Микропрограммное устройство управления

1532925 30 ны микроопераций маскируются содержимьм одного из регистров блока 8, чтообеспечивает неизменное состояниегрупп шин микроопераций, управляющихвычислительным процессом, при переходе на сегмент микропрограммы регенерации. Положительный экономическийэффект возникает за счет сокращенияаппаратных средств, необходимых дляпамяти и синхронизации данного процесса с вычислительным процессом; в Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при построении управляющих 20систем, а также микропрограммных ав-,.томатов, в частности, в тех случаях,когда возникает необходимость по состоянию операционной части автомата, управляющего и вычислительного 25устройства, сохранять неизменным соСтояние группы выходных шин микроОперации,Цель изобретения - сокращение ем-кости блока памяти микрокоманд заСчет уменьшения количества микрокоманд,На фиг,1 приведена функциональная схема устройства". на фиг.2 - ал -Горитм выполнения микропрограмм управления с циклической регенерациейсодержимого динамической памяти управляемого объекта: на фиг. 3 и 4 - алгоритм работы устройства при записивходных условий в блок регистров.Устройство содержит регистр 1 адреса, буферный регистр 2, блок 3 памяти микропрограмм, регистр 4 микроопераций, первый коммутатор 5, блок6 анализа условий, генератор 7 тактовых импульсов, блок 8 регистров, второй коммутатор 9, блок элементов И 10,вход 11 логических условий и выход12 микроопераций устройства,Устройство работает следующим образом.В исходном состоянии по сигналу"Сброс" регистр 1 адреса устанавливается в нулевое состояние выходы блока регистров 8 устанавливаются в единичное состояние. Производится выбормикрокоманды из блока 3 памяти микрокоманд, После микроопераций Р подается на информационный вход регистра случае управления технологическимиобъектами, когда один контроллер может быть использован для управлениябольшим количеством управляемых точекобъекта, причем при реализации управляющегопроцесса возникает необходимость по состоянию управляющей средыпрерывать выполнение текущей микропрограммы с сохранением управляющихсигналов на объектах управления.4 ил. микроопераций 4, поле К определяет выбор направления коммутатора 9, в результате осуществляется подключение выход одного регистра из блока регист-ров 8 по входам блока элементов И 10 поле К определяет регистры блока 8 (один или несколько), в которые зано-. сится информационное поле маски М и (или) соответствующие состояния вкода 11.Содержимое регистра 1 адреса переписывается в буферный регистр 2 и увеличивается на единицу.Если выбранная микрокоманда является микрокомандой с безусловным переходом, управляющее поле У выхода блока 3 памяти микропрограмм формирует на управляющих входах блока 6 анализа условий код, который через выход блока 6 анализа условий открывает плечо коммутатора 5, транслирующее на вход регистра. 1 адреса адресную часть А выхода блока памяти микропрограмм 3.Если выбранная микрокоманда является микрокомандой с условным переходом, управляющее поле У выхода блока 3 памяти микропрограмм формирует на управляющих входах блока 6 анализа условий код, который, если выбранное условие с шины 11 входных условий выполняется через выход блока 6 анализа условий, открывает плечо ком" мутатора 5, транслирующее на вход регистра 1 адресную часть А выхода блока 3 памяти микропрограмм. В противном случае открывается плечо коммутатора 5, транслирующее на вход регистра 1 адрес буферного регистра 2 (РА+1),Если выбранная микрокоманда неизменяет последовательную выборку микрокоманд, управляющее поле У выхода5 10 15 20 25 Число моментов времени, которыемогут быть использованы для хране 30 ния различных значений состоянийнекоторых входных условий, определяется числом регистров блока 8,Благодаря наличию в устройствеэлементов памяти состояний входныхусловий, а именно блока регистров 8и элементов, производящих модификациюразрядов полей микроопераций (коммутатор 9, блок элементов И 1 О), становится возможной реализация алгоритмов микропрограммного управления,обеспечивающая модификацию разрядовмикроопераций регистра 4 микроопераций по состоянию -входных условий впредыдущие моменты времени. В предлагаемом устройстве новые микроопера"ции по анализу входных, условий Формируются путем модификаций разрядов микроопераций рагистра 4,На Фиг,З и 4 приведен одиниз таких алгоритмов, причем М 1, М 2, МЗ,М 4 - сегменты микропрограмм управления объектов (операционной средой);- моменты времени началаоф о+1выполнения модифицированных микропро 55гРамм 1 СиСоС, 1 п - моментызаписи входных условий в регистры блока 8, причем))) й)"о "о ( а Ид, А 1 и А 2 - условия анализа входных шнн,5 1532блока 3 памяти микропрограмм формирует на управляющих входах блока б анализа условий код, который через выходблока б анализа условий открывает .плечо коммутатора 5, транслирующее навход регистра адреса 1 адрес буферного регистра 2 (РА+1).Поле Р блока памяти микропрограмм3 определяет длительность выполнениямикрокоманды, Если микрокомандаопределяет условный переход, то генератор 7 тактовых импульсов выдаетсинхроимпульсы на управляющие входырегистра 1 адреса, буферного регистра2 блока элементов И 10 и группы регистров 8.с задержкой, необходимой,для Формирования достоверных сигналовна выходе блока б анализа условий,В регистр 4 микроопераций заносятся только те разряды, для которыхвыходы выбранного коммутатора 9 регистра группы 8 установлены в единичное состояние, остальные остаютсянеизменными,В регистр 1 адреса заносится адресследующей выполняемой микрокоманды,выбранной коммутатором 5. Цикл работы устройства повторяется.Рассмотрим работу данного устройства на примере с использованием воперационной части автомата оперативной памяти динамического типа,На Фиг,2 приведен возможный алго-.ритм функционирования микропрограммы управления таким устройством. Пос.-:ле выполнения сегментов микропрограммы 2 и 3 выходы регистра 4 .микроопе" .раций могут быть различными. При запросе от таймера выполняется микропрограмма регенерации содержимогопамяти. Входы регистра 4 микроопераций маскируются одним из регистровблока 8 для предотвращения выдачи;ложных сигналов на объект управленияили операционную часть автомата чтообеспечивает неизменное состояниенекоторых выходов регистра микроопераций 4 при выполнении микропрограммырегенерации даже в том случае, когдапередача управления на сегмент микропрограммы регенерации выполняетсяс произвольных адресов микропрограммы(в общем случае таких адресов можетбыть несколько, а состояния выходоврегистра микроопераций различны длякаждого перехода),Технико-экономические преимущества предлагаемого устройства особен 925 6 но проявляются при решении задач микропрограммного управления сложнымиобъектами, в тех случаях, когда требуется по состоянию операционной час"ти автомата илн объекта управленияоставить группу выводов микрооперации неизменным до формирования объектом определенных входных условий,Например, в тех случаях, когда в состав устройства входит память динамического типа (необходимо выполнять ре-.генерации содержимого памяти .по запросам от таймера с прерыванием вычислительного процесса)в контроллерах управления технологическими объектами, когда следующая управляющая команда выдается на объектпосле выполнения предыдущей с последующим подтверждением выполнения команды путем анализа входных условий,Предлагаемое устройство позволяет также выполнять параллельное управлениенесколькими такими объектами (за счетмаскирования входов регистров микроопераций),Разряды микроопераций микропрограммы М 5 определяются полем и инфОрмацией, записанной в первом регнстре блока 8 в предшествующие мо-,5манты времени сили , что опредЕляется соответствующими входными ус"ЛИВИЯМИ,Формула изобретенияМикропрограммное устройство уп" рвления, содержащее.,регистр адрес;, буферный регистр, блок памяти,микрпрограмм, регистр микроопераций, и("рвый коммутатор, генератор тактоВых 15 иммпульсов, блок анализа условий, прич м управляющие входы блока анализа у овий соединены с выходом поля усл вий блока памяти микропрограмй, адр сный вход которого соединен с выходом регистра адреса, информацион.Ный вход которого соединен с выходом первого коммутатора, первый информационный вход которого соединен с выходом поля адреса блока памяти мик рпрограмм, второй информационный Вод первого коммутатора соединен с входом буферного регистра, управляющий вход первого коммутатора соедИнен с выходом блока анализа условий, информационный вход буферного регистра соединен с выходом регстра адреса, вход логических условий устройства соединен с информапионным Входом блока анализа усло" 35 Вий, входы синхронизации регистра адреса и буферного регис н ны с первым Выходом генератора тактовых импульсов, вход поля микроопеРаций блока памяти .микропрограмм ,соединен с информационным входом регистра микроопераций, выход которого подключен к выходу микроопераций устройства, отличающееся теЮ, что, с целью сокращения емкости блока памяти микрокоманд эа счет уменьшения количества микрокоманд, оно содержит блок регистров,.второй коммутатор, блок элементов И, причем выход поля управления синхронизацией блока памяти микропрограмм соединен с входом управления режи- мом генератора тактовых импульсов, второй выход которого соединен с входом синхронизации блока регистров и с первым входом блока элементов И выход которого соединен с входом сий" хронизации регистра микроопераций, выход поля выборки блока памяти микропрограмм соединен с входом выборки блока регистров, с первого по К-й информационные выходы блока регистров (где К - количество регистров в блоке) соединены соответственно с первого по К-й информационными входами второго коммутатора, выход которого соединен с вторым входом блока элементов И, выход поля маски блока памяти микропрограмм соединен с первым информационным входом блока регистров, Второй информационный вход которого подключен к входу логических условийч1532925иг.Составитель А.Сошкин Редактор Л,Пчолинская Техред Л.Олийнык Корректор Т,П Заказ 8100/53 Тираж 668 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101