Микропрограммное устройство управления с контролем

(19) (11) 9 1) 4 С 06 Р 9/ НИЯ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(72) В.С. Ха С.Н. Ткаченк (53) 681.3(0 4 Бюл. 9 48 ченко, Г.Н. и П.Е. Мар 8,8) имонькин ство ССС 22, 1981 во СССР 22, 1985 ЙСТВО с ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(57) Изобретение относится к областиавтоматики и вычислительной техникии может быть использовано при разработке ЭВМ и других цифровых системс микропрограммным управлением. Цельюизобретения является сокращение объема оборудования блока памяти микрокоманд. Устройство содержит блок памяти микрокоманд, регистр адреса, регистр микроопераций, мультиплексор,коммутатор, три триггера, генератор,два элемента И, элемент ИЛИ. Указанная цель достигается с помощью вышеуказанной совокупностиприэнаков .3 ил.45 50 55 12Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в ЭВМ и вычислительных системах с микропрограммным управлением.Целью изобретения является сокращение объема оборудования блока памяти микрокоманд.На Фиг.1 приведена функциональная схема микропрограммного устройства управления с контролем; на Фиг.2 - функциональная схема мультиплексорами на фиг.З - временная диаграмма работы устройства.Предлагаемое устройство (фиг,1) содержит блок памяти микрокоманд, постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) 1 с полями кода микроопераций 1,1, кода логических условий 1.2, немодифицируемых разрядов адреса 1,3, регистр 2 адреса, регистр 3 микроопераций, мультиплексор 4, коммутатор 5, триггер 6 пуска, триггер 7 ошибки, триггер 8 конца команды, генератор 9 тактовых импульсов, первый элемент И 10, второй элемент И 11, элемент ИЛИ 12, вход 13 шины единичного потенциала устройства, вход 14 пуска устройства, вход 15 кода команды устройства, вход 16 логических условий устройства, выходы 17 микроопераций, выход 18 ошибки устройства, первый 19, второй 20 и третий 21 выходы мультиплексора 4, выход 22 старшего разряда поля адреса ПЗУ 1, первый 23 и второй 24 выходы генератора 9 тактовых импульсов.Мультиплексор 4 (фиг.2) содержит дешифратор 25 и коммутатор 26.Устройство работает следующим об- разом.В исходном состоянии все элементы памяти установлены в 0. Цепи установки исходного состояния (не показаны). В поле логических условий нулевой ячейки (с нулевым адресом) ПЗУ 1 записан код конца команды, который поступает с выхода 1.2 ПЗУ на управляющий вход мультиплексора 4. По этому коду мультиплексор 4 формирует на выходе 21 единичный сигнал, который присутствует на информационном входе триггера 8 конца команды и управляющем входе коммутатора 5. На втором информационном вховходе мультиплексора 4 присутствует единичный сигнал, подаваемый с выхода шины 13 единичного потенциала. 80629 г Работа устройства начинается после поступления на вход 14 сигналаПуск", по которому устанавливаетсяв единичное состояние триггер 6(Фиг.З). По переднему фронту первоготактового импульса с выхода 23 генератора 9 устанавливается в единичноесостояние триггер 8. По заднему фрон, ту этого импульса в регистр 2 заносит ся код команды с входа 15 устройства.Этот код записывается в регистр 2 через коммутатор 5, на управляющий входкоторого подается единичный сигналс выхода 21 мультиплексора 4, Такимобразом формируется адрес новой ячейки ПЗУ 1. При отсутствии ошибки этаячейка должна содержать начальнуюмикрокоманду микропрограммы. В техслучаях, когда она или несколько микропрограмм начинаются с микрокомандветвления, у которых поле логическихусловий занято контрольным кодом,при программировании этих микропрограмм (как и в прототипе) вводятся 25дополнительно специальные начальныемикрокоманды.В поле логических условий начальной микрокоманды записан контрольный 30 код начала микропрограммы, которыйподается с выхода 1.2 ПЗУ 1 на управляющий вход мультиплексора 4, формирующего по этому коду единичный сигнал на выходе 20. Этот сигнал поступает на инверсный вход первого элемента И 10, Благодаря этому на информационном входе триггера 7 присутствует нулевой сигнал. В случае искажения кода операции микрокоманда но вой ячейки окажется неначальной и вее поле логических условий будет от сутствовать контрольный код. Из-за этого на выходе 20 мультиплексора4 будет нулевой сигнал, который поступит на инверсный вход элементаИ 10. В то же время на его прямойвход поступают единичный сигнал свыхода триггера 8. Таким образом,на информационном входе триггера 7будет присутствовать единичный сигналошибки. Запись информации в триггер7 произойдет по тактовому импульсус второго выхода генератора 9. Еслив этот момент на информационном входетриггера 7 присутствует сигнал ошибки, то он зафиксируется на выходе 18.Одновременно с этим сигнал ошибки поспоступит через элемент ИЛИ 12 на входустановки в "0" триггера 6 пуска, ко1280 б торый остановит устройство, В противном случае оста, ова не произойдет и и тому же тактовому импульсу с второго выхода 24 генератора 9 в регистр 3 будет занесена часть кода первой микрокоманды, состоящая из кода микроопераций, Затем в регистр 2 по заднему Фронту второго импульса с первого выхода 23 генератора 9 запишется адрес следующей микрокоманды. Этот 10 адрес поступит в регистр 2 с выхода 1,3 ПЗУ 1 (немодифицируемая часть) и выхода 1,2 ПЗУ 1 через мультиплексор 4 с его выхода 19 (модифицируе - мая часть) через коммутатор 5. При 15 этом на управляющий вход коммутатора 5 подается нулевой сигнал с выхода 21 мультиплексора 4,По второму тактовому импульсу с второго выхода 24 генератора 9 код 20 микроопераций заносится в регистр 3 и далее работа устройства продолжается аналогично описанному, В микрокоманде ветвления код логических условий поступает с поля 1,2 ПЗУ 1 на управляю щий вход мультиплексора 4, который выцеляе 1 на свой выход 19 значение нужного логического условия с входа1 б устройства. В линейных микрокомандах с поля 1,2 ПЗУ 1 поступает нулевой 30код, если необходимо обеспечить значение младшсго разряда нулевым, илиединичный, если необходимо обеспечитьединичное значение. Мультиплексор 4 согласно описанному алгоритму его работы Формирует ца своем выходе 19 соответственно нулевой или единичныйсигнал, Этот сигнал поступает вместес цемодифицируемой частью адреса через коммутатор 5 ца вход регистра 240При считывании из ПЗУ 1 последней микрокомацды в поле логических условий которой записан код конца команды, мультиплексор 4 согласно описанному алгоритму его работы формирует 45 единичный сигнал на своем выходе 21. Дальнейший алгоритм перехода устройства к выполнению новой микропрограммы аналогичен описанному алгоритму начальной фазы Функционирования устройства,После считывания из ПЗУ 1 последней микрокомандь; последней микропрограммь 1 работа устройства прекращается по следующему алгоритму. Благодаря тому, что поле последней микроко-, манды микропрограммы значение старшего разряда адреса задается единичным 29с выхода 1.3 ПЗУ 1 ца второи . цементИ 11 через выход 22 подается единичный сигнал. На первом входе элементаИ 11 также присутствует единичныйсигнал, он подается с выхода 21 мультиплексора 4, так как из поля логических условий последней микрокомандыпоследней микропрограммы считываетсязаписанный в него код конца команды,который подается с выхода 1.2 ПЗУ 1на управляющий вход мультиплексораС поступлением на третий вход элемента И 11 тактового импульса с первоговыхода 23 генератора 9 на выходе элемента 11 появляется сигнал конца работы. Этот сигнал через элемент ИЛИ12 поступает на вход установки в "0"триггера б пуска, обнуляет его и останавливает таким образом устройство.При этом на выходе 18 устройства сигнал ошибки отсутствует, так как тактовый импульс с второго выхода 24 генератора 9 на вход синхронизациитриггера 7 ошибки уже не поступает итриггер остается в прежнем нулевомсостоянии. Сигнал конца работы формируется элементом И 11 только тогда,когда в поле адреса микрокоманды записано единичное значение. старшегоразряда адреса, а в поле логическихусловий этой же микрокоманды записанкоц конца команды, Это выполняетсятолько в последней микрокоманде последней микропрограммы, так как в адресные поля последних микрокоманддругих микропрограмм не записываетсяничего. Формула из о бретения Микропрограммное устройство управления с контролем, содержащее блок памяти микрокоманд, регистр адреса, регистр микроопераций, мультиплексор, коммутатор адреса, триггер пуска, триггер ошибки, генератор тактовых импульсов, первый элемент И, элемент ИЛИ, причем вход пуска устройства соединен с входом установки,в "1" триггера пуска, выход которого соединен с входом запуска генератора тактовых импульсов, первый и второй выходы которого соединены соответственно с входами синхронизации регистра .адреса и регистра микроопераций, выходы поля немодифицируемых разрядов адреса блока памяти мцкрокоманд и группа входов кода команды устройства соединены соответственно с входа 5 12806 ми немодифицируемых разрядов адреса первой группы и второй группы информационных входов коммутатора адреса, выход которого соединен с информаци- онным входом ре.гистра адреса, выход которого соединен с адресным входом блока памяти микрокоманд, выход поля микроопераций которого соединен с информационным входом регистра микро- операций, выход которого соединен Ю с выходом микроопераций устройства, выход поля логических условий блока памяти микрокоманд и вход логических условий устройства соединены соответственно с управляющим и первым инфор мационным входами мультиплексора первый выход которого соединен с входом младшего разряда адреса первой группы информационных входов коммутатора адреса, выход первого элемен та И соединен с информационным входом триггера ошибки, выход которого соединен с выходом ошибки устройства и первым входом элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом установк.и в "Он триггера пуска, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что, с целью 29 6уменьшения объема оборудования блока памяти микрокоманд, оно содержит триггер конца команды, второй элемент И, причем первый выход генератора тактовых импульсов соединен с входом синхронизации триггера конца команды, выход которого соединен с прямым входом первого элемента И, второй выход генератора тактовых импульсов соединен с входом синхронизации триггера ошибки, шина единичного потенциала устройства подсоединена к второму информационному входу мудЬтиплексора, второй выход которого соединен с инверсным входом первого элемента И, третий выход мультиплексора соединен с первым входом второго элемента И, управляющим входом коммутатора адреса, информационным входом триггера конца команды, выход старшего разряда поля адреса блока памяти микрокоманды и первый выход генератора тактовых импульсов соединены соответственно с вторым и третьим входами второгоэлемента И, выход которого соединен с вторым входом элемента ИЛИ,1280629 Михайлдюкова оставител ехред Л.С яско екто каз 7068/55 ВНИИПИ Государ по делам 113035, Москва, Тираж 671ственного комитета СССРизобретений и открытийЖ, Раушская наб., д. 4 исное рия ческое едактор А. Лежнина оизводственно-поли Ж люля 1 г Пзу Ужгород, ул. Проектная