Микропрограммное устройство управления

(59 4 С 06 Р 9/22 В."ЕСИН:"ЯПАТЕ 11 1:.-,: ЯЕ Б. ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Н АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССРФ(71) Научно-исследовательский,проектно-конструкторский и технологический институт комплектного элек. -тропривода(57) Изобретение относится к автома-. тике и вычислительной технике и может быть использовано в аппаратурео автоматизированных систем управления, ,а также в универсальных и специали- " зированных цифровых вычислительных машинах. Цель изобретения - сокращение емкости памяти микрокоманд. С этой целью в микропрограммное устройство управления, содержащее счетчик 2 адреса, блок 1 памяти микрокоманд, регистр 3 микрокоманд, дешифраторы 4-6, блок 8 местного управления, элемент ИЛИ 11 и группу элементов И 12, введены схема 7 сравнения и счетчик 9 тактов, 1 з.п. ф-лы, 7 ил.Ж30 Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и можетбыть использовано в аппаратуре автоматизированных систем управления, атакже в универсальных и специализированных цифровых вычислительных машинах.Цель изобретения " сокращение емкости памяти микрокоманд, ОНа фиг,1 изображена функциональная схема микропрограммного устройства управления; на Фиг.2 - графмикропрограммы работы блока местногоуправления микропрограммного устройства; на Фиг.З - структура микрокоманд; на Фиг.4 - пример реализацииблока местного управления; на фиг,57 - временные диаграммы работы блока местного управления. 20Устройство содержит (Фиг.1)блок 1 памяти микрокоманд, счетчик 2адреса, регистр 3 микрокоманд, первый 4 и второй 5 дешифраторы, третийдешифратор 6, схему 7 сравнения, блок 258 местного управления, счетчик 9 тактов, входы 10 логических условий,элемент ИЛИ 11 и группу элементовИ 12,Блок 8 местного управления(фиг.4) содержит узел 13 памяти,регистр 14, элемент НЕ 15, генератор 16 тактовых импульсов, дешиф"ратор 17, шифратор 18 управляющихсигналов, входы 19-21 логических условий и выходы 22-29.При этом сигналы на выходах шиф"ратора 18 Формируются в соответствии с выражениями:выход 22 = (а ч аЗ ча 4 ч а 5) ТИ; 40выход 23 = а 7 ТИ;выход 24 = (аО ч а 6) ТИ;выход 25 = а 4;выход 26 = а 1 ТИ;выход 27 = а 2 ТИ; 45выход 28 = а 2 ТИ;выход 29 = аЗ ТИ,где ад - сигналы с выходов дешифратора 17;ТИ - сигнал с выхода генератора16,В качестве шифратора 18 можно использовать программируемую логическую матрицу.Блок 8 работает в соответствии 55с графом микропрограммы (фиг.2). Операционные микрокоманды (фиг,2) задают набор микроопераций микропрограммного устройства и означают: РГИК:==ПЗУ - регистру микрокоманд присваивается значение постоянного запоминающего устройства; СчА;= СчА+1 - кзначению счетчика адреса прибавитьединицу; СчТ:= СчТ+1 - к значениюсчетчика тактов прибавить единицу;СчА:= РгМК - в счетчик адреса переписывается значение регистра микрокоманд,На фиг.3 представлена структурамикрокоманд, которые можно реализовать в предложенном устройстве, Первый и второй разряды поля микрокоманды определяют ее тип.В микропрограммном устройствеуправления можно реализовать микрокоманды трех типов: однотактовыеоперационные микрокоманды, в информационном поле которых записан кодмикроопераций; многотактовые операционные микрокоманды, в информационном поле которых записан код количества тактов и код микрооперации;управляющие микрокоманды, которыевыполняются за два такта работымикропрограммного устройства, В первом такте анализируется логическоеусловие операционного устройстваобъекта управления, код которогозаписан в информационном поле, Порезультату анализа условия к счетчику адреса прибавляется единица илив него переписывается адрес перехода, записанный в информационном полемикрокоманды.Устройство работает следующимобразом,Информация из блока 1 памяти по адресу, установленному в счетчике 2 адреса, записывается в регистр 3 микрокоманд по переднему фронту сигнала с третьего выхода блока 8. Если считываемая микрокоманда первого типа (однотактовая операционная), то Формируется сигнал с пятого выхода блока 8 на стробирующий вход второго дешифратора 5.С выхода второго дешифратора 5 сигнал поступает на операционное устройство объекта управления, Одновременно с этим подается сигнал с первого выхода блока 8 на счетный вход счетчика 2 адреса и к его содержимому по переднему фронту этого импульса прибавляется единица, Подготавливается считывание из блока 1 памяти следующей микрокоманды, 1478215При считывании микрокоманды второго типа (многотактовой операционной)сигнал с третьего выхода блока 8передним Фронтом переписывает содержимое блока 1 в регистр 3 микроко 5манд. Сигнал с соответствующей группы выходов регистра 3 микрокомандпоступает на информационные входытретьего дешифратора б и несет информацию о выбранном операционном устройстве объекта управления,Сигнал с соответствующей группывыходов регистра 3 микрокоманд задает на первом входе схемы 7 сравнениянужное количество тактов, Например,для трехтактной микрокоманды на первых входах схемы 7 сравнения кодбудет 010. Блок 8 на седьмом и шестом выходах Формирует управляющиесигналы, которые поступают на счетный вход счетчика 9 тактов и стробирующий вход третьего дешифратора6, На выходе третьего дешифратора 6Формируется сигнал, выбирающий нужное операционное устройство объектауправления. Сигналы с выходов счетчика 9 тактов поступают на входыобъекта управления и второй вход схемы 7 сравнения, На Фиг.5 показанывременные диаграммы различных состояний счетчика 9 тактов для трехтактной микрокоманды. Первоначально счетчик сброшен, состояние ТО, что соответствуют коду 000 на его выходах.Состоянию Т 1 соответствует код 001,35а Т 2 - код 010. Во время состоянияТ 2 с выхода схемы 7 сравнения поступает на третий вход блока 8, Блок 8Формирует сигналы на первом и В ось 40мом выходах, которые прибавляют ксчетчику 2 адреса единицу и сбрасывают в нулевое состояние счетчик 9тактов,Если считывается микрокоманда 45третьего типа - управляющая, то сигнал с четвертого выхода блока 8разрешает работу первого дешифратора4. Одновременно с этим сигнал с первого выхода блока 8 прибавляет единицу к содержимому счетчика 2 адреса.Сигнал с соответствующего выходапервого дешифратора 4 поступаютна первый вход соответствующегоэлемента,И 12, на второй вход которого поступает сигнал логическогоусловия. Длительность этого сигналадолжна быть не меньше длительностисигнала с четвертого выхода блока 8. Если значение логического условия равно единице (сигнал с выхода элемента ИЛИ 11), то с блока 8 на счетный вход счетчика 2 адреса поступает сигнал, прибавляя единицу к его содержимому, Если значение логического условия равно нулю, то блок 8 после анализа условия и прибавления к счетчику 2 адреса единицы формирует сигналы, поступающие с третьего выхода на установочный вход регистра 3 микро- команд и с второго выхода на установочный вход счетчика 2 адреса. При этом информация об адресе перехода сначала записывается в регистр 3 микрокоманд и затем в счетчик 2 адреса,Формула изобретения,1,Микропрограммное устройствоуправления, содержащее блок памяти .микрокоманд, счетчик адреса, регистрмикрокоманд, группу элементов И,элемент ИЛИ, блок местного управления, первый и второй дешифраторы,причем информационный вход счетчикаадреса соединен со всеми разрядамивыхода многофункционального полярегистра микрокоманд и информационными входами первого и второго дешифраторов, выходы которых соединенысоотвегственно с первыми входамиэлементов И группы и с первой группойвыходов микроопераций устройства,вторые входы элементов И группы являются входами логических условий устройства, выходы элементов И группысоединены с входами элемента ИЛИ,выход которого соединен с первымвходом логических условий блока местного управления, с первого по третийвыходы которого соединены соответственно со счетным входом счетчика адреса, входом управления записью -счетом счетчика адреса и синхровходом регистра микрокоманд, информационный вход которого соединен свыходом блока памяти мнкрокоманд,адресный вход которого соединен с выходом счетчика адреса, выход полятипа микрокоманды регистра микрокоманд соединен с вторым входом логических условий блока местного управления, четвертый и пятый выходы которого соединены со стробирующими входами соответственно первого и второго дешифраторов, о т л и ч а ю -щ е е с я тем, что, с целью сокращения емкости памяти микрокоманд, уст 1478215ройство содержит счетчик тактов, схему сравнения и третий дешифратор, причем первая и вторая группы разрядов выхода многофункционального поля регистра микрокоманд соединены соответственно с информационным входом третьего дешифратора и первым входом схемы сравнения, выход которой соединен с третьим входом логических условий блока местного управления, с шестого по восьмой выходы которого соединены соответственно со стробирующим входом третьего дешифратора, счетным входом и входом сброса 15 счетчика тактов, выход которого соединен с вторым входом схемы сравнения, выходы третьего дешифратора являются второй группой выходов микроопераций устройства. 202.Устройство по п.1, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что блок местного управления содержит генератортактовых импульсов, элемент НЕ, узелпамяти, регистр, дешифратор и шифратор управляющих сигналов, с первогопо восьмой выходы которого являютсясоответственно с первого по восьмойвыходами блока, с первого по третийвходы логических условий которого подподключены к старшим разрядам Входаадреса узла памяти, младшие разрядывхода адреса которого соединены с выходами регистра и входами дешифратора, выходы которого соединены с информационными входами шифратораупраЬляющих сигналов, стробирующийвход которого соединен с выходом генератора тактовых импульсов и входомэлемента НЕ, выход которого соединен с синхровходом регистра, информационный вход которого соединен свыходом узла памяти.1478215 кэ 1 ИЗ РгМ деяние Ргй к 51 ЮК 1 МТ х 1 (Сч А+11 Состояние Сюе тИ ч(т) ОЬотактогая микроюамагда Многотактобаймиирокоманда Эра ЯйющаюиикрювкаИЯ