Микропрограммное устройство управления

(Я) 4 С 06 Г 9/22 АНИЕ ИЗОБРЕТЕКИЯ Н АВТО ЬСТВ Р 47 .Б. Кириллунов и В ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ( 56) Авторское свидетельство СССРУ 746517, кл. 0 06 Р 9/16, 197,Авторское свидетельство СССРВ 842815, кл. О 06 Р 9/22, 1979.( 54)( 57 ) МИКРОПРОГРАММНОЕ УСТРОЙСТВОУПРАВЛЕНИЯ, содержащее блок памяти,регистр микрокоманд, мультиплексорусловий, дешифратор, счетчик адре-са, выход которого соединен с адресным входом блока памяти, выход которого подключен к информационному входу регистра микроко"манд, синхровход которого соединен с входом первого тактового импульса устройства, а выход - с выходом устройства, информационныйвход мультиплексора условий соединенс входом условий устройства, синхровход счетчика адреса соединен с входом второго тактового импульса устройства, выход кода Формата командырегистра микрокоманд соединен с входом дешифратора, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышениябыстродействия, оно содержит регистр 80.1200289 А; расширения микрокомаидц, сумматор и элемент И, причем первый и второй информационные входи регистра расширения микрокоманды соединены соответственно с выходом кода признака перехода регистра микрокоманд и информационным входом устройства, выходы кода адреса перехода, кода условий и кода вида перехода регистра расширения микрокоманды подключены соответственно к первому информационному входу сумматора, управляю- . щему входу мультиплексора условий и управляющему входу сумматора, второй информационный вход которого подклю- а чен к выходу счетчика адреса, вход счета записи которого соединен с выходом элемента И, первый, второй и третий входы которого соединены со- С ответственно с выходом мультиплекй сора условий, первым выходом дешиф- С ратора и выходом кода признака перехода регистра микрокоманд, выход сумматора подключен к информационному входу счетчика адреса, второй выход дешифратора подключен к входу разрешения записи регистра расширения микрокоманды, синхровход и вход направ ления записи которого соединены соответственно с третьим тактовым входом устройства и выходом кода признака перехода регистра микрокоманд.12Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в высокопроизводительных вьгчислительных системах,Цель изобретения - повышение быстродействия устройства микропрограммного управления.На Фиг.1 представлена функциональная схема устройства микропрограммного управления на фиг.2 - алгоритмработы устройства; на Фиг. 3 - тактовые импульсы, поступающие на синхровхады блоков устройства.Устройство содержит блок 1 памяти, регистр 2 микрокоманд, счетчик 3 адреса, регистр 4 расширения микрокоманды, сумматор 5, дешифратор 6, элемент И 7, мультиплексор8 условий, информационный вход 9,вход 10 условий, информационный выход11, входы 12-14 тактовых импульсов.На Фиг.3 обозначены период Т тактовых импульсов или цикл работыустройства, тактовые импульсы 15,поступающие на вход 12 устройства,тактовые импульсы 16, поступающие навход 13 устройства, тактовые импульсы 17, поступающие на вход 14устройства,Устройство предназначено для работы с типовым набором микрокоманд.Пусть например, микрокоманда содержит 16 разрядов, которые нумеруютсяс 0-го по 15-й начиная с младшего.Старшие 2 разряда, 15 и 14-й, определяют формат микрокоманды, причемкод 00, содержащийся в данных разрядах, определяет 1-й формат, код 012-й формат, код 10 - 3-й формат,код 11 - 4-й формат. Положим, чтоформат 1 соответствует,арифметическим, Формат 2 - логическим опера"циям, Формат 3 - операциям загрузки регистра расширения микрокоманды, формат 4 - операциям пересылок,Пусть в 3-м Формате разряды микрокоманды распределены следующим образом: 15-14 - Формат микрокоманды,13 - направление загрузки регистра расширения микрокоманды; 12 - видперехода (относительный, абсолютный ), 11-9 - вид условия перехода1,по переполнению, концу работы блокаввода-вывода ит,д.); 8-0 - адрес А(либо абсолютный адрес перехода,либо приращение к текущему значениюсчетчика 3 адреса ).Пусть в первом формате совмещены операция перехода и арифметичес 00289 2 10 45 50 55 15 20 25 30 35 40 кая, т.е. например 13-й разряд микрокоманды указывает на наличие перехода, а остальные определяют арифметическую операцию, Логично для увеличения эффективности системы микрокоманд подобное совмещение реализовать и в микрокомандах тех форматов, в которых есть по крайней мере один свободный разряд, что повлечет изменение схемы дешифратора б,Первый выход регистра 2 микрокоманд, подключенный к первому информационному входу регистра 4 расширения микрокоманды, соответствует 2- О)-м разрядам микрокоманды, второй вь.ход, подключенный к первому управляющему входу регистра 4 и к третьему входу элемента И 7, - 13-му разряду микрокоманды и в 3-м формате оп. ределяет загрузку регистра 4 либо с регистра 2, либо с информационного входа 9 устройства, а в первом формате определяет наличие перехода, третий выход, подключенный к входу дешифратора 6, - (15-14)-м разрядам микрокоманды и определяет ее формат.В регистр 4 расширения микрокоманды загружается признак перехода: вид перехода, вид условия перехода и адрес А, т.е. разряды 12-О) регистра 2 микрокоманд, Первый выход регистра 4 подключен к первому информационному входу сумматора 5 ипредставляет код либо приращения относительного адреса перехода, либо абсолютного адреса перехода, второй выход подключен к управляющему входу селектора 8 и представляет код вида условия перехода, третий выход под= ключен к управляющему входу сумматора 5 и представляет код вида перехода ( абсолютный или относительный ). На сумматоре 5 получается либо от- носительный адрес перехода суммированием базового адреса, поступающего с второго информационного входа,подключенного к выходу счетчика 3 адреса, и приращения адреса, поступающего по первому. информационному входу, либо абсолютный, поступающий по первому информационному входу.Счетчик 3 адреса, в зависимости от значения сигнала на управляющем входе "Счет/запись", подкдоченном к выходу элемента И 7, работает либо в режиме счета, либо в режиме занесения адреса перехода с информацион"3 1ного входа, подключенного к выходусумматора 5.Первый выход дешифратора 6, подключенный к второму входу элемента И 7, соответствует первому формату микрокоманды перехода, второй выход, подключенный к второму управляю.щему входу регистра 4, соответствует третьему формату микрокоманды иопределяет разрешение загрузки. регистра 4,Устройство работает следующим образом.С приходом. тактового сигнала навход 12 устройства из блока 1 памятимикрокоманд в регистр 2 заноситсямикрокоманда загрузки регистра 4 и всоответствии со значением кода первогуправляющего входа регистра 4 ои загружается, с приходом тактового сигнала на вход 14 устройства, либо непосредственно с регистра 2, либо синформационного входа 9 устройства,при этом на второй управляющий входрегистра 4 поступает сигнал разрешения записи с второго выхода дешифратора.б.После загрузки регистра 4 начинается выполнение цикла: микрокомандыцикла, начиная с первой, выбираютсяпоследовательно из блока 1 памяти допоявления команды перехода, при этомна втором выхода дешифратора б отсутствует сигнал, разрешающий запись врегистр 4, а на входе "Счет/запись"счетчика Э адреса действует сигнал,поступающий с выхода элемента И 7 200289 4и обуславлнвающий режим счета, таккак на второй вход элемента И 7 спервого выхода дешифратора 6 сигналне поступает. Счетчик 3 увеличиваетсвое содержимое на единицу с прикормкаждого тактового импульса на вход13 устройства.С появлением на,регистре 2 микрокоманды перехода,на втором выходе 1 О регистра 2 и первом выходе дешифратора 6 появляются сигналы, поступающие соответственно на третий ивторой входы элементы И 7. Если кэтому моменту пришел сигнал условия 15 перехода на вход 1 О устройства, то.на выходе мультиплексора 8 появляется сигнал условия перехода, опредео ляемый кодом сигнала вида условияперехода, поступающего с второго вы О хода регистра 4, На выходе элемента И 7 появляется сигнал, обеспечивающий занесение в счетчик 3 адре са с выхода сумматора 5 кода адреса первой микрокоманды цикла, и про цесс повторяется до окончания цикла.С окончанием цикла условие перехода не вырабатывается, сигнал условия перехода отсутствует на входе 10 ЗО устройства, и с появлением микрокоманды перехода на регистре 2 на выходе мультиплексора 8 и, следовательно,на выходе элемента И .7 сигнал отсутствует, счетчик 3 адреса остается в режиме счета и из блока 1 памяти выбирается микрокоманда, следующаяза комацдой перехода.1200289Составитель. А.Чугунов Редактор В.Петраш Техред Т.Дубинчак Корректор Г.Решетник Заказ 7869/55 Тираж 709 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий 13035, Москва, 3-35, Рвуюсквя квб д. 4/5 Филиал ППП "Патент", гяужгород, ул,Проектная,4