Микропрограммное устройство управления

/ ветскик алистическикеслублик ТОРСКОМУ СВ(61) Дополнительное к авт. св (22) Заявлено 23.11.72 (21) 18 л.06 рисоеднненнем заявки йо Госуд еммыЯ комнтеССРнзобретемн Яткрытнй орнтет бликов по де 681.32 (088.8 1079 икования опи(72) Авторы из етения Ю.Н. Глухов и В.В. Родион) Заявите Инстит лектронных управляющих маш(54) МИКРОПРОГ ра микрокоманд соединены с соотвствуе;ими выходами памяти микрокманд 121 .Недостатком известного устройстваявляется большой объем оборудования.Цель изобретения состоит в уменьшении объема оборудования путемконструктивного совмещения в однойячейке памяти двух микрокоманд сединой операционной частью и с непересекающимися операционными полями,Поставленная цель достигаетсятем, что устройство содержит дешифратор режима, узел выбора операций,узел выбора адреса, а управляющуюи адресную группы разрядов регистрамикрокоманд введены дополнительныеразряды, причем выходы разрядов режима управляющей группы регистра микрокоманд соединены через дешифраторрежима со входами триггера режима,нулевой и единичный выходы которогосоединены с соответствующими управляющими входами узла выбора операцийи узла выбора адреса, информационныевходы которых соединены с соответствующими выходами разрядов опера.ционной и адресной групп регистрамикрокоманд, выходы дополнительных О разрядов адресной группы регистра ето Изобретение относится к вычислительной технике,Известны микропрограммные устройства управления, в которых для обеспечения одновременной работы нескольких узлов ЭВМ операционная частьмикрокоманды делится на нескольконезависимых операционных полей 1),Однако известные устройства построены с использованием большого количества оборудования, поскольку нев каждой микрокоманде используютсявсе операционные поля (необходимостьиспользования тех или иных полейдиктуется конкретным алгоритмом микропрограммы). Например, в ЭВМ ЕС только 25-30 микрокоманд используютвсе операционные поля. Такое положение приводит к низкому КПД использования объема памяти микрокоманд и,следовательно, к увеличению объемаоборудования.Наиболее близким к предлагаемомупо технической сущности являетсямикропрограммное устройство управления, содержащее память микрокоманд,дешифратор операци, формировательадреса микрокоманд и триггер режима,причем выходы адресной, операционнойи управляющей групп разрядов регистСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯмикрокоманд соединены с суэст". свуюЩими нходами узла выбора адресаа ныходы дополнительных разргдонУПРаВЛЯЮЩЕй ГРУПГЫ Р=ГИСтса-,;113 ЭО 11)канд сОецинены с соотнетстну 1 ащкмиупранляюшк 1 1 и нходамк у.-:31 а ныбот)а с пераций,.Сущность изобретенк", эаттупа 1 а э;11В т ОМ Ч т О В т Пр а В 3 ЯЮ Щ"/та К а Д .Е С НЮГРУППЫ раэрядОВ РЕГИСтра МтуКРОКОМаНД Вт)ЕДЕНЫ ДОПОЛ 111)ТЕ 1.1,13 Ь 3 З Ра -;3,:1 т.т 1а само устройство дополняется де.:,РатОРОМ РЕжИМа И УЗ 3-;ами НЬ 1 бЭ); а. ОПЕ; =:. ций и нь 1 бОтэа адреса мткот)кот 3-:;:,.-ть 1.,Схема устроЙстна изобт)а):;ена . ачертеже. 3 ЭПыходь) усглите 33 ай Очт"; 1 "наи я памяТИ МККРОКОМаНД 1 СОЕДИНЕНЫ С: ВХОдта 1 тткрегистра чикрокоманд 2,. Оп.".рат:коннаяЧВСТЬ ДЕ 3 КТСЯ На О:.Звал: - .Нь".". 13)ЕТ)а.ЦКОННЫе пОля О О, 0 ,; каждоэ)(:=: ,1(,КЗ КОТООЫХ ИМЕВт ГВОЙ т133 )Э;ЭКет, н каком )эежиме тс",толь з у(:.1 ся да 11"ное операционное поле Если флажокнулевой, энач)тт поле используетсяВ режиме )0 есэтк фла)ток ратуенЕДИНИЦЕ 3:О ПОЛЕ ИСПОЛЬЗУЕТСЯ В)Е)ККме 1, Все флакки т собранн".,е ВозДино Образуют Дополн 11 тел:-.туое полев управляющей части 1.ик 1 эокоманды,КРОМ тогО Б упра,ляк)1 т)та афть с ,3дит дн ух разрядное поле 1)е . Има, м,АДРЕСНВЯ ЧасТЬ ДЕЛИТСЯ На ттна тЮЛЯ) ПОЛЕт,ОПРЕДЕЛЯЮЩЕЕ адрЕС СЛЕ"дующей мккрОкОма,нды 13 реж)1 ь 1 еСкДополнит ель нОе пОлеу - ОпРВДел Я ащееадрес следующей мит 1 эоттоматтдьт э -, - ,т ж 1д т т 1 т т11 аВыходы триггеро 11 ттоля М соединеныс входами дешк 6 ратора 3 выходы которога н свою очередь соединены с :.,ОВходамк триггера режима 4ЕЦиничный и нулевОЙ Быхолы триг)э=.Оа режима 4 линиямк э к 8 соез)1 ненл 1С СОСТЗЕ Т СТВУК)ЩИМИ УПРан 3 ЯЮщт: ",тт 1 В ХО"дами узла выбора операций 7, - управ. - 4,)тяющями Входамк узла ООеди 1 ень 1 тс)кже ВыхОДы триггеров поля Е )эегкстр 13.микрокоманд 2. Информационные входыузла выбора операций 7 соединены сныхОдами опе)эационных полей. Оегкст 1)амикрокоманд 2.Кроме того, нулевой и единичныйвыходы триггера режима 4 лкнкями б к5 соединены с соотнетстнующкт.ву управляюЩкми Входами узла выбора аттуэесамикрокОманды 8. С соотнетстну"т)щ 1 миинформационными Входами узла 6 соединены выходы триггеров Основного й .,оп)лнительногоадресных полейрегистра микрокоманд 2 туыхот:ы узла.евыбора операций 7 соединены .- дешкф- бОРатОРОм Операций 9 а ВыхОды узлаВыбо)эа аДреса 8 - с блоком 6 эрмирона"ния адреса микрокоманд 19,Предложенная органиэацкя мккропрог)аммного устройства У 11)ан.т.:ения 65 тоэволяет в одной ячейке памяти микрокоманд (ПМК) хранить микрокоманды 1 азных микропрограмм, В системе ";кро 11 рогратм обеспечивающих работу -ВМ всегда можно скомпоновать по парам если не нсе то наибольшую часть микрокоманд таким образом, чтобы эти ,Вне объединенные микрокоманды управ 311131 к работой непересекающихся опера" уитСННЫХ УСТРОЙСТВ, Т.Е., ЕСЛИ Одиа микрокома:-1 ла использует, например, э."тегационные поля 0 , 0 , ОК то дру.ая мккрокоманда не должна испольэо;а-ь зти же поля, но может использо- НВТЬ ттРУГКЕ ОПЕРаЦИЭННЫЕ ПОЛЯ, УПРанляющке другими операционными устрой.3 а 1 кустройстно работает следующим об- рта э СМ .Выбор операционных полей той или ной микрокоманды осуществляется узлом 7 на оснонании содержимого поля флажков и состояния триггера режима. ;.лажкк расставляются следующим обазом: если какое-либо операционное поле "0должно использоваться в т ежк 1,1 е "О , то флажок Е соответстнующий данному попа 0 должен быть ранен 0; если же поле О должно использоваться в режиме 1 то н флажке Е указывается 1Днухразрядное поле М через дешифраор 2 управляет триггером режима 1 следующим образом."00 - режим не изменяется;01 усу,ановить режим 1 (дешкфриронанный сигнал поступает на установочный вход триггера режима,10 - изменить режим на противополо)кный (дешифрированный сигнал поступает на счетный вход триггера режима)11 - установить режим О (де:".1 ифркронанный сигнал поступает на сбуэосоный вхоД тРкггеРа Режима).Прк считывания очередного слова ПМК триггер режима 4 принимает соот;=етстнующее состояние, При считывании следующего слона ПМК на основании состояния триггера режима 4 (установленного предыдущей мккрокомандой) и на основании содержимого поля флажков (н текущей микрокоманде) в узле 7 происходит выбор и выдача на дешифратор операций 9 сигналов из операционных полей микрокоманды. Узел выбора операций 7 для каждого из операционнь)х полей 0 реализует фунКцию 0,)р л,т )ч(т; тт;) где Т -триггеррежим-, Гслк триггер режима 4 находится н состоянии 0, то в управляющие цепи будут Выданы сигналы техоперационных полей, флажки которыхравны 0. Сигналы операционныхполей, флажки которых равны 1,2 О 30 режима находится в состоянии 1, то на дешифратор 9 будут выданы сигналы тех операционных полей, флажки которых равны 1. Сигналы операционных полей, флажки которых равны Оф, в этом случае выдаваться не будут. Таким образом, на выходе узла 7 появляются сигналы только тех опе" рационных полей, состояние триггеров флажков которых совпадает с состоянием триггера режима.Так как одно слово ПМК содержит действие двух.микрокоманд, то адресная часть микрокоманды содержит два адреса следующей микрокоманды; для режима О (поле А ) и для режима 1 (поле А).Выбор адресных полей осуществляется в узле 8, которгй реализует функцию А АТ) ч(Д,м Т)Если триггер режима находится в состоянии О, то в блок формирования адре"са 10 поступает содержимое поля А в противном случае - содержимое поля А 1. Применение предложенного микропрограммного устройства управления микропрограммной ЭВМ позволяет эффективно и экономично использовать память микрокоманд. За счет незначительного увеличения разрядности слова ПМК и усложнения аппаратуры выбора полей регистра микрокоманд можно ожидать почти двойного уменьшения числа слов ПМ 1(, Одним из возможных случаев применения данного изобретения может служить пример размещения тестовых и диагностических микропрограммных процедур на теле основных рабочих микропрограмм процессора. Формула изобретенияМикропрограммное устройство управления, содержащее память микрскоманд, дешифратор операций, форми-.рователь адреса микрокоманд и триггер режима, причем выходы адресной,операционной и управляющей групп разрядов регистра микрокоманд соединеныс соответствующими выходами памятимикрокоманд, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью уменьшения объемаоборудования, оно содержит дешифратор режима, узел выбора операций,узел выбора адреса, в управляющуюи адресную группы разрядов регистрамикрокоманд введены дополнительныеразряды, причем выходы разрядов реьлма управляющей группы регистра микрокоманд соединены через дешифраторрежима со входами триггера режима,нулевой и единичный выходы которогосоединены с соответствующими управляющими входами узла выбора операций и узла выбора адреса, информационные входы которых соединены с соответствующими выходами разрядов операционной и адресной групп регистрамикрокоманд, выходы дополнительныхразрядов адресной группы регистраиикрокоманд соединены с соответствующими входами узла выбора адреса, авыходы дополнительных разрядов управляющей группы регистра микрокомандсоединены с соответствующими управляющими выходами узла выбора операций.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент СИА Р 3599176,кл. 340-172.5, 1971.2, Авторское свидетельство СССРфф ;б 3970 ю кл. С Об Г 9/16 (прототип) 1972.693375 оставит ехредС. ль И Мигай аэо Лукач Редактор Л. ВеселовскаЗаказ б 302/20 ЦНИИПИ Рос по дел 13035 Москв/5 илиал ППП Патент, г. Ужгород, ул, Проектная,раж 78арстве изобр жКорректоПодписноного комитета СССРтений и открытийРачаская наб. д.