Микропрограммное устройство управления

. Карпенко,д и О.П.Гус Л 8 ельство СССР 9/22, 1978. ьство ССЙР 9/22, 1983. виде т С 06 СТРОЙСТВО ГОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИИ(57) Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в микропрограммных автоматах и контроллерах, в частности в устройствах сопряжения вычислительных комплексов, Целью изобретения является сокращение объема оборудования устройства путем уменьшения объема используемой памяти микрокоманд. С этой целью в устройство, содержащее блок 1 памяти микрокоманд, счетчик 2, два элемента 5, 9 задержки, элемент И 3 и группу 7-7 щ дешифраторов, введены триггер 12 управления режимом, сумматор 13 по модулю два, триггер ошибки 14 и группа 11 -11 элемен( В.тов И. 1 ил.5 10 5 0 30 35 4045 50 55 113Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в микропрограммных автоматахи контроллерах, в частности в устройствах сопряжения вычислительныхкомплексов.Целью изобретения является сокра"щение объема оборудования путемуменьшения объема используемой памяти микрокоманд.На чертеже представлена функциональная схема предлагаемого устройства,Микропрограммное устройство управления содержит блок 1 памяти микрокоманд, счетчик 2, элементИ Зи имеетвход 4 синхронизации, первый элемент 5задержки, вход 6 сброса, дешифраторы7 "7,1, вход 8 кода команды, второйэлемент 9 задержки, группу 10 опера"ционных выходов, группу 11 -11 элементов И, триггер 12 управления режи"мом, сумматор 13 по модулю два, триггер 14 ошибки, выход 15 сигналаошибки,Устройство работает следующимобразом,Исходное состояние счетчика 2(нулевое), триггера 12 управлениярежимом (единичное) и триггера 14ошибки (единичное) устанавливаетсяпри подаче на вход 6 устройства импульса сброса. Информация с входа 8,характеризующая режим работы устройства, через группу 11, -11 элементовИ поступает на третий адресно входблока 1 памяти, при этом на второйвход блока 1 поступает информацияс входа 8, характеризующая условияпереходов, и на третий адресный входпоступает информация о состояниисчетчика 2. Информация о состояниисчетчика 2 поступает на информационные входы дешифраторов 7, -7,. В зависимости от режима работы устройства происходит выборка того или иногодешифратора 7, при этом на одном извыходов дешифратора, например нанервом выходе, формируется К-разрядная микрокоманда однословногоформата, соответствующая первомумикротакту,В первом микротакте (как и в последующих) в зависимости от алгоритмаФункционирования устройства на первый входэлемента И 3 поступает информация о запрете или разрешениипрохождения синхроимпульса, записанная в блоке 1 памяти, При наличии с 040232 выхода блока 1 памяти сигнала разрешения прохождения синхроимпульса иединичного состояния триггера 14 синхроимпульс с входа 4 устройства поступает на.выход элемента И 3. Этот синхроимпульс стробирует выбранный дешифратор и, поступая через элемент 9 на счетный вход счетчика 2, переводит последний в следующее состояние. Двоичное число, Фоответствующее этому состоянию, поступает на первый адрес" ный вход блока 1, при этом состояние последнего.в зависимости от алгоритма Работы устройства может оставаться прежним, а может и изменяться,В первом случае счетный импульс, задерживаясь элементом 5 и поступая на вход записи счетчика 2, записывает в него прежнее значение двоичного числа, после чего формируется следующая микрокоманда. Во втором случае аналогичным образом происхо" дит запись новог 8 двоичного числа в счетчик 2. Таким образом, осуществля 25 ется безусловный переход в новый микротакт и Формируется соответствующая ему микрокоманда. При наличии сигнала запрета прохождения синхроимпульса, поступающего с выхода блока 1, синхроимпульсы не проходят на счетный вход счетчика 2 и данный такт сохраняется по необхо" димости долго. При поступлении на вход 8 кода условий переходов изме" няется значение числа на выходе блока 1. Это новое значение числа записывается в счетчик 2 и формируется. новая микрокоманда на выходе выбранного дешифратора 7. Таким образом, осуществляется условный переход в требуемый микротакт, в котором в зависимости от алгоритма работы воз можно ожидание нового условия, и тогда в блоке 1 должен быть "зашит" ло гическнй "О", который запрещает прохождение синхроимпульсов на счетный вход счетчика 2, если же в блоке 1 "зашита" логическая "1", то разрешено прохождение синхронмпульсов. При наличии у микропрограмм работы устройства в разных режимах общих частей (подпрограмм) последние записываются в выделенную область памяти один раз, а не дублируются при записи каждой микропрограммы.В первом микротактс (как и в последующих) в зависимости от алгоритмафункционирования устройства на информационный вход триггера 12 поступает3 13040информация, записанная в блоке 1, отом, что данный микротакт относитсяк общей части микропрограмм работыустройстьа и является индивидуальнымдля данного режима работы. Для индивидуальных микротактов в блоке 1должна быть "зашита" логическая "1",а для общих микротактов должен быть"зашит" логический "0, Переход отиндивидуальных участков микропрограмм к общим (подпрограммам) и обратный переход осуществляется с помощью описанных операций условного ибезусловного переходов.При переходе к общему участку мик ропрограммы (подпрограмм) на информационный вход триггера 12 поступаетзначение логического "О", которое"зашито" в последнем микротакте индивидуального участка микропрограмм. По 20аинхроимпульсу, поступающему с элемента 5 триггер 12 переходит в нулевое состояние и в счетчик 2 записываетсяновое значение, соответствующее первой микрокоманде подпрограммы.25Нулевое значение сигнала с выходатриггера 12 поступает на первые входыгруппы 11 -11 к элементов И, с выходовкоторых нулевое значение адреса поступает на третий адресный вход блока 1, т.е. осуществляется переход ввыделенную (нулевую) область блока 1,где "зашиты" подпрограммы,При возврате из подпрограммы на ,янформационный вход триггера 12 поступает значение логической "1", которое "зашито" в последнем микротакте подпрограммы. По,синхроимпульсу, поступающему с элемента 5, триггер 12 переходит в единичное состояние и в счетчик 2 записывается значение, соответствующее первой микрокоманде индивидуального участка микропрограммы, следующей за общим участком.Единичное значение сигнала с выхода.триггера 12 открывает группу 11,-11 элементов И, через которые информация с входа 8 поступает на третий адресный вход блока 1. Таким образом, при возврате из подпрограммы осуществляется переход к ячейкам блока 1 с одинаковым значением кода на первом адресном-входе, т.е. все индивидуальные,йучастки микропрограмм следующие за общим участком, должны начинаться с данной ячейки. Далее в помощью операций условного или безусловного переходов можно перейти на выполнение 23 4индивидиуальных или общих участков микропрограмм работы устройства.Для возможности определения отказов в работе устройства в нем имеется схема контроля, состоящая иэ элемента И 3, сумматора 13 и триггера 14. Каждая микрокоманда, "зашитая" в блок 1, снабжается контрольным битом, являющимся дополнением для нечетности суммы по модулю два (и) разрядов микрокоманды.При записи микропрограмм в блок 1 могут оставаться свободные области, обращение к которым является сбоем в работе устройства. Считываемая информация из блока 1 поступает на вход сумматора 13, где группа из (и) выходных кодов блока 1 складывается по модулю два с кодом на его и-м выходе.Таким образом, при правильной работе устройства на выходе сумматора 13 формируется уровень логической "1", который по синхроимпульсу, поступающему с выхода элемента 5, записывается в триггер 14. Единичное состояние триггера 14 разрешает прохождение синхроимпульсов с входа 4 устройства. При появлении сбоя в ра- . боте устройства на выходе сумматора 13 формируется уровень логического 0, который при подаче очередного синхроимпульса запишется в триггер 14. Нулевое состояние триггера 14 запретит прохождение синхроимпульсов с входа 4 устройства и на выходе 15 появится сигнал ошибки. Сбойное состояние устройства будет сохраняться до появления сигнала сброса с входа 6. Таким образом, анализируя состояние счетчика 2 и значение режима работы, снимаемое с выходов группы 11 -11 элементов И, можно локализовать неисправную микросхему блока 1 памяти,Данная схема контроля позволяет проверять не только микрокоманды, считываемые из блока 1 памяти, но и случаи обращения к неиспользуемой области блока 1 памяти микрокоманд, так как в неиспользуемой области блока 1 памяти остаются "зашитыми" "О"по всем выходным разрядам.Работа микропрограммного устройства управления осуществляется до тех пор, пока не произойдет переход счетчика 2 в исходное (нулевое) состояние или пока с входа б не придет сигнал сброса и не снимется сигнал выбора режима с входа 8, или не будет выяв13040 Формула из обре те ни я Составитель Г. ВиталиевРедактор И. Бандура Техред М.Ходанич Корректор Н. Король Заказ 1312/49 Тираж 673 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 юнгойиПроизводственно-полиграФическое предприятие, г,Ужгород, ул. Проектная, 4 5лен сбой в работе устройства. При поступлении,на вход 8 нового значения режима происходит выборка другого дешиФратора 7 и работа устройства продолжается согласно установленному для данного режима алгоритму по описанному принципу.По сравнению с известными предлагаемое устройство требует для своей реализации меньших затрат оборудо вания. Кроме того, в рассматриваемом устройстве повышена достоверность Функционирования за счет введения элемен та И 3, сумматора 13 и триггера 14. Иикропрограммное устройство управ ления, содержащее блок памяти микро- команд, счетчик, два элемента задержки, элемент И и группу дешифраторов, выходы которых образуют группу операционных выходов устройства, инФормационный вход, вход записи, счетный вход, входсброса, выходсчетчика соединен соответственно с операционным выходом блока памяти микрокоманд, выходом первого элемента задержки, выходом 30 второго элемента задержки, выходом сброса устройства и инФормационными входами дешиФраторов группы, кроме того, выход счетчика подключен к первому адресному входу блока памяти 35 микрокоманд, второй адресный вход которого соединен с входом кода ко 23- 6манды устройства и первыми стробирующими входами дешифраторов группы,первый и второй входы элемента И подключены соответственно к выходу признака.синхронизации блока памяти микрокоманд и входу синхронизации устройства, а выход элемента И соединенс входами первого и второго элементовзадержки и вторыми стробирующими входами дешиФраторов группы, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с цельюсокращения объема оборудования, оносодержит триггер управления режимом,сумматор по модулю два, триггер ошибки и группу элементов И, первые ивторые входы и выходы которых подключены соответственно к выходу триггера управления режимом, входу кодакоманды устройства и третьему адресному вхОду блока памяти микрокоманд,инФормационный вход, вход синхрони"зации и вход сброса триггера управления режимом соединены соответственно с выходом признака режима блокапамяти микрокоманд, выходом первогоэлемента задержки и входом сбросаустройства, вход и выход сумматора помодулю два подключены соответственноко всем выходам блока памяти микрокоманд и инФормационному входу триггера ошибок, вход синхронизации ивход сброса которого соединены соответственно с выходом первого элементазадержки и входом сброса устройства,а выход триггера ошибки подключен ктретьему выходу элемента И и выходусигнала ошибки устройства.