Пикопрограммное устройство управления

(51)М. Кл. с присоединением заявки Нов 6 06 Е 9/46 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытийДата опубликования описания 300381(54) ПИКОПРОГРАИМНОЕ УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ 2 1Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовайо в устройствах управления ЭВИ.Известны микропрограммные устройства управления, реализующие принцип пикопрограммирования, который представляет собой уровень микропрограммного управления, допускающий зада- . ние временной последовательности управляющих сигналов. Такое устрой ство содержит блок памяти, регистр микрокоманд (информационный регистр), дешифраторы, элементы И,ИЛИ 11,.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является 15 микропрограммное устройство управ.- ления, содержащее и элементов ИЛИ первой группы, генератор тактовых импульсов, блок выделения тактовых сигналов,.адресный элемент И, ре. гистр адреса, дешифратор адреса, информационный регистр 23.Недостатком известных устройств является низкая экономичность, которая обусловлена большим объемом бло ка памяти.Укаэанное устройство реализует двухтактное микропрограммирование, являющееся частным случаем пикопро" .граммирования. При этом любая микро 30 1 команда представляет собой серию управляющих сигналов микроопераций, которые выполняются в течение двух тактов.Цель изобретения - повышение коэффициента использования оборудования.Указанная цель достигается тем, что пикопрограммное устройстВо управления, содержащее генератор тактовыхимпульсов, выход которого соединен через блок выделения тактовых сигналов.с первым входом адресного элемента И, выход которого через регистр адреса соединен с информационным входом первого дешифратора адреса, выход которого через первый блок памяти соединен с информационным входом первого информационного регистра, управляющий выход каждого из и операционных полей которого соединен с первым входом соответствующего управ" ляющего дешифратора, группа выходов каждого управляющего дешифратора соединена с группой входов соответству" ющего элемента ИЛИ первой группы, выход каждого. элемента или первойгруппы соединенс управляющим входом соответствующего дешифратора кода операции, выхбд каждого дешифратора817714 Йода операции является выходом устройства, управляющий вход первогодешифратора адреса соединен с выходом блока выделения тактовых сигналов, содержит адресный элементИЛИ, вторую группу из и .элементовИЛИ, п управляющих элементов И,триггер управления, второй дешифратор адреса, второй блок памяти, вто"рой информационный регистр, причемвыход каждого из п операционных полей второго информационного регистрасоединен с первым входом соответствующего управляющего элемента И, второй вход каждого управляющего элемента И соединен с нулевым выходом триг-,гера управления, выход каждого уйравляющего элемента И соединен с первым входом соответствующего элемента ИЛИ второй группы, второй входкаждого элемента ИЛИ второй группысоединен с информационным выходом 2 Осоответствующего операционного поляпервого информационного регистра,выход каждого элемента ИЛИ второйгруппы соединен с информационнымвходом соответствующего дешифратора 25кода операции, выходы адресных по-.лей первого и второго информационныхрегистров соединены соответственно спервым и вторым входами адресногоэлемента ИЛИ, выход которого соединен со вторьм входомадресного элемента И, информационный и управляющий входы второго дешифратора адреса соединены соответственно с выходамирегистра адреса и,блока выделения .тактовых сигналов, единичный инулевой входы триггера управлениясоединены соответственно с выходамипервого и второго дешифраторов адреса, единичный выход триггера управления соединен с третьими входами 40каждого управляющего дешифратора, нулевой выход триггера управления соединен со входами всех элементов ИЛИпервой группы, выход блока выделениятактовых сигналов соединен е третьими входами всех управляющих элементов И,Сущность изобретения состоит в повыаении экономичности устройства засчет задания однотактных и многотактных (пико) микрокоманд и разных блоках памяти. При этом удается достичьоптимальной, упаковки информации,На Чертеже приведена Функциональ-.ная Схема пикопрограммйого устройства .управления. 55Пикопрограммное устройство управления содержит генератор 1 тактовыхимпульсов, блок 2 выделения тактовыхсигналов, адресный элемент И 3, регистр 4 адреса, первый дешифратор Ь р)адреса,первый .блок б памяти, первыйинформационный регистр 7, содержащийи полей 8., адресное поле 9; каждоенз полей 8 имеет управляющий выход10 и информационный выход 11, управ- б 5 4ляющие дешифраторы 12, первая группа элементов ИЛИ 13, вторая группа элементов ИЛИ 14, дешифраторы 15 кодов операцик, выходы устройства 1 б, адресный элемент ИЛИ 17, второй дешифратор 18 адреса, управляющий триггер 19, второй блок 20 памяти, второй информационный регистр 21, содержащий и информационных полей 22 иадресное поле 23 и управляющие элементы И 24,В первом блоке б памяти записаны пикокоманды, которые могут. считываться в течение 5 микротактов, вырабатываемых блоков 2 в каждом рабочем такте устройства.Во втором блоке 20 памяти записаны однотактные микрокоманды, которыесчитываются в одном микротакте.Пикопрограммное устройство управления работает следующим образом.Каждый рабочий такт устройства состоит измикротактов (при реализации 5-тактного пикопрограммирования) .В исходном состоянии все элементы памяти находятся в нулевом состоянии, в регистр 4 записан адрес очередноймикрокоманды микропрограммы.По первому импульсу микротакта,который поступает с выхода блока 2на управляющие входы дешифраторов 5и 18, возбуждается один из выходовдешифратора 5 или 18.Если реализуемая микрокоманда является многотактной (пикокомандой), то возбуждается выход дешифратора 5, При этом триггер 19 устанавливается в единичное состояние, а в регистр 7 блока б памяти считывается код микро- команды.Код такта, в котором должна считываться операционная информация с выхода 11, поступает с выхода 10 на дешифратор 12. Операционные сигна- лы поступают с выхода 11 через элемент ИЛИ 14 на вход соотьетствующего дешифратора 15С приходом на второй вход дешиф-ратора 12 сигнала микроконтакта, код которого задан с,выхода 10, срабатывает дешифратор 12, который через элемент ИЛИ 13 открывает дешифратор 15, На выходе дешифратора 15 появляется сигнал соответствующей микрооперацин. Аналогично в соответствующем микроконтакте считывание информации с каждого из выходов 11 полей 8 регистра 7Кроме того, адрес очередной мик" рокоманды с выхода поля 9 через элемент ИЛИ 17 и элемент И 3 в первом микротакте записывается в регистр 4.Если очередная микрокоманда является однотактной, то возбуждается . один нз выходов дешифратора 18. При этом триггер 19 устанавливается в нулевое состояние. Иикрокоманда считывается нз блока 20 памяти в регистр21.С поля 23 считывается через элементйИЛИ 17 и элемент ИЗ в регистр 4 адрес очередной микрокоманды.С поля 22 сигналы поступают через элементы И 24, открываемые сигналами соответствующего микротакта с выхода блока 2,через элементы ИЛИ 14 .на дешифратор 15,.который срабатывает по разрешающим сигналам, которые поступают с нулевого выхода триггера 19 через элементы ИЛИ 13, После этого с приходом очередного сигнала первого микротакта устройство функционирует аналогично описанномуПредлагаемое устройство более экономично по сравнению с известным за счет уменьшения объема блоков па-, мяти. Причем повышение экономичности данного устройства существенно повышается при увеличении тактности."20формула изобретенияПикопрограммное устройство управления, содержащеегенератор тактовых 25 импульсов, выход которого соединен через блок выделения тактовых сигналов с первым входом адресноГо элемента И, выход которого через регистр адреса соединен с информационным вхо- ЗО дом.первого дешифратора адреса, выход которого через первый. блок памяти соединен с информационным входом первого информационного регистра, управляющий.выход каждого из и операци.онных полей которого соединен с первым входом соответствующего управляющего дешифратора, группа выходов кащдого управляющего дешифратора соединена с.группой входов соответству-ющего элемента ИЛИ первой группы, 40 выход каждого элемента ИЛИпервой группы соединен с управляющим входом соответствующего дешифратора кода операции, выход каждого дешифратора кода операции является выходом уст.- 45 ройства, управляющий. вход первого дешифратора адреса соединен с выходом блока выделенйя тактовых сигналов, . о т л и ч а ю щ е е с я тея, что, с целью повышения коэффициента использования оборудования, оно содер"жит адресный элемент ИЛИ, вторуюгруппу из и элементов ИЛИ, п управля.ющих элементов И, триггер управления,второй дешифратор адреса, второйблок памяти, второй информационныйрегистр, причем выход каждого из иоперационных полей второго информационного регистра соединен с первымвходом соответствующего управляющего элемента И, второй вход каждогоуправляющего элемента И соединен снулевым выходом триггера управления,выход каждого управляющего элементаИ соединен с первым входом соответствующего элемента ИЛИ второй группы, второй вход каждого элемента ИЛИвторой группы соединен с информационным выходом соответствующего операционного поля первого информационногорегистра, выход каждого элемента ИЛИвторой группы соединен с информацион.ным входом соответствующего дешифратора кода операции, выходы адресныхполей первого и второго ийформационных регистров соединены соответственно с первым и вторым входами адресного элемента ИЛИ,выход которого соединен со вторым входом адресного эле"мента И, информационный и управляющийвходы второго дешифратора адреса соединены соответственно с выходами регистра адреса и блока выделения тактовых сигналов, единичный и нулевойзвходы триггера управления соединенысоответственно с выходами первогои второго дешифраторов адреса, единичный выход триггера управления соединен с третьими входами каждого .управляющего дешифратора, нулевойвыход триггера управления соединенсо входами всех элементов ИЛИ первойгруппы, выход блока выделения тактовых сигналов соединен с третьимивходами всех управляющих элементов И. Источники информации,принятые во. внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССРР 331387, кл. 6 06 Е 9/16, 1972.2. Авторское свидетельство СССРР 602947, кл. О 06 Г 9/16, 1978817714 Составитель Г.Пономареваактор С.Тараненко Техред Н.Майорош Корректор Н дписное 4/5 филиал аз 14 б 8/65 ВНИИП по 113035, Тираж 745дарственного комитета СС изобретений и открытий а, Ж, Раушская наб.,осу лам скв П "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,4