреса следую-вого й второго полей регистра 2 мик" щей микрокоманды поступает сигналрокоманд, и соответствующее этому признака записи информации в ренабору значение. третьего поля регист-. гистр 1 микрокоманд. По этому сигра 1 микрокоманд или третьего поля, 20 налу триггер 9 устанавливается врегистра 2 микрокоманд однозначно .оп. нулевое состояние. С нулевого выхо".ределяют состояние микропрограммного да триггера 9 тактовый импульс втоавтомата и в предлагаемом устройстве Рой последовательности поступаетиспользуются в качестве кода состоя- на входы элементьв и группы 11 иния, .25 групп 12, 13 и 14, Код микрокоманды,устройство работает следующим об выполняемой в такте второй последораэом. вательности, хранится в регистре 11 риггер устанавливается в единичмикрокоманд,ное состояние. Сигнал с единичного .С выходов регистра 1 микрокомандвыхода триггера 9 поступает на вхо О этот код через элементы И групп 12ды элементров И группы 10 и групп 15, и 13 и дешифратор 4 поступает на16 и 17. Код выполняемой микрокоман"входы формирователя внешних микро-.ды хранится в регистре 2 микрокоманд. .операций, который вырабатывает соотПри этом в его первом поле хранят-. ветствующие выходные сигналы. Черезся выходные сигналы в пределах.од- . З 5 элементы И групп 12, 13 и 14, дешиной .группы, во втором поле хранится фраторы 3 и 4 и Формирователь 7 внут-,номер группы выходных сигналов и в ренних микроопераций код микрокомантретьем поле хранится код, указываю- ды с регистра 1 микрокоманд поступащий, сколько раз в данном алгоритме ет на вход блока 8 формирования адвстречалась Ванная комбинация выход- реса следующей микрокоманды. С.ин ных сигналов. формационных выходов блока 8 формиЧерез открытые элементы И груп- " рования адреса .следующей микрономанпы 15 выходные сигйалы иэ первого : ды через открытые элементы И групполя регистра 2 микрокоманд поступа- пы 11 этот код записывается в реют на входы формирователя 6 внешнихгистр 2 микрокоманд. По этому сигнамикроопераций и на входы дешифрато. 45 лу триггер 9 устанавливаетсяв едира 3. Через открытые элементы И ничное состояние, Далее описаннаягруппы 16 номер группы выходных сиг- ,циклограмма работы устройства повтоналов из второго поля регистра 2 ряется.макрокоманд поступает на входы деши- Замена одного .сложного дешифратофратора 4, С выхода дешифратьра 4 50 ра с большим числом входов тремядешифрованный номер группы выходными . дешифраторами с меньшим числом вхосигналов поступает на вход формирова- дов и упрощение формирователя внештеля 6 внешних микроопераций и на. них микроопераций позволяют .сокравход Формирователя 7 внутренних мик- тить количество оборудования,по срав- .роопераций. Формирователь 6 внешних у нению с прототипом. При этом наибомикроопераций под действием сигналов лее значительная экономия оборудована своих входах формирует яеобходя- ния получается при реализации слож,мые выходные сигналы. ных алгоритмов, требующих испольэоСигнал с .выхода дешифратора 3 поа- вания регистров большой разрядноститупает на вход формирователя 7 внут-,и сложных матриц. Так, для устройстрЕИНИХ МИКрООПЕрацнй КОд ИЗ трЕТЬЕ Ва С 10-тн раэрядНЫМИго поля регистра 2 микрокоманд через микрокоманд требуемое число диодовоткрытые элементы И группы 17 посту- , сокращается на 1200.1042019 Составитель Л.Логачеваедактор М.Кзлемеш ТехредЛ,Пилипенко Корректор О,Тиг илиал ППП фПатент, г.ужгород, ул.Проектная 4 Заказ. 7129/49 Тираж 706ВНИИПИ Государственногопо делам изобретений и113035, Москва, Ж, Рауш Подписноеомитета СССРткрытийсная наб., д