Микропрограммное устройство управления

(51) 4 С 06 Р 9/22 6475 САНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ довательтитут пей и евскии ния и К ного Зн й инсти Т.М.Лих яков мен тельство ССС9(22, 973.льство СССР9/22, 981 Ю М СЬ 4 ь ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(46) 07 06 86. Бюл. Иф (71) Киевский научноский и конструкторски риферийного оборудова ордена Трудового Крас инженерно-строительны (72) Л,А.Восколович, Ю,М.Лиховид и В.И.Хом (53) 68.32(088.8) (56) Авторское свиде М 467350, кл. С 06 РАвторское свидете ) 959081, кл. С 06 Р(57) Изобретение относится к вычислительной технике, в частности кмикропрограммным устройствам управления с самоконтролем, и может бытьиспользовано в устройствах управления цифровых вычислительных машин.Цель изобретения - повышение надежности и быстродействия работы устройства. Цель достигается за счетвведения в устройство триггера ссоответствующими функциональными связями между ним и известными блокамиустройства, Микропрограммное устройство управления работает по определенному алгоритму, представленномув описании изобретения. 3 ил.12364Изобретение относится к вычислительной технике, в частности к микропрограммным устройствам управления с самоконтролем, и может бытьиспользовано в устройствах управле 5ния цифровых вычислительных машини их периферийной техники,Цель изобретения - повышение надежности и быстродействия работыустройства. 1 ОНа фиг. 1 привецена блок-схемаустройства микропрограммного управления, на Фиг, 2 - формат регистрамикрокоманд; на фиг, 3 - алгоритмработы микропрограммного устройствауправления,Устройство фиг, 1) содержитблок 1 памяти микрокоманд, регистр2 адреса, мультиплексор 3, счетчиквход 5 тактовых импульсов устройства, регистр б микрокоманд,элемент 7 запрета, вход 8 логических условии устроиства элемен Г И 9триггер 10, вход 11 запуска устройства, адресный вход 12 устройства, двыход 13 признака ожидания регистрамикрокоманд, адресный выход 14 регистра микрокоманд, блок 15 контроля иэлемент 16 задержки.Устройство работает следующим об 30разом.В исходном состоянии триггер 10сброшен и на его инверсном выходеФормируется единичный уровень сигнала, поступающего на вход элементаИ 9. На выходе 13 Формируется нулевой уровень сигнала, который в исходном состоянии через элемент 7 запрета блокирует элемент И 9, на выходепоследнего формируется сигнал нулевого уровня, сбрасывающий счетчик 4 иудерживающий его в нулевом состояниитак, что тактовые импульсы, поступающие с входа 5 устройства, счетчикне переключают, Нулевой потенциалвыхода 13 разряда ожидания регистрамикрокоманд поступает на первый управляющий вход мультиплексора 3 и настраивает его на прием информации состороны информационных входов, на которые с адресных выходов 14 регистра 50б микрокоманд поступает адрес следующеи микрокоманды,По сигналу единичного уровня навходе 11 устройства происходит сбросрегистра 2 адреса, в результате че- Бго на его выходе формируется адресОО первой микрокоманды выполняемой микропрограммы который далее 7 с 2поступает на входы адреса блокапамяти микрокоманд и по этому адресу иэ блока 1 выбирается первая микрокоманда, которая заносится в регистр б микрокоманд, После этого сигнал запуска с входа 11 устройства снимается и адрес следующей микрокоманды с выхода 14 регистра 6 микро- команд через мультиплексор 3 заносится в регистр 2 адреса, По новому содержимому регистра 2 адреса из блока 1 памяти микрокоманд выбирается вторая микрокоманда и заносится в регистр б микрокоманд и тц., образуя тем самым цикл выполнения последовательности микрокоманд, составляющих заданную микропрограмму.Если в текущем цикле микропрограммного устройства управления из блокапамяти микрокоманд считывается микрокоманда в которой задан режим ожидания, то в разряде ожидания регистра 6 микрокоманд устанавливается единичное состояние, вызывая тем самым появление на выходе 13 разряда ожидания единичного уровня сигнала, который поступает на первый управляющий вход мультиплексора 3 и на вход элемента 7 запрета, на выходе которого формируется при этом единичный сигнал,. поступающий на первый вход элемента И 9 и на второй управляюший вход мультиплексора 3. При этом мультиплексор 3 настраивается на прием информации со стороны выхода триггера 10 и первых разрядов счетчика 4. Кроме того, единичное состояние на первом входе элемента И 9 разблокирует его и на выходе элемента И 9 формируется единичный уровень сигнала, который поступает на вход управления регистра 6 микрокоманд, устанавливая в нуль разряды микроопераций и блокируя в нем прием информации в разряд ожидания и разряды а.,цреса следующей микрокоманды. Единичный сигнал с выхода элемента И 9 поступает также на вход сброса счетчика 4 и разрешает его работу. Под воздействием тактовых импульсов на входе 5 устройства счетчик 4 переключается и на выходах первых его раэряцов формирует:я последовательность состояний сигналов, которая поступает на входы мультиплексора 3 в виде адресов. Коэффициент К пересчета счетчика 4 определяется следующим соотношениемК,Т. /Т. Г,1236475 3где Тд - максимально допустимое время ожидания логического условия;Т - период повторения тактовыхоимпульсов на вход 5 устройства;Р - объем блока 1 памяти микро- команд.В состоянии ожидания на выходах счетчика 4 формируется последователь О ность адресов. Информация с выходов счетчика 4 поступает на вход регистра 2 адресов, заносится н него и по этому адресу из блока 1 памяти микрокоманд выбирается текущая микрокоманда, которая поступает на входы блока 15 контроля. Блок 15 контроля производит непрерывный контроль (например, по модулю 2), поступающей на его вход информации. 20Если за время Т логическое условие выхода из режима ожидания не наступает, то на ныходе последнего разряда счетчика 4 формируется единичный сигнал переполнения счетчика 4, 25 который устанавливает триггер О н единичное состояние. На инверсном выходе триггера 10 формируется сигнал нулевого уровня, который поступает на вход элемента И 9 и блокирует его. На выходе элемента И 9 формируется нулевой потенциал, который сбрасынает счетчик 4 в нулевое состояние. Кроме того, нулевой уровень сигнала с выхода элемента И 9 поступает на управляющий вход регистра микроко 35 манд 6 и разрешает прием следующей микрокоманды из блока 1 памяти микро- команд в регистр 6 микрокоманд. При этом на выходе мультиплексора 3 адрес40 определяется нуленымсостоянием счет-чика 4 и единичнымсостоянием первого выхода триггера 10. Этот код адреса является адресом первой микрокоманды микропрограммы принудительного выхода иэ режима ожидания. Первая микро 45 команда данной микропрограммы устанавливает н нуль разряд ожидания регистра 6 микрокоманд и нулевой сигнал с выхода 3 регистра б микрокоманд поступает на первый управляющий вход мультиплексора 3, настраивая его на прием информации с выхода 14 регистра б микрокоманд. После этого микропрограммное устройство управления переходит к циклу выполнения микрокоманд очередной микропрограммы.Таким образом, нсе время, пока отсутствует логическое условие пере 4хода к следующей микрокоманде на входе 8 устройства, разряды микроонераций регистра 6 микрокоманд находятся в нулевом состоянии, а остальные разряды регистра 6 микрокоманд остаются без изменения. При этом блок 15 контроля осуществляет контроль содержимого микрокоманд, выбираемых из блока 1 памяти микрокоманд, адреса которых формируются счетчиком 4,Длительность пребывания устройства микропрограммного управления н режиме ожидания определяется коэффициентом пересчета счетчика 4. При превышении времени, допустимого для ожидания поступления логического условия, устройство микропрограммного управления переходит к выполнению микропрограммного принудительного выхода иэ режима ожидания.Если в состоянии ожидания за время Т ожидаемое логическое условие наступает, то на входе 8 логических условий устройства появляется сигнал единичного уровня (сигнал логического перехода к следующей микрокоманде текущей микропрограммы), который поступает на инверсный вход элемента 7 запрета. На выходе элемента 7 запрета формируется сигнал нулевого, уровня, а мультиплексор 3 настраива-. ется этим сигналом на прием информации со стороны входов 12 устройства, так как при этом на первый управляющий вход мультиплексора 3 поступает единичный уровень сигнала, а на второй управляющий вход - сигнал нулевого уровня, Нулевой уровень сигнала выхода элемента 7 запрета воздействует на вход элемента И 9 и блокирует его, на выходе последнего формируется сигнал нулевого уровня, который поступает на вход сброса счетчика 4 и сбрасывает его, а также на управляющий вход регистра микрокоманд б, разрешая прием микроко-манды, которая определяется состоянием сигналов на входах 12 устройства, поступающих через регистр 2 адреса на входы адреса блока 1 памяти микрокоманд, Считанная с блока 1 памяти микрокоманд микрокоманда является микрокомандой условного перехода по возникающему ожидаемому логическому условию, Она сбрасывает разряд ожидания и заносит адрес перехода к следующей микрокоманде.Нулевой уровень сигнала на выходе 13 регистра 6 микрокоманд поступа 1 23 бД Цет на первый управляющий вход мультиплексора 3 и на его выход подключается адрес перехода к следующей микрокоманде с регистра 6 микрокоманд.Адрес следующей микрокоманды с первой группы информационных входов мультиплексора 3 поступает на входы регистра 2 адреса и фиксируется в нем, По этому адресу из блока 1 па О мяти микрокоманд выбирается следующая микрокоманда начала одной из ветвей микропрограммы и далее цикл работы устройства выполняется аналогично основному циклу. Обнуление раз Б ряда ожидания регистра б микрокоманд приводит к сбросу триггера 10 как при принудительном выходе из режима ожидания, так и в результате поступления ожидаемого логического условия. Формула изобретенияМикропрограммное устройство управления,- содержащее блок памяти мик рокоманд, регистр адреса, регистр микрокоманд, пультиплексор, счетчик, элемент задержки, элемент И и элемент запрета, выход которого подключен к первому управляющему входу ЗО мультиплексора и к первому входу элемента И, а первый и второй входы подключены соответственно к входу логических условий устройства и к выходу признака ожидания регистра микрокоманд адресный выход которогосоединен с первым информационнымвходам мультиплексора, второй информационный вход и выход которого соединены соответственно с адреснымвходом устройства и информационнымвходом регистра адреса, выход которого соединен: с адресным входом блока памяти микрокоманд, выход которого соединен с выходом контрольнойинформации устройства и с информационным входом регистра микрокоманд,управляющий вход которого соединенс выходом элемента задержки, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повьпдения быстродействия, оно содержит триггер, прямой выход которого и информационный выход счетчикаобьецинены и подключены к третьемуинформационному входу мультиплексора, а инверсный выход подключен квторому входу элемента Р, выход которого соединен с входом элемента задержки и с входом управления счетомсчетчика, счетный вход и выход переполнения которого подключены соответственно к входу тактовых импульсов устройства и к единичному входутриггера, нулевой вход которого соединен с выходом признака ожиданиярегистра микрокоманд и с вторым управляющим входом мультиплексора, входзапуска устройства соединен с входомсброса регистра адреса.1236475 РазрЯд цетиаето юрурм 7 риЛЙ РазрЯд ажодонцл ставитель Логачевхред М,Ходанич Корректор В. Бутяг Волко Редакт е Закаэ 3091 аб 113 роиэводственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная Тираж 6 НИИПИ Государ по делам иэо 5, Москва, Ж енного ко тений и о Раушская Подпитета СССРрытий