Микропрограммное устройство управления

(н)976443 ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветсиииСоциалнстичесиинРеслублии(51)М. Кл. С 06 Р 9/22 3 Ъеударатвенный камитет СССР пв делам изобретений и атнрытнйесает ины повыщ тся тем,рвыйкоторого адре"ен свход коодом и и соедиматпы изрые соедиторасоеди Изобретение относится к автослатике и вычислительной технике и может быть использовано при проектировании устройств управления микропрограммных ЭВМ .Известно микропрограммное устройство, содержащее счетчик, дешифратор блок памяти, регистр, генератор, элементы И, ИЛИ Г 1Недостатком указанного устройства является низкая экономичность блока памяти обусловленная тем,. что если в формат линейки не помещается целое число микрокоманд, то часть блока па мяти остается не заполненной информацией, В результате этого блок памяти.используетсл не эффективно.Наиболее близким по технической ущности и достигаемому положительному эффекту к предлагаемому изобретению является устройство 1 2 .Недостатком этого устройства является низкая экономичность блока памяти, обусловленная невозможностью использования всех ячеек памяли при записи целого числа миманд в линейку блока памяти оячеек больше, чем половина дмикрокоманды.Целью изобретения являетсяние экономичности.Поставленная цель достигаечто устройство, содержащее песчетчик, информационный входго подключен к входу начальноса устройства, а выход соединвходом первого дешифратора, второго соединен с адресным вхблока памяти микрокоманд, каждМ (М-формат линейки блока паммикрокоманд) выходов которогонен с первыми входами в (и-фомикрокоманды) элементов И грусоответствующих М групп, а втовходы элементов И а-ой группынен с выходами второго дешифрасоответственно, вход которогонен с выходом второго счетчикаЭ 976 ды элементов И М групп соединены с соответствующими входами элементов ИЛИ (К+2) групп (К-количество микрокоманд в одной линейке), выходы которых соединены с информационными входами регистра, й выходов первой группы которого подключены к первым входам в элементов И группы из (К+1) групп соответственно, выходы которых соединены с входами щ элементов ИЛИ (К+3) группы, выходы которых подключены к выходу микрокоманд устройства, вторые входы каждого элемента И (К+1) групп подключены к выходу элемента И, а третьи входь 1 - к (К+) выходам третьего дешифратора соответственно, вход которого соединен с выходом третьего счетчика, счетный вход которо" го соединен с выходом элемента И, первый вход которого соединен с генератором тактовых импульсов, а вто рой - с единичным выходом триггера, едичный вход которого подключен к выходу первого элемента ИЛИ, первый вход которого подключен к управляющему входу устройства, а второй вход - к выходу элемента задержки, дополнительно содержит первую й втррую группы (и) элементов И, второй, третий и четвертый элементы ИЛИ, грицем первые входы (п 1-1) элементов И первой группы подключены к выходу второго элемента ИЛИ, вторые входы к выходам второй гоуппы регистра со-, ответственно, трет,и входы (и 1-1) элементов И первой группы соединены с (К+2)-ым выходом третьего дешифратора, а выходы - с третьими входами (щ-) элементов ИЛИ первой групге из (К+2) групп, четвертые входы которых подключень 1 к выходам (п) элементов И второй группы, первые входы которых соединены с выходом третьего элемента ИЛИ, входы которого подключены к выходам второго дешифратора второй группы, вторые входы (и) элементов И второй группы подключены к (К+2)-му выходу третьего дешифратора и к входам сброса триггера и третьего счетчика, входу элемента задержки, счетным входам первого и второго счетчиков, третьи входы д-) элементов И второй группы соединены с информационными выходами вторсй группы ре,-истра, информационный вход второго счетчика соединен с входом начального адре"1 регистра, выходы третьей. Уопь, зорого дешифратор подключенывходам цетвертого элемента ИПИ,443 4выход которого соединен с четвертымивходами элементов И (К+1)-ой группы.Ка чертеже изображена функциональная схема микропрограммного устройства управления,Предлагаемое устройство содержитсчетчик 1, дешифратор 2, блок 3 памяти микрокоманд, М групп элементовИ 4, (К+2) группы элементов ИЛИ 5,1 О регистр 6, (К+1) группы элементовИ 7, счетчик 8, дешифратор 9, элемент ИЛИ 10, элементы ИЛИ 11, 12,(К+2) группу элементов И 13, (К+3)группу элементов И 14, (К+3) группу элементов ИЛИ 15, генератор 16тактовых импульсов, элемент И 17,элемент 18 задержки, элемент ИЛИ 19,триггер 20, счетчик 21, дешифратор22.Устройство работает следующим образом,Начальный адрес поступает на первый вход счетчика 1 и второй входсчетчика 8. По информации на выходе2 счетчика 1 дешифратор 2 выбирает нужную линейку микрокоманд в блоке памяти. По информации на выходе счетчика 8 дешифратор 9 открывает одиниз элементов И в каждой из групп 4,Линейка микрокомандчерез выбранные элементы И 4 и элементы ИЛИ 5записывается в регистр, Микрокоманф ды из регистра б сцитываются поочередно через группы элементов 7 игруппу элементов ИЛИ 15 на выход уст 3ройства при наличии сигнала с дешифратора 22 и генератора 16, причем с(К+)-ой группы выходов регистра 6микрокоманда считывается также приналичии сигнала с выхода элементаИЛИ 10.С (К+1)-ой группы выходов регистра 6 через (К+2) группу элементовИ 13 и с (К+2)-ой группы выходов45через (К+3) группу элементов И 14часть микрокоманды переписываетсяв первые разряды при сигнале с(К+2)-го выхода дешифратора 22 ипри наличии сигналов на выходе элемента ИЛИ 11 и элемента ИЛИ 12 соответственно. Па сигналу с второговхода устройства, поступающему напервый вход элемента ИЛИ 19, триггер 20 устанавливается в " 1". Сигнал с прямого выхода триггера раз решает прохождение тактовых импульсов с генератора 16 через элемент И17 на счетный вход счетчика 21 ивторые входы элементов И 7. По сос976 И 5тоянию счетчика 21 дешифратор 22 считывает микрокоманды, После считывания целых микрокоманд, по сигналу с (К+2)-го выхода дешифратора 22 часть микрокоманды переписывается З в первые разряды регистра 6, устанавливаются в "0" триггер 20 и счетчик 21, увеличивается содержимое счетчиков 1 и 8 на единицу. Сигналом с выхода элемента 18 задержки триггер 20 устанавливается в. "1" и начинается процесс считывания следующей линейки микрокоманд.На первый вход устройства, которым являются первый вход счетчика 1 и второй вход счетчика 8, поступает начальный адрес, По начальному адресу, записанному в счетчике 1, дешифратор 2 выбирает в блоке 3 памяти линейку микрокоманд. По начальному 20 адресу, записанному в счетчике о, дешифратор 9 выбирает один элемент из каждой группы 1, и микрокоманды с блока 3 памяти считываются через элементы .И И групп ч и элементы ИЛИ (К+2) групп 5 и записывается в регистр 6. По сигналу, поступающему на второй вход устройства, который проходит че-рез элемент ИЛИ 19, триггер 20 устанавливается в единичное состояние, с прямого выхода триггера 20 разрешается прохождение тактовых импульсов с генератора 16 через элемент3 И 17. Тактовые импульсы поступают на , счетный вход счетчика 21. По состоянию счетчика 21 дешифратор 22 выбирает по очереди одну из групп элементов И 7. При наличии сигнала с дешифратора 22 и тактового импульса с генератора 1 б микрокоманда считывается с регистра б и через группу элементов И 7 и группу элементов ИЛИ 15 поступает на выходы устройства.Информация и микрокомандах в (К+1)-ой и (К+2)-ой частях регистра 6 соответствует позиционному коду на выходе дешифратора 9. Если в (К+1)-ой ячейке записана целая микроЯ команда, то при наличии сигналов на выходе элемента ИЛИ 10, на (К+1)-ом . выходе дешифратора 22 и тактового импульса с генератора микрокоманда считывается с (К+1)-ой ячейки регистра через (К+1) группу элементов И 7 фф и группу элементов ИЛИ 15, Если в (К+2)-ой ячейке нет информации, то по сигналу на (К+2)-ом выходе де 6шифратора 22 счетчик 21 и триггер 20 устанавливаются в "0", содержимое счетчиков 1 и 8 увеличивается на единицу. По новому адресу дешифратор 2 выбирает в блоке 3 памяти очередную линейку микрокоманд. Дешифратор 9 выбирает соответствующие элементы И 1, Считанные с блока 3 памяти микрокоманды через элементы И 1 и элементы ИЛИ 5 записываются в регистр 6, начиная с первого разряда. Сигнал с (К+2)-го выхода дешифратора 22, пройдя через элемент 18, элемент ИЛИ 19, .вновь устанавливает триггер 20 в единичное состояние.Начинается считывание микрокоманд с регистра 6 Если после считывания целых микрокоманд в (К+1)-ой ячейке находится часть микрокоманды, то устройство работает следующим образом.При появлении сигнала на (К+1)-ом выходе дешифратора 22 и при наличии сигнала на выходе элемента ИЛИ часть микрокоманды с (К+1)-ой ячейки через (К+2) группу элементов И 13 и первую группу элементов ИЛИ 5 переписывается в первые разряды регистра 6, По сигналу с (К+2)-го выхода дешифратора 22 устанавливается в "0" триггер 20 и счетчик 21, а также увеличивает ся на единицу содержимое счетчиков 1 и 8. После этого начинается считыванИе очередной линейки микрокоманд, Однако в регистр в микрокоманды записываются и оставшиеся незаполненными разряды.Если в (К+1)-ой ячейке записана целая микрокоманда, а в (К+2)-ой часть другой микрокоманды, то в (К+1)-ом такте считывается целая микрокоманда, как было описано выше. По сигналу с (К+2)-го выхода дешифратора 22 и сигналу на выходе элемента ИЛИ 12 часть микрокоманды и (К+2)-ой ячейки через (К+3) группу элементов И 11 и первую группу элементов ИЛИ 5 записывается в первые разряды регистра б. Далее работа устройства аналогична случаю, когда цасть микрокоманды записана в (К+1)-ой ячейке регистра 6. Выигрыш в экономичности сохраняется за счет йсклоцения из схемы счетчика и дешифратора.Предлагаемое микропрограммное ус 1-ройство полностью использует весь объем .блока памяти. Благодаря этому повышается экономичность всего устройства, достигается более высокая производительность и надежность.формула изобретения 976443тем, что, с целью повышения экономичности устройства, оно дополнительно содержит первую и вторую группы (щ) элементов И, второй, третий и четвертый элементы ИЛИ, причем первые входы (щ) элементов И первой группы подключены к выходу второго элемента ИЛИ, вторые входы - к выходам второй группы регистра соответственно, третьи входы (щ) элементов И первой группы соединены с (К+2)-ым выходом третьего дешифратора, а выходы - с третьими входами (щ) элементов ИЛИ первой группы из (К+2) групп, четвертые входы которых подключены к выходам (щ) элементов И второй группы, первые входы которых соединены с выходом третьего элемента ИЛИ, входы которого подключены к выходам второго дешифратора второй группы, вторые входы (щ) элементов И второй группы подключены к (К+2)-му выходу третьего дешифратора и к входам сброса триггера и третьего счет,чика, входу элемента задержки, счетным входам первого и второго счетчиков, третьи входы (щ) элементов И второй группы соединены с информационными выходамм второй группы регистра, информационный вход второго счетчика соединен с входом начального адреса регистра, выходы третьей группы второго дешифратора подключены к входам четвертого элемента ИЛИ, выход которого соединен с четвертыми входами элементов И (К+1)-ой группы.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Наири, Программирование имикропрограммирование. М., "Статистика", 1979, с. 13.2, Авторское свидетельство СССРпо заявке г" 2961311/18-24,кл. С 06. Р 9/22, 1981 (прототип) .Э976443 аз 9005/7 Тираж 731 Подписное илиал ППП "Патен вниипи ород, ул. Пр тная 4