Микропрограммное устройство управления

(088.8)е свидетельствоС 06 Р 15/00,севи СССР 980. СР1983. ТВ ычисуправ ио ьны ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ПИСАНИЕ ИЗ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬ Авторское свидетельствоУ .1024927, кл. С 06 Р 15/О(54) МИКРОПРОГРАММНОЕ УСТРОЙ УПРАВЛЕНИЯ(57) Изобретение относится к лительной технике, в частнос микропрограммным устройствам ления, и может быть.использо процессорах цифровых вычисли 0124787 машин. Цель изобретения - увеличение быстродействия. Устройство содержит первый и второй блоки постоянной памяти микрокоманд, счетчик адреса, регистр микрокоманд, мультиплексор ветвлений, генератор синхроимпульсов) элемент И, .элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, регистр адреса, мультиплексор микро- команд. Цель изобретения достигается введенйем второго блока постоянной памяти микрокоманд, регистра адреса, мультиплексора микрокоманд и элемента ИСКЛЮЧАКЩЕЕ ИЛИ, что позволяет производить выборку следующей микрокоманды при наличии условного перехода в текущей микрокоманде одновременно с выполнением текущей микрокоманды. 2 ил.12478 Изобретение относится к вычислительной технике, в частности к микропрограммным устройствам управления, и может быть использовано в процессорах цифровых вычислительных машин,Цель изобретения - увеличениебыстродействия.На фиг.1 представлена структурная схема микропрограммного устройства управления; на фиг. 2 - серия синхроимпуль сов на выходах генератора синхроим -пульсов .Устройство содержит первый 1 и второй 2 блоки постоянной памяти мик 15 рокоманд, счетчик адреса 3, регистр микрокоманд 4, мультиплексор ветвлений 5, генератор синхроимпульсов 6, элемент И 7, элеменТ ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 8, регистр адреса 9, мультиплексор микрокоманд 10, вход 11 условий20 и выход 12 кода операции.Устройство работает следующим образом.По положительному фронту синхро 25 импульса, снимаемого с выхода 13 блока 6, в регистр микрокоманд 4 записывается .текущая микрокоманда. )По отрицательному фронту данный синхроимпульс стробирует запись в регистр адреса 9 и в счетчик адреса 3 старших разрядов кода адреса следующей микрокоманды, приходящего с выхода поля старших разрядов 11регистра микрокоманд 4, на информационный вход. счетчика 3 и информаци 35 онный вход регистра 9. После записи информации в регистры 4 и 9 и в счетчик 3 начинает выполняться обработка микрокоманды согласно коду операции, снимаемого с выхоца 12 и вы 40 барка следу 1 ощей микрокоманды.иэ блоков 1 и 2, Если текущая микрокоманда не является командой условного перехода и код поля адреса текущей микрокоманды не требуется модифици 45 ровать в зависимости от условий ветвления, поступающих на вход 11 мультиплексора 5, старший разряд кода поля ветвлений текущей микрокоманды на выходе 12 регистра микрокоманд имеет низкий уровень независимо от получаемых условий на входе устройства. На выходе мультиплексора 5 установлен низкий уровень. Одновременно низкий уровень на выходе 12 поля ветвлений регистра микрокоманд 4 поступает на второй вход элемента И 7 и запрещает прохожде 70 2ние синхроимпульса с выхода 14 генератора б на счетный вход счетчи - ка 3.После выборки из блоков 1 и 2 микрокоманд старшие разряды адреса которых равны старшим разрядам кода поля адреса текущей микрокаманды, происходит запись кода следующей микро- команды в регистр 4 с выхода мультиплексора 10При этом мультиплексор выбирает микрокоманду из блока 1 или из блока 2 в соответствии созначением младшего разряда кода поля адреса текущей микрокаманды на выходе 12 регистра микрокаманд . Если он равен О, т,.е. адрес следующей микрокоманды четный, выборка производится из блока 1. Если младший разряд кода поля адреса текущей микрокоманды равен 1, т.е. адрес следующей микрокоманды нечетньп, то выборка производится из блока 2.Элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 8 обеспечивает неинвертирующую передачу значения младшего разряда када поля адреса текущей микракоманды с выхода 12 З регистра 4 на управляющий вход мультиплексора 10, так как выход мультиплексора ветвлений 5 имеет низкий уровень.Если текущая микрокоманда является командой условного ветвления, запись в регистр 4 следующей микро- команды производится по адресу, равному коду поля адреса текущей микро- команды, если условие не выполнено, или по адресу, равному коду этого поля, увеличенному на 1, если условие выполнено. Если код поля адреса текущей микрокоманды есть четное число, то младший разряд кода поля адреса текущей микрокоманды, поступающий с выхода 12 регистра 4 на первый вход элемента И 7, имеет низкий уровень и запрещает прохождение через элементы И 7 синхроимпульса с выхода 14 генератора 6 на счетный вход счетчика адреса ф 3, Из блоков 1 и 2 выбираются микрокоманды с адресами, старшие разряды адреса которыхравны старшим разрядам кода поля адреса текущей микрокоманды. После окончания обработки текущей микро- команды на вход 11 мультиплексора ветвлений поступают условия ветвления, на выходе мультиплексора 5 устанавливается высокий уровень, если условие, указанное в поле ветвле 1247870ний микрокоманды выполнено. Если условие выполнено, на входах элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 8 устанавливаются сигналы разного (высокого и низкого) уровня и на его выходе формируется сигнал высокого уровня. По этому сигналу мультиплексор 10 выбирает следующую команду из блока 2, т,е. микрокоманду с нечетным адресом, равным увеличенному на единицу коду 1 О поля адреса текущей микрокоманды.Если условие не выполнено, на входах элемента 8 устанавливается низкий уровень. Поэтому мультиплексор 10 выбирает микрокоманду из бло ка 1, т.е. адрес микрокоманды четный и равен коду поля адреса текущей микрокоманды.Если код адреса текущей микро- команды есть нечетное число, то 20 младший разряд этого кода, поступающий на первый вход элемента И 7, имеет высокий уровень и разрешает прохождение синхроимпульса с выхода 14 генератора б через элемент И 7 25 на счетный вход счетчика 3, происходит увеличение на единицу содержимого счетчика 3. В результате из блока 1 выбирается микрокоманда, старшие разряды адреса которой равны старшим разрядам увеличенного на единицу кода поля адреса текущей микрокоманды. Из блока 2 выбирается микрокоманда, старшие разряды адреса которой равны старшим разрядам кода поля адреса текущей микрокоманды. Если указанное в поле ветвлений условие ветвления выполнено, на входах элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 8 1сигналы имеют одинаковый высокий 4 О уровень, а сигнал на выходе элемента 8 имеет низкий уровень. Поэтому мультиплексор 10 выбирает микрокоманду из блока 1, т,е. адрес выбранной микрокоманды равен увеличенному 4 на единицу коду поля адреса текущей микрокоманды. Если указанное в поле ветвлений условие не выполнено, сигналы на входе элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 8 имеют разные (высокий инизкий) уровни и сигнал на выходе этого элемента имеет низкий уровень. В результате мультиплексор 10 выбирает микрокоманду из блока 1, т,е, адрес выбранной микрокоманды равенувеличенному на единицу ходу поля адреса текущей микрокоманды. Если указанное в поле ветвлений условие не выполнено, сигналы на входе элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 8 имеют разные (высокий и низкий) уровни и сигнал на выходе этого элемента имеет высокий уровень. В результате мультиплексор 10 выбирает микрокоманду из блока 2, т,е. адрес микро- команды равен коду поля адреса текущей микрокоманды.Формула и з о б р е т е н и яМикропрограммное устройство управления, содержащее первый блок постоянной памяти микрокоманд, регистр микрокоманд, счетчик адреса, элемент И, генератор синхроимпульсов, мультиплексор ветвлений, управляющий. вход которого соединен с выходом поля ветвлений регистра микрокоманд, выход поля операций которого является выходом кода операций устройства, выход поля адреса старших разрядов регистра микрокоманд соединен с информационным входом счетчика адреса, выход которого соединен с адресным входом первого блока постоянной памяти микрокоманд, вход записи счетчика адреса соединен с первым выходом генератора синхроимпульсов и входом записи регистра микрокоманд, информационный выход мультиплексора ветвлений является входом условий устройства, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия, в него введены второй блок постоянной памяти микрокомйнд, регистр адреса, мультиплексор микро- команд и элемент. ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ КПИ, выход которого соединен с управляющим входом мультиплексора микрокоманд, первый вход элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ соединен с выходом мультиплексора ветвлений, второй вход элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ соединен с первым входом элемента И и с выходом младшего разряда поля адреса регистра микрокоманд, выход поля старших разрядов адреса которого соединен с информационным входом регистра адреса,. выход которого соединен с адресным входом второго блока постоянной памяти микрокоманд, вькод первого блока постоянной памяти микрокоманд соединен с первым информационным входом мультиплексора микрокоманд, выход которого соединен с информа1247870 ционным входом регистра микрокоманд,выход второго блока постоянной памяти микрокоманд соединен с вторым инфорйационным входом мультиплексорамикрокоманд, выход поля ветвленийрегистра микрокоманд соединен свторым входом элемента И, первый Составитель П,Анд Техред Э,Чижмар Редактор И.Сегляни Тираж 671Государственноелам иэобретенисква, Ж, РаН М Подписно о комитета СС й и открытий б. д предприятие, г.ужгород, ул. Проектная,аказ 4127/49ВНИИПИпо д113035, М роизводственно-полиграфическ выход генератора синхроимпульсов соединен с входом записи регистра адреса, второй выход генератора синхроимпульсов соединен с третьим входом элемента И, выход которого соединен со счетным входом счетчикаадреса. нов Корректор М.Самборска