Микропрограммное устройство управления с контролем

(51)5 С Об ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ЛЮТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 69253 6/24.,(71) Ленинградский электротехнический институт им. В.И.Ульянова (Ленина)(56) Авторское свидетельство СССР В 966694, кл. С 06 Р 9/22, 980.Авторское свидетельство СССР У 1411743, кл. С 06 Р 9/22, 11/00,1987 в(54) МИКРОПРОГРАММНОЕ УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ С КОНТРОЛЕМ(57) Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для построения микропрограммируемых микропроцессорных систем. Целью изобретения является повышение Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для построения мнкропрограммируемых микропроцессорных систем.Целью изобретения является повышение достоверности функционирования устройства за счет обеспечения возможности самоконтроля,На фиг,1 представлена функциональ ная схема устройства; на Фиг.2- Функциональная схема блока формирования адресов; на фигЗ и 4 - примеры фрагментов граФ-схем алгоритмов 2достоверности функционирования устройства за счет обеспечения возможности самоконтроля. Поставленная цель достигается тем, что в микропрограммное устройство управления контролем, содержащее блок памяти, регистр микрокоманд, узел Формирования адреса, сигнатурный анализатор, схему сравнения, введены регистр эта лонной сигнатуры, с первого по третий элементы И, первый и второй элементы НЕ, первый и второй мультиплексоры, Благодаря введенным аппаратным средствам в устройстве обеспечиваются возможность снятия с выходов устройства значений сформированных сигнатур для последующего анализа; анализ признака ошибки и изменения хода микропрограммы по результатам анализа;.возможность использования микропрограммной памяти вместо ПЛМ в качестве преобразователя эталонных сигнатур. 4 ил,(ГСА) микропрограмм реализуемых устройством.Микропрограммное устройство управ.- ления с сигнатурным контролем (фиг,1) содержит блок 1 формирования адреса, блок 2 памяти, регистр 3 микро- команд, регистр 4 эталонной сигнатуры, третий элемент И. 5, второй элемент НЕ б, вход 7 кода условия устройства, вход 8 синхронизации устройства, выход 9 микроопераций регистра 3 микрокаманд, выход 1 О сигнатуры регистра 4 эталонной сигнатуры.Блок формирования адреса (фиг.2)содержит узелФормирования адреса, сигнатурный анализатор 12, схему13 сравнения, первый в второй мульти- ,,плексоры 14 н 15, первый элемент.НЕ 16, первый и второй элементы И 17и 18, кроме того, на фиг 2 обозначены: выход 19 управления тестированием и выход 20 признак анализа доги Оческого условия регистра микрокомандвыход 2 поля кода инструкции регистра микрокоманд, выход 22 поля адресарегистра микрокоманд выход 23адреса блока формирования адреса. 15Фрагменты ГСА (Фиг.З, 4) содержатоператорные, условные и конечные вершины,Устройство работает следующим образом. 2 ОУсловные переходы при 1 Т О могутбыть осуществлены по значению признака на входе 7 устройства, Его различным значениям соответствуют различныетрассы контролируемого участка микропрограммы, Код, выработанный на выхо.де блока 1 формирования адресов,.поступает на адресный вход блока 2 памяти, нз которого при наличии сигналавыборки кристапла осуществляется считьвание очередной микрокоманды (МК).При запрете считывания из блока 2памяти на вход разрешения регистра 4эталонной сигнатуры поступает сигнал,который разрешает запись кода с выхода блокав регистр 4 эталонной сигнатуры, Таким образом, в режиме выдачи сигнатуры в регистр 4 записьвается значение сигнатуры на заданном .контролируемом участке. С выхода 1 Осигнатура может быть считана для анализа пользователем,Узел 1 Формирования адреса выполняет Функцию Формирования адресовмикрокоманд. Код адреса следующей 45мнкрокоманды вырабатывается на выходеузлаФормирования адреса и черезмультиплексор. 15 поступает на выход23 блока.В качестве узла .11 может бытьиспользована БИС К 804 ВУ 4. Сигнатурный анализатор 12 работа ет по параллельному принципу действия и содержит поразрядные триггеры и сумаматоры по модулю два, а также сумматоры по модулю два в цепи обрат- ной связи. Сигнатурный анализатор предназначен для получения сигнатур последовательности адресов, Формируемых на выходе узла 1,Работа блока 1 Формирования адре-.са осуществляется следующим образом.При переходе значения сигнала 1 Т изединицы в ноль, сигнатурный анализатор 12 устанавливается в начальноесостояние (например, в единичное).По фронту синхроимпульса Т в узле11 начинает вырабатываться адресследующей микрокоманды, который поступает на информационный вход сигнатурного анализатора 12 и на входмультиплексора 15. В случае ТТ Осинхровмпульс проходит через элементИ 18 на вход синхронизации сигнатурного анализатора, который срабатьвает по срезу синхроимпульса. Такимобразом, при 1 Т О, в сигнатурноманализаторе 2 осуществляется сверткакодов адресов МК вырабатываемых иавыходе узла 11, коды адреса черезмультиплексор 5 поступают на выход23 блока 1 Формирования адреса, Условные переходы при Т=О осуществляются по значению признака иа входе 7блока 1, Их различным значениям соответствуют различные трассы контролируемого участка микропрограммы, аследовательно, различные сигнатурыконтролируемого участка, Формируемыев сигнатурном анализаторе 12. Каждойиз возможных трасс соответствуетсвоя эталонная сигнатура Я , Здесьяп - номер контролируемого участкамикропрограммы, р - номер трассыконтролируемого участка. При 1 Т=1,ССЕ=О в блоке 1 осуществляется режимсравнения полученной сигнатуры сэталонной. В этом спучае сигиатурныйанализатор 12 переходит в режим хранения полученной на предыдущем тактесигнатуры (носколъку синхровмпульсна его синхрозход не проходит), Навход 21 блокаподается код инструкции второго типа, при которой на вход22 блока 1 подается код эталоннойсигнатуры. Значение .эталонной сигнатуры поступает на второй вход схемы13 сравнения и сравнивается с находящимся на первом входе кодом сигнатуры, сформированным в сигнатурноманализаторе 12. Результат сравненияопределяет направление ветвления изтекущей мнкрокоманды - код адресаследующей микрокоманды на выходе23. Таким образом, в режиме сравнениякод адреса следующей микрокомавды647565 30 35 40 45 50 зависит от того, совпали лн коды полученной и эталонной сигнатур или нет,При 3 Т 1, ССЕв блоке 1 осуществляется режим выдачи сигнатуры. Сигна турный анализатор2 находится в режиме хранения, сформированная сигнатура через мультиплексор 35 поступает на выход 23 блока.На фиг.З и 4 представлен фрагмент ГСА, реализуемый микропрограммным устройством управления с сигнатурным контролем. Здесь использованы следующие обозначения О - конечная поиследняя микрокоманда п-.го контролируемого участка, содержащего р разя лличных трассС,..С - микрокоманда, реализующая в пре лагаемом устройстве режим сравнения с эталоннымил и в+4 сигнатурами 8 8 . О, - начальная (первая) мнкрокоманда (и+)-го контролируемого участка, Вл - микр команда, реализующая в предлагаемом устройстве режим выдачи полученной сигнатуры на выход устройства, Е - результат сравнения схема 3 сравнения. формула изобретения Микропрограммное устройство управления с контролем, содержащее блок памяти, регистр микрокомаид, узел формирования адреса, сигнатурный анализатор, схему сравнения, причем выход блока памяти соединен с информационным входом регистра микрокоманд, выход поля управления формированием адреса которого соединен с входом кода операции узла формирования адреса, выход которого соединен с информационным входом сигнатурного анализатора, выход которого соединен с первым входом схемы сравнения, выход поля адреса регистра микрокоманд соединен с информационным входом узла формирования адреса и с вторым входом схемы сравнения, выход признака анализа логического условия регистра макрокоманд соединен с входом разрешения анализа логических условий узла формирования адреса, вход синхронизации устройства соединен с 5 10 15 20 25 входами синхронизации узла формирования адреса и регистра микрокомаид,выход поля микроопераций которогоподключен к выходу микрооперацийустройства, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, .с целью повышения достоверности функционирования за счет обеспечения возможности самоконтроля,дополнительно содержит первый и второй мультиплексоры, с первого потретий элементы И, первый и второйэлементы НЕ, регистр эталонных сигнатур, причем выход признака управлениятестированием регистра микрокомандсоединен с первыми входами первогои третьего элементов И, входом разрешения работы сигнатурного анализа-,тора, управляющим входом первого муль"типлексора, входом первого элементаНЕ, выход которого соединен с первымвходом второго элемента И, выходкоторого соединен с входом синхронизации сигнатурного анализатора, выходкоторого соединен с первым информа- .ционным входом .второго мультиплексора, выход которого соединен с адресным входом блока памяти и с информационным входом регистра эталонных сигнатур, выход которого соединен с выходом сигнатур устройства, выходпризнака анализа логического условиярегистра микрокомзнд соединен с вторы"ми входами третьего н первого элементов И, выход первого элемента Исоединен с управляюшим входом второ-го мультиплексора, выход третьегоэлемента И соединен с входом выборкиблока памяти и с входом второго элемента НЕ, выход которого соединен с входом синхронизации регистра эталонных сигнатур, вход логическогоусловия устройства соединен с перввиинформационным входом первого мультиплексора, выход которого соединен с входом логического условия узла формирования адреса, выход которого соединен с вторым информационным входом второго мультиплексора, вход сиихронизации устройства соединен с вторым входом второго элемента И, выходсхемы сравнения соединен с вторым ин-формационнвв входом первого мультиплексора.164 75 б 5 Составитель А.СопжинРедактор В.Бугренкова , Техреди.дндык Корректор Л.Патай Подписноетениям и открьггиям прн ГКНТ СССская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород,агарина, 101 7 ъ сй каз 1401 Тираж 420 НИИПИ Государственного комитета по изоб 113035, Москва, Ж, Ра