Микропрограммное управляющее устройство

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 3(51) С 06 Р 9/2 МИТЕТ СССРЙ И ОТКРЫТИИ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ К ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕ ОПИСАН ВТОРСНОМУ Св Иф 13Д.В.Полонский. идетельство ССС 9/22, 1982(54) (57) МИКРОПРОГРАММНОЕ УПРАВЛЯФЩЕЕ УСТРОЙСТВО по авт.св. СССР В 949657о т л и ч а ю щ е е с я тем,что,сцелью повышения его надежности засчет осуществления контроля ходавыполнения микропрограммы, оно дополнительно содержит реверсивныйсчетчик, управляющий вход которогосоединен с выходом управления счетом регистра микрокоманд, счетныйвход реверсивного счетчика соединен с выходом генератора тактовыхимпульсов, выход переполнения счетчика соединен с выходом неисправности устройства,Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, в частности к микропрограммным устройствам управления, и может быть исполь"зовано в цифровых вычислительных 5системах, а также терминальной аппаратуре.По основному авт, св. 9 949657известно микропрограммное управляющее устройство, содержащее блок па- Омяти микрокоманд, регистр микрокоманд, регистр адреса, блок проверки условий, генератор импульсов,группу элементов И, регистр блокировки и элемент И, причем выходы блока проверки условий соединены свходами регистра адреса, выходы кото"рого соединены с входами блока памяти микрокоманд, выходы которогосоединены с информационными входами 2 Орегистра микрокоманд, адресные выхо"ды которого соединены с информационными входами блока проверки условий, управляющие входы которого являются входом устройства, управляющие выходы регистра микрокоманд соединены с первыми входами элемента Игруппы элементов И, выходы которыхявляются первым выходом устройства,а информационные выходы регистра ЗОмикрокоманд являются вторым выходомустройства, выход каждого элементаИ группы элементов И соединен синверсными входами всех последующихэлементов И группы элементов И,с ин-:,р. Л В 5версным входом элемента И и с уста"новочным входом регистра блокировки, выходы регистра блокировки соединены с вторыми входами элементовИ группы элементов И, выход элеОмента И соединен с управляющими входом регистра микрокоманд и с входомустановки в исходное состояние регистра блокировки, тактирующийвход которого соединен с выходом генератора импульсов Ц ,Недостатком известного устройстваявляется отсутствие контроля ходавыполнения микропрограммы.Целью изобретения является повышение надежности устройства за счетконтроля хода выполнения микропрограммы,Поставленная цель достигается тем,что в микропрограммное управляющееустройство введен реверсивный. счет 55чик, управляющий вход которого соединен с выходом управления счетом регистра микрокоманд, счетный вход - с выходом генератора тактовых импуль-.сов, а выход переполнения счетчикасоединен с выходом неисправностиустройства,Прн таком решении в каждой выполняемой микрокоманде производится счет реверсивного счетчика в соответствии с числом выдаваемых в микрокоманде микроприказов и задаваемым направлением счета. Если микропрограмма выполняется верно - реверсивный счетчик не переполняется и не обнуляется. В случае нарушения правцльного хода микропрограммы нарушается режим счета реверсивногосчетчика, в результате чего он либо переполняется, либо обнуляетсяПри этом сигналы переноса или заема на его управляемом выходе свидетельствуют об ошибке.На фиг. 1 изображена схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - схема блока проверки условий; на фиг. 3 - временная диаграмма работы устройства.Микропрограммное управляющее устройство содержит блок 1 памяти микрокоманд, регистр 2 микрокоманд, регистр 3 адреса, блок 4 проверки условий, генератор 5 тактовых импульсов, регистр 6 блокировки, группу элементов И 7, элемент И 8, реверсивный счетчик 9 первые вйходы10, первые входы 11, вход 12 начальной установки, вторые выходы 13, выход 14 неисправности.Блок 4 проверки условий фиг.2) содержит группу элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 15. Первые и вторые входы элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 15 являются, соответственно, информационными входами блока 4 проверки условий и входами 11 устройства. Выходы элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 15 являются выходами блока 4 проверки условий.На временной диаграмме работы устройства (фиг. 3) изображены сигнал 16 начальной установки на входе 12 устройства; импульсы 17 на выходе генератора 5 импульсов; сигнал 18 на выходе элемента И 8; сигналы 19- 21 на выходах первого, пятого и двенадцатого элементов И 7.Микропрограммное управляющее устройство работает следующим образом.Для приведения устройства в исходное состояние на его вход 12 подается сигнал 16, в результате чего регистр 2 микрокоманд и регистр 3,1084адреса устанавливаются в нуль, а реверсивный счетчик 9 устанавливается в любое заданное состояние, отличное от нулевого и единичного.По нулевому адресу из блока 15 памяти микрокоманд выбирается начальная микрокоманда и поступает на информационные входы регистра 2 микрокоманд. Так как содержимое регистра 2 микрокоманд равно нулю, то ну левые сигналы присутствуют также на выходах всех элементов И 7, в результате чего вырабатывается сигнал 18. По сигналу 18 регистр 6 блокировки устанавливается в единичное состоя ние, а начальная микрокоманда заносится в регистр 2 микрокоманд.Каждая микрокоманда состоит из трех частей - адресной, операционной и управляющей. Кроме того, в поле 20 микрокоманды содержится один разряд управления счетом реверсивного счетчика 9. В адресной части микрокоманды 25 содержится код, по которому определяется адрес следующей микрокоманды. Адресная часть микрокоманды поступает на информационные входы блока 4 проверки условий, В операционной части указывается код операции, которую выполняют операционные схемы, управляемые данным микропрограммным управляющим устройством. Операционная часть микрокоманды поступает на выход 10 устроиства, В управляющей35 части микрокоманды задается набор микроприказов, при выдаче которых осуществляется выполнение операции, указанной в операционной части.40В. бите управления счетом задается направление счета (с прибавлением или вычитанием единицы) реверсивного счетчика 9. Например, для выполнения занесенной в регистр 2 микро- "45 команды необходимы три микротакта.,Причем, в течение первого, второго и третьего микротактов единичный сигнал должен присутствовать, например, на выходах первого, пятого и 50 двенадцатого элементов И 7 соответственно. Поэтому на первом, пятом и двенадцатом управляющих выходах регистра 2 микрокоманд присутствуют единичные сигналы, а на остальных - 55 нулевые. Тогда в течение первого микротакта единичный сигнал 19 присут-.ствует на выходе первого элемента 792 4И 7, вследствие чего все последующие элементы И 7 оказываются закрытыми.Во втором микротакте по импульсу 17 и при наличии единичного сигнала на первом установочном входе первый разряд регистра 6 блокировки устанавливается в нуль. Кроме того, по им пульсу 17 и в соответствии. со значением бита управления счетом в поле микрокоманды к содержимому реверсивного счетчика 9 прибавляется или вычитается из него первая единица. Направление счета в бите управления счетом задается таким, чтобы после выполнения всей микрокоманды, т.е. после прибавления к содержимому реверсивного счетчика 9 или вычитания из него числа единиц в соответствии с количеством выцаваемых микроприказов, реверсивный счетчик 9 не обнулялся и не переполнялся.Первый элемент И 7 закрывается, открывая тем самым все последующие элементы И 7. Так как второй, третий и четвертый элементы И 7 закрыты нулевыми сигналами с управляющих выходов регистра 2 микрокоманд, единичный сигнал 20 вырабатывается на выходе пятого элемента И 7. В третьем микротакте по импульсу 17 к содержимому реверсивного счетчика 9 прибавляется (вычитается иэ него) вторая единица, а пятый разряд регистра 6 блокировки устанавливается в нуль. В результате этого на выходе двенадцатого элемента И 7 вырабатывается сигнал 21.В очередном микротакте к содержимому реверсивного счетчика 9 прибавляется (вычитается из него) последняя третья единица в соответствии с числом микроприкаэов, выдаваемых в рассматриваемой микрокоманде. Устанавливается в нуль двенадцатый разряд регистра 6 блокировки, закрывается двенадцатый элемент И 7 и на выходах всех элементов И 7 присутствуют нулевые сигналы, Вырабатывается сигнал 18, в результате чего регистр 6 блокировки устанавливается в исходное единичное состояние, а в регистр 2 микрокоманд заноситсяследующая микрокоманда.До этого момента времени по адресной части текущей микрокоманды в блоке 4 проверки условий формировался адрес следующей микрокоманды в