Микропрограммное устройство управления с контролем

92072 3Поставленная цель достигаетсятем, что микропрограммное устройствоуправления с контролем, содержащееблок памяти микрокоманд, регистр адреса, регистр микрокоманд, блок сравнения, сдвигающий регистр, первыйэлемент И, поичем выход регистраадреса соединен с входом блока памятимикрокоманд,выход которого соединенсо входом регистра микрокоманд, адресный выход которого соединен спервым входом регистра адреса, выход микроопераций регистра микрокоманд соединен с прямым входом первого элемента И и с первым входомблока сравнения, выход логическихусловий соединен с первыми входамиэлементов И группы, выход второгоэлемента И соединен со вторым входомрегистра адреса и первым входом 2 Осдвигающего регистра, выход которогосоединен со вторым входом блокасравнения, третий вход которого соединен с инверсным входом первогоэлемента И и с первым выходом метокрегистра микрокоманд, второй выходметок которого соединен с первымвходом второго элемента И, выходпервого элемента И является выходоммикроопераций устройства, вторыевходы элементов И группы являютсявходами логических условий устройства, выходы элементов И группы соединены с входами элемента ИЛИ, выходкоторого соединен с втооым входом35второго э.пемента И, содержит элементзадержки, буферный регистр, сумматор по модулю два, элементы И,ИЛИ-НЕ, первый выход меток регистрамикрокоманд через элемент задержкисоединен с первым входом третьегоэлемента И, второй вход которогосоединен с выходом микрооперацийрегистра микрокоманд, выход третьего элемента И соединен со входом45буферного регистра, выход которогосоединен с первым входом сумматорапо модулю два, второй вход которогосоединен с выходом логических условий регистра микрокоманд, а выходсумматора по модулю два сое 50динен с прямым входом четвертого элемента И, инверсный входкоторого соединен с вторым выходом меток регистра микрокоманд,а выход четвертого элемента И соединен с первым входом элемента ИЛИ-НЕ,второй вход которого соединен с выходом блока сравнения, а выход эле 7 4мента ИЛИ-НЕ является выходом сигнала ошибки устройства и соединенсо вторым входом сдвигающего регистра, третий вход которого соединенс выходом пятого элемента И, первыйвход которого является синхровходомустройства, а второй вход соединенс вторым выходом меток регистрамикрокоманд,На чертеже изображена функциональная схема микропрограммного устройства управления с контролем.Устройство содержит регистр 1 адреса, блок 2 памяти микрокоманд,регистр 3 микрокоманд с полями: адресным 3 , микроопераций 3 ,логических условий 3 , меток 3и 3блок 1 управления переходами, состоящий из группы элементов И 5, элемента ИЛИ 6, второго элемента И 7и входов 8 логических условий,сдвигающий регистр 9, блок 10 сравненияпятый элемент И .11, первый элементИ 12 с выходом 13 микроопераций,элемент ИЛИ-НЕ. 11, выход 15 сигналаошибки устройства, синхровход 1 бустройства, элемент 17 задержки,третий элемент И 18, буферный регистр 19, сумматор 20 по модулю два,четвертый элемент И 21 .Устройство работает следующимобразом,По сигналу синхроимпульса, поступающегс на вход регистра 1 адреса, из блока 2 по адресу, записанному на регистре 1 адреса, выбирается очередная микрокоманда на регистр 3 микрокоманд. Адресная частьсчитанной микроксманды передаетсяиз поля адреса 3 регистра 3 микрокоманд в регистс 1 адреса, Из полямикроопераций 3регистра 3 микрокоманд считываются коды микроопераций и при отсутствии в поле 34 меткиконтрольной микрскомандь проходятна выход 13 через элемент И 12,8 следующем такте из блока 2 по адресу, записанному в регистре 1 адреса, выбирается очередная микрокоманда, и работа устройства происходит аналогичным образом.При ветвлениях в микропрограмме значение логических условий поступает на вход 8 блока 1 управления переходами, На другой вход группы элементов Иблока ч управления переходами поступает код проверяемых логических условий, считанный920727 Формула изобретения 5из поля 3 регистра микрокомандЗначения логических условий проходят через элемент ИЛИ 6 на первый вход элемента И 7, на второй вход которого поступает единичное значе ние метки микрокоманды ветвления. Сигнал выхода элемента И 7 поступает на второй вход сдвигающего регистра 9, а также на второй вход регистра 1 адреса, где модифицирует адрес 10 микрокоманды.Контрольный признак, записанный в свободных ячейках поля логических условий 3,одинаков во всех микро- командах данного участ ка. Его значение 15 в каждом т акт е пост упает на первый вход сумматора 20 по модулю два и сравнивается с контрольным признаком, хранимымбу,ферным регистром 19,в которыйонзаписывается с задержкой через элемент И 20 18 при считывании контрольной микрокоманды. При совпадении разрядов кода на выходе сумматора 20 по модулю два сигнал отсутствует, Нулевой сигнал (сигнал совпадения кодов) 25 поступает на второй вход элемента И 21 и далее на второй вход элемента ИЛИ-НЕ 11. Если и на первый вход этого элемента поступает нулевой сигнал, то это говорит об от- зо сутствии ошибок при ветвлениях, на выходе элемента ИЛИ-НЕ 1 ч появляется единичный сигнал, свидетельствующий о правильном функционировании устройства в целом, Этот же сигнал обнуляет сдвигающий регист 9, подготавливая его к работе.Проверка правильности ветвлений на участке микропрограммы осуществляется следующим образом. 40Сигнал, поступающий с выхода блока ч управления переходами, формирует в сдвигающем регистре 9 фактическое значение признака К путем последовательной записи значений проверяемых логических условий хх ,11111 При наличии ветвления (метка микро- команды ветвления равна единице) на сдвигающий регистр 9 поступает через элемент И 11 разрешающий сигнал, по которому в сдвигающем регистре 9 формируется код контрольного признака К" путем последова 1тельной записи значений логических условий. Этот код затем сравнивается блоком 10 сравнения с его Фактическим значением, поступающим из ячеек поля микроопераций 3 регистра микрокоманд 3. 6При равенстве метки контрольной микрокоманды единице происходит сравнение и результат выд-ется на первый вход элемента ИЛИ-НЕ 11. В момент, когда происходит контроль ветвления, контроль перехода между рабочими микрокомандами не осуществляется, так как на выходе элемента 17 задержки сигнал отсутствует.Таким образом, предложенное устройство существенно превосходит известное по достоверности и оперативности контроля, Использование этого устройства позволит разрабатывать высокоэффективные самоконтролируемые микропрограммные устройства. Микропрограммное устройство управления с контролем, содержащее блок памяти микрокоманд, регистр адреса, регистр микрокоманд, первый элемент И, сдвигающий регистр, блок сравнения, причем выход регистра адреса соединен с входом блока памяти микрокоманд, выход которого соеди. нен с входом регистра микрокоманд, адресный выход которого соединен с первым входом регистра адреса, выход микроопераций регистра микро-команд соединен с прямым входом пер" вого элемента И и с первым входом блока сравнения, выход логических условий соединен с первыми входами элементов И группы, выход второго элемента И соединен со вторым входом регистра адреса и первым входом сдвигающего регистра, выход которого соединен со вторым входом блока сравнения, третий вход которого соединен с инверсным входом первого элемента И и с первым выходом меток регистра микрокоманд, второй выход меток которого соединен с первым входом второго элемента И, выход пер" вого элемента И является выходом микроопераций устройства, вторые входы элементов И группы являются входами логических условий устройст" ва, выходы элементов И группы соединены с входами элемента ИЛИ, выход которого соединен с вторым входом второго элемента И, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения оперативности и достоверности контроля, оно дополнительно содержит элемент задержки, буферный регистр, 920727сумматор по модулю два, элементыИ, ИЛИ-НЕ, первый выход меток регистра микрокоманд через элемент задержки соединен с первым входом третьегоэлемента И, второй вход которогосоединен с выходом микрооперацийрегистра микрокоманд выход третьегоэлемента И соединен со входом буферного регистра, выход которого соединен с первым входом сумматора по модулю два, второй вход которого соединен с выходом логических условий регистра микрокоманд, а выход сумматора по модулю два соединен с прямымвходом четвертого элемента И, инверсный вход которого соединен с вторымвыходом меток регистра микрокоманд,а выход четвертого элемента И соединен с первым входом элемента ИЛИ-НЕ,второй вход которого соединен с выходом блока сравнения, а выход элемента ИЛИ-НЕ является выходом сигнала ошибки устройства и соединен 3 со вторым входом сдвигающего регистра, третий вход которого соединен с выходом пятого элемента И, первый вход которого является синхровходом устройства, а второй вход соединен в с вторым выходом меток регистра микрокоманд. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Патент США М 3789204,кл. 5 0611/1 О, 1974,2. Авторское свидетельство СССР й 711573, кл, Г 06 Р 9/14,С 06 Р 11/00, 1977 (прототип).