Микропрограммное устройство управления

Союз Советских Социалистических Республик(61) Дополнительное к авт, св (22) Заявлено 0 70 6 7 7 (21) с присоединением заявки Мо (23) Приоритет(53)М. Кл 492855/1806 Е 9/ с 1 яарственный комите СССР о лезам изобретений и открытий(72) Авторы изобретения Е, П, Балашов, В арашенков, А,Ф, Казак и О ае енинградский ордена Ленина электротехнический инст им, В,И Ульянова (Ленина) витель 54) КИКРОПРОГР 1 ММНОЕ УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИ йств ро 2 Изобретение относится к циФровойвычислительной технике и автоматикеи может быть использовано в микропрограммных устройствах управленияцифровых вычислительных машин,5Известны микропрограммные устройства управления, содержащие блокзапоминания микрокоманд и блок управления 1 и 2,Недостатком известных устройствявляется большой объем оборудования,Наиболее близким по техническомурешению является микропрограммноеустройство управления, содержащееблок запоминания микрокоманд, ре" 15гистр микрокоманд и блок управления,первый вход которого соединен с первым входом устройства, выход устройства связан с основным выходом регистра микрокоманд, вход которого 20соединен с выходом блока запоминаниямикрокоманд 3 .Недостаток устро а - большойобъем памяти блока эапоиинания миккоманд,5Пель изобретения - сокращениеобъема памяти блока запоминания микрокоманд, Пель достигается тем, чтов устройство, содержащее блок памятимикрокоманд, регистр микрокоманд, ЗО первый выход которого является выходом устройства, а входы регистрамикрокоманд подключены к выходам блока памяти иикрокоманд, введены блокассоциативной памяти признаков, регистр маски, регистр индикации и регистр признаков, выходы которого соединены со входами блока ассоциативной памяти признаков, выходы которого подключены ко входам регистра индикации, выходы которого соединенысо входами блока памяти микрокоманд,выход регистра маски подключен к первому входу регистра признаков, второй вход которого соединен со вторымвыходом регистра микрокоманд, третий выход которого соединен с первым входом регистра маски, второйвход которого является входом устройства,На фиг, 1 изображена структурнаясхема микропрограммного устройствауправления; на фиг, 2 - пример графсхемы микропрограммы; на фиг, 3таблица содержимого блока запоминания микрокоманд; на фиг, 4 - таблицасодержимого блока признаков.Микропрограммное устройство управления содержит блок памяти микрокоманд 1, регистр микрокоманд 2,5 О20 25 40 45 50 5560 блок ассоциативной памяти признаков3, регистр маски 4, регистр признакон 5 и регистр индикации б, Регистр микрокоманд 2 состоит из трехчастей: управляющей части, части,хранящей код маски и части, хранящей имя комплекса микрокоманд, Выходупранляющей части регистра микрокоманд 2 является выходом всего микропрограммного устройства управления,Выход части регистра микрокоманд 2,хранящей код маски, соединен с первым входом регистра маски, а выходчасти, хранящей имя комплекса микрокоманд - со вторым входом регистрапризнаков, Регистр признаков 5состоит из двух частей: части, содержащей код логических условий, ичасти, содержащей код имени комплекса. Вход части регистра признаков5, содержащей код логических условий соединен с выходом регистра маски 4, а вход части регистра признаков 5, содержащей код имени комплекса микрокоманд, - с выходом регистра микрокоманд 2,Работу микропрограммного устройства упранления рассмотрим на примере выполнения микропрограммы, где1 ( 1: 0,17) - управляющая частьмикрокоманды, а Б : 0,7) - имякомплекса микрокоманд, коды которых выбираются эа одно обращение кблоку памяти микрокоманд и обрабатываются последовательно н порядке,диктуемом микропрограммой, Размещение микропрограммы в блоке памятимикрокоманд и в блоке ассоциативнойпамяти признаков изображено нафиг, 3 и фиг. 4 соответственно,В ячейке блока памяти микрокоманд хранятся коды микрокоманды Ъ 1коды маски, имеющие разрядность, равную количеству логических условий (Р, Р , РЭ) и код имени комплекса 5 микрокоманд у, код маски содержит единицы в тех разрядах, которые опрашивают значения логических условий, влияющих на выбор пути выполнения микропрограммы, Каждая ячейка блока ассоциативной памяти признаков (фиг, 4 состоит из двух полей: поле 1 предназначено для хранения значений логических условий Р, Р, Р а поле и - для хранения кода имени комплекса микрокоманд, Разряды поля 1 блока ассоциативной памяти признаков, которые не участвуют в сравнении, находятся в состоянииВ начальный момент времени на соответствующее поле регистра признаков 5 поступает имя комплекса Бо, остальные разряды регистра признаков 5 находятся в состоянии 0., Производится сравнение содержимого Регистра признаков 5 и содержимого ячеек блока ассоциативной памяти признаков 3 и вырабатывается сигнал совпадения с содержимым первой ячейки блока ассоциативной памяти признаков 3, который устанавливает нединичное состояние триггер регистра индикации б, соответствующий первой ячейке блока памяти микрокоманд1, При опросе регистра индикации биз блока памяти микрокоманд 1 выбирается информация, содержащая комплекс микрокоманд 5 ( у,Ч,у). Иарегистр маски 4 поступает код 110,Пусть логические .условия, которыевлияют на траекторию выполнения микропрограммы в данный момент имеютзначения р 1 = 1, р= О, В этом случае на второй вход регистра признаков 5 в поле 1 поступает комбинация100, а на первый вход н поле икод имени комплекса 5 из регистрамикрокоманд 2, При совпадении содержимого регистра признаков 5 с содержиым третьей ячейки блока ассоциативной памяти признаков 3 вырабатывается сигнал совпадения, которыйустанавливает н единичное состояниесоответствующий триггер регистра индикации б, при опросе которого изблока памяти микрокоманд 1 выбирается информация, содержащая следующийкомплекс микрокоманд бз( Уг,уы,уд)который выполняется после комплекса5 ( Эау,ч ) при значениях логическйх условйй р = 1, р, = О, значение логического условия безразлично,Экономия памяти блока памяти микрокоманд достигается за счет того,что количество комплексовал меньше,чем общее количество микрокоманд.При увеличении количества микрокоманд в комплексах и данном устройстне управления увеличивается только объем памяти для хранения кодовмикрокоманд, в сравнении с известнымвозрастает и адресная частьблока запоминания микрокоманд, Устройство эйфективнб из-за технологичности (легко реализуется на БИСах),гибкости и изменяемости, обусловленной декомпозицией микропрограммы награй управления и таблицу комплексов,Формула изобретения Микропрограммное устройство управления, содержащее блок памяти микрокоманд, регистр микрокоманд,первый выход которого является выходом устройства, а входы регистра микро- команд подключены,к выходам блока памяти микрокоманд, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью сокращения объема памяти микрокоманд, в него введены блок ассоциативной памяти признаков, регистр маски регистр индикации и регистр признаков, выходы которого соединены со входами блока ассоциативной памяти приз 723572наков, выходы которого подключены ковходам регистра индикации, выходыкоторого соединены со входами блокапамяти микрокоманд, выход регистрамаски подключен к первому входу регистра лриэнаков, второй вход которого соединен со вторым выходом регистра микрокоманд, третий выход которого соединен с первым входом регистра маски, второй вход которогоявляется входом устройства,Источники информации,принятые во внимание при экспертиэе1, Патент СНА М 3748649,кл, 340-1725, 1973,2, Авторское свидетельство СССР 9 416696, кл, 606 Г 9/16, 1971,3. Авторское свидетельство СССР 9 342380, кл, 606 Г 9/16, 1970 (про 1 О тоти п)Редакто Лико оррект шетн ПодписноеСР д, 4 Патент, г, Ужгород, ул, Проектная, 4 илиал з 928/1"4 11 НИИПИ по д 113035Тираж 75 осударственн ам изобретен Москва, То комитета и открыти Раушская на