Микропрограммное устройство управления

(я) 4 С 06 Р 9/2 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ РОЙСТВО УП ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(56) Автррское свидетельство СССР У 456271 р кл. С 06 Р 9/22 у 1975 еАвторское свидетельство СССР В 928356, кл, С 06 Р 9/22, 1980,Майоров С.А., Новиков Г.И, .Структура электронных вычислительных машин. - Л.: Машиностроение, 1979, с, 312-314, рис. 10.4.(57) Изобретение относится к областиавтоматики и вычислительной техники.Целью изобретения является сокращение объема оборудования за счет многофункционального использования полякода логических условий микрокоманд,Микропрограммное устройство управления содержит взаимосвязанные блок памяти, генератор тактовых импульсов,триггер управления, регистр микрокоманд, регистр адреса, регистр номера страницы, коммутаторы адреса и номера страницы, мультиплексор, блокэлементов И, элемент И и элемент НЕ, аНовыми в устройстве являются регистрномера страницы, коммутатор номерастраницы, блок элементов И, элемент Ии элемент НЕ. 1 ил.Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и можетбыть использовано в ЭВМ и вычислительных системах с микропрограммнымуправлением вкачестве центральныхи периФерийных управляющих устройствсо страничной организацией памяти.Цель изобретения - сокращение .объема оборудованияустройства засчетмногофункциональногоиспользования полякода логическихусловий микрокоманд,На чертеже представлена Функциональная схема устройства,Микропрограммное устройство управления содержит блок 1 памяти, генератор 2 тактовых импульсов, триггер 3 управления, регистр 4 микрокоманд, регистр 5 адреса, регистр 6 номера страницы, коммутатор 7 адреса,коммутатор 8 номера страницы, мультиплексор 9 логических условий,блок 1 О элементов И, элемент И 11 иэлемент НЕ 12, Входами и выходамиустройства являются: вход 13 пуска,вход 14 кода операции, вход 15 логических условий, выход 16 устройства,Выход блока 1 памяти состоит изследующих частей: выхода 17 адреснойчасти микрокоманды, выхода 18 кодалогических условий (или номера страницы для очередной микрокоманды ), выхода 19 операционной части микрокоманды, выхода 20 метки идентиФикацинкода логических условий.Выход регистра 4 микрокоманд состоит из следующих частей: выхода 2микроопераций (подключается к выходу 16 устройства), выхода 22 концакоманды, выхода 23 конца работы.Блок 1 памяти предназначен дляхранения микрокоманд.Генератор 2 тактовых импульсовпредназначен для синхронизации работыустройства и Формирует две серии тактовых импульсов, сдвинутых друг относительно друга. Импульсы первой серии управляют записью инФормации врегистры 5 адреса и 6 номера страницы, импульсы второй серии - в регистр 4 микрокоманд,Триггер 3 управления предназначендля управления генератором 2 тактовых импульсов.Регистр 4 микрокоманд предназначендля хранения микрокоманды, поступившей из блока 1 памяти, регистр 5 адреса - для хранения адреса очередноймикрокоманды в пределах страницы, Мультиплексором 9 логических условий реализуется следующая логическая Функция;У=Ч х 1 У,;+аУ1:1где х. - значение 1.-го логического условия,оЮ- уу , если 1-й разряд 1-го кода логических условий раВен 11ч ., если 1-й разряд 1.-го кода логических условий равен 0;а - значение младшего разряда адоеса; у,; У =у - конъюнкция разрядово)=1 кода логических условий, обращающаяся в единицу только принулевых значениях разрядов,Блок 10 элементов И и элемент НЕ 12предназначены для управления передачей кода логических условий с выхода 18 кода логических условий блока 1 памяти на вход мультиплексора 9 логит.е, младших адресных разрядов, а регистр 6 номера страницы - для хранения адреса страницы, с которой считывается инФормация,Коммутатор 7 адреса служит для управления передачей адреса следующеймикрокоманды в пределах страницы врегистр 5 адреса, а коммутатор 8 номера страницы - для управления передачей номера страницы, поступающегосо старших разрядов входа 14 кодаоперации или выхода 18 кода логических условий блока 1 памяти, в регистр 6 номера страницы,Управление коммутаторами 7 адресаи 8 номера страницы производится сигналом "Конец команды , поступающимс выхода 22 конца команды регистра 4микрокоманд,Мультиплексор 9 логических условийслужит для коммутации логических условий, поступающих на вход 15 логических условий устройства, выделения2 значения того логического условия,номер которого определяется кодом логических условий, поступающим с выхода18 кодалогических условий блока 1 памяти,и моцификации значением этогологического условиямладшего разряда адреса микрокоманд,034После поступления сигнала "Пуск"на вход 13.пуска триггер 3 управленияустанавливается в единицу и генератор 2 тактовых импульсов начинает формирование синхроимпульсов. По первомутактовому импульсу значения разрядовкода операции записываются в регистры 5 адреса и б номера страницы.В соответствии с адресами, поступившими в эти регистры, из блока 1памяти выбирается нужная страница истрока, в результате чего считывает"ся первая микрокоманда. По тактовомуимпульсу на втором выходе генератора 2 тактовых импульсов эта микрокоманда записывается в регистр 4 микрокоманд, 1 Ькрооперационная часть микрокоманды считывается с выхода 21микроопераций регистра 4 микрокоманди поступает на выход 16 устройства,Когда на выходе 20 метки идентификации кода логических условий очередной микрокоманды задан нуль, код навыходе 18 кода логических условийвоспринимается как код логическихусловий и через блок 10 элементов Ипоступает на управляющий вход мультиплексора 9 логических условий, который осуществляет модификацию значения младшего разряда адреса, как этобыло описано выше,С выхода 17 адресной части микрокоманды считывается адрес строки впределах страницы, его младший разрЯдпоступает на второй информационныйвход мультиплексора 9 логических условий, а старшие - на вход коммутатора 7 адреса,Значение проверяемых логическихусловий поступают на вход 15 логичес.ких условий и далее на первый информационных вход мультиплексора 9 логических условий, и в зависимости откода логических условий выделяетсязначение проверяемого логического условия, по которому осуществляется модификация значения младшего разряда адреса,Поступивший на вход регистра 5 адрес очередной микрокоманды записывается в него при поступлении очередного тактового импульса с первого вы-хода генератора 2 тактовых импульсов,и далее устройство функционирует аналогично описанному.Когда при считывании очередноймикрокоманды на выходе 20 метки идентификации кода логических условий з13271ческих условии в соответствии со значением управляющего сигнала, поступающего с выхода 20 метки идентификации кода логических условий блока 1памяти через элемент НЕ 12,5Элемент И 11 позволяет управлятьзаписью информации в регистр 6 номера страницы. Он пропускает тактовыйимпульс с первого выхода генератора 2 1 Отактовых импульсов на синхровход регистра 6 номера страницы только приналичии сигнала метки на выходе 20метки идентификации кода логическихусловий блокапамяти и тем самымразрешает запись в регистр б номерастраницы нового номера страницы,Устройство работает следующим об-.разом.В исходном состоянии регистры 5адреса и 6 номера страницы обнулены,а в разрядах регистра 4 микрокоманд,соответствующих выходу 22 конца команды, и на выходе 20 метки идентификации кода логических условий блока 1 памяти присутствуют единицы (ад.ресуется нулевая строка нулевой страницы блока 1 памяти).Весь объем блока 1 памяти разбивается на 2 зон (страниц ). Каждойюстранице присваивается свой порядковый номер, По коду операции задаетсяномер страницы и номер (адрес) микрокоманды в пределах этой страницы, скоторой начинается микропрограмма,Далее выполнение микропрограммы про 35текает в пределах заданной страницы.Если на текущей странице, номер которой записан в регистре б номера страницы, не содержится нужной микрокоманды, то в поле логических условийзаписывается номер страницы, на которую необходимо перейти, чтобы сосчитать нужную микрокоманду, а в полеадреса - номер строки, на которой45содержится требуемая микрокоманда наукаэанной странице блока 1 памяти.Код операции, поступивший навход 14 кода операции, содержит номерстраницы и номер строки, с которой не 50обходимо начинать, микропрограмму приналичии единичного сигнала на выходе 20 метки идентификации кода логических условий, что соответствует исходному .состоянию регистров 5 адресаи 6 номера страницы. Код операции че 55рез коммутаторы 7 адреса и 8 номерастраницы поступает на 0-входы регистров 5 адреса и б номера страницы.присутствует единица, значение кодана выходе 18 кода логических условий воспринимается как адрес страницы,на которую необходимо перейти в процессе выполнения микропрограммы, Зна чения этого кода через коммутатор 8номера страницы переписываются в регистр 6 номера страницы. Запись врегистр б номера страницы разрешается, поскольку.на второй вход элемен-,10 та И 11 поступает единичный сигнал свыхода 20 метки идентификации кодалогических условий блока 1 памяти,При появлении микрооперации конца команды на выходе 22 регистра 4 микрокоманды в регистры 5 адреса и 6 номера страницы с входа 14 кода операции записывается код очередной операции, Запись информации в регистр 6номера страницы разрешается благодаря тому, что в поле метки в послед 20 ней микрокоманде всегда присутствует единица, появляющаяся на выходе 20метки идентификации кода логическихусловий,В случае, когда приходит микрооперация конца работы, на выходе 23 конца работы регистра 4 микрокоманд поФормула изобретения Микропрограммное устройство управления, содержащее. блок памяти, ре-.гистр микрокоманд регистр адреса,триггер управления, генератор тактовых импульсов, мультиплексор лсгических условий и коммутатор адреса, первый информационный вход которого подключен к выходу немодифицируемых разрядов адресной части микрокоманды блока памяти, выход модифицируемого разряда адресной части микрокоманцы которого соединен с первым информационным входом мультиплексора логических условий второй информационныл вход которого является входом логических условий устройства, а выходподсоединен к первому информационно"му входу коммутатора адреса, выходкоторого связан с информационным является высокий потенциал, триггер 3управления переходит в нулевое состояние и генератор 2 тактовых импуль"сов перестает вырабатывать тактовыеимпульсы,входом регистра адреса, синхровход которого подключен к.первому выходу генератора тактовых импульсов, второй выход которого соединен с синхровходом регистра микрокоманд, информационный вход которого подсоединенк выходу операционной части микрокоманд блока памяти, выход регистра адреса связан с младшими разрядами входа блока памяти, выход триггера управления подключен к входу генератора тактовых импульсов, Б-вход - квходу пуска устройства, а 1(-вход - квыходу. конца работы регистра микрокоманд, вьглод микроопераций которогоявляется выходом устройства, а выходконца команды регистра микрокомандсоединен с первым и вторым управляющими входами коммутатора адреса, второй информационный вход которого связан с младшщи разрядами входа кода операций устройства, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью сокращения объема оборудования за счет многофункциочального использованияполя кода логических условий микроко- манд, оно дополнительно содержит регистр номера страницы, коммутатор но"мера страницы, блок элементов И, элемент И и элемент НЕ, подключенный своим входом к выходу метки идентификации кода логических услови,блока памяти и к одному из входов элемента И, другой вход которого соединен с первым выходом генератора тактовых импульсов, выход элемента И соединен с синхровходом регистра номера страницы, информационный вход которого подсоединен к выходу коммутатора номера страницы, а выход - к старшим разрядам входа блока памяти, выход элемента НЕ связан с управляющим входом блока элементов И информационный вход которого подключен к выходу кода логических условий блока памяти и к одному из иншормационных входов коммутатора номера страницы, а выход - к управляющему входу муль"типлексора логических условий, второй информационный вход коммутатора номера страницы подсоединен к. старшим разрядам входа кода операций устройства, а первый и второй управляющие входы - к выходу конца команды регистра микрокоманд,Корректор В,Бутяга ор Л.Веселовск Заказ 3390/45 Подписно омитета СССР открытий ая наб д, 4/5г Тираж 672 ВНИИПИ Государственного по делам изобретений 113035, Москва, Ж, Раушс