Микропрограммное устройство управления
Похожие патенты | МПК / Метки | Текст | Заявка | Код ссылки
Номер патента: 1580360
Автор: Гремальский
Текст
СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 5 С 06 Е ИЗОБРЕТЕ ОП ВИДЕТЕЛЬСТВУ К ДВТОРСКО исследова 1 ельство СССР 9/22) 1984, ство СССР 9/22) 1985,08. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(71) Кишиневский научтельский институт 1 Кв(54) МИКРОПРОГРАММНОЕ УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ(57) Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в устройствах управления дискретных объектов с сильным разбросом длительностей выполнения отдельных микроопераций, Цель изобретения - расширение области применения устройства, Для этого устройство содержит блок 1 памяти микрокоманд, регистр 2 адреса, регистр 3 микроопераций, регистр 4 маски, триггер 5.пуска, суммаЯО,15 О 36 О А 1 2тор 7,одновибратор 8,блоки 9,10 элементов И, элементы ИЛИ 11,- 12, элементы задержки 13, 14 и элемент И 15, Выдача в регистр 3 кода микро- операций очередной микрокоманды из блока 1 памяти микрокоманд осуществля ется при поступлении на вход 20 событий хотя бы одного из ожидаемых событий. Управл тющий сигнал для выдачи микроопераций очередной микрокоманды формируется с помощью одновибратора 8, блока 10 элементов И и элемента ИЛИ 11 в соответствии с маской из регистра 1 маски, Адрес следующей микрокоманды формируется с помощью блока 9 лементов И и сумматора 7 путем анализа кодов логических условий с входа 19 устройства Адрес микрокоманды хранится в регистре 2 адреса, куда он загружается с помощью коммутатора 6 адреса. Триггер 5 пуска, .элемент И 15, элемент ИЛИ 12 и элементы задержки 13 и 14 обеспечивают управление работой отдельных компонентов устройства, 3 ил.15803 Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в устройствах управления дискретных объектов,Цель изобретения - расширение области поименения устройства за счетреализации возможности программноговыбора произвольного набора событийокончания выполнения микрооперации иза счет реализации возможности произвольного выбора начальной микроко",манды от внешнего источника,На Фиг.1 представлена функциональная схема предлагаемого устройства;на фиг,2 - формат микрокоманды; наФиг.3 - пример временной диаграммы,иллюстрирующей функционирование устройства,Микропрограммное устройство управления содержит блок 1 памяти микрокоманд с выходом 1,1 кода микроопераций, выходом 1,2 маски условий, выходом 1,3 адреса и выходом 1,4 маскисобытий, регистр 2 адреса, регистр 3 25микроопераций, регистр 4 маски, триггер 5,пуска, коммутатор 6 адреса,сумматор 7, одновибратор Я, первый 9и второй 1 О блоки элементов И, первый 11 и второй 12 элементы ИЛИ, первый 13 и второй 14 элементы задержки,элемент И 15, вход 16 пуска, вход17 принудительного останова, вход 18кода операции, вход 19 логическихусловий, вход 20 событий окончаниявыполнения микрооперации, выход 21(кода микроопераций),Поле 22 микроопераций (фиг,2) включает группу разрядов, которой соответствует выход 1,1 кода микроопераций блока 1 памяти микрокоманд,Поле 23 микрокомаццы включаетгруппу разрядов которой соответствует выход 1.2 маски условий, Если1-й разряд поля установлен в "0"45(установлен в "1"), условие Х . неучаствует (участвует ) в Формированииадреса следующей микрокоманды,Поле 24 микрокоманды включаетгруппу разрядов, которой соответст"вует выход 1,3 адреса и предназначено для формирования адреса следующей микрокоманды,Поле 25 микрокоманды включаетгруппу разрядов, которой соответствует выход 1.4 маски событий. Если3-й разряд поля установлен в "О"(установлен в "1"), сигнал наступления события Я не вызывает (вызывает) 60 4выдачу кода микроопераций микрокоманды на выход устройства,На фиг.3 приняты следующие обозначения: сигнал 26 на входе 16 пускаустройства, сигнал 27 на синхровходерегистра 2 адреса; сигнал 28 насинхровходе регистра 4 маски; сигнал29 на входе сброса регистра 4 маски 1сигнал 30 на входе 20 устройства; сигнал 31 на. выходе элемента ИПИ 11; сигнал 32 на выходе одновибратора 8; сигнал 33 на синхровходе регистра 3 микроопераций; сигнал 34 на выходе 21, величина Д, задержки первого элемента 13задержки величина д задержки второго элемента 14 задержки;1 ф Змоменты времени наступления событий,которые не маскируются полем 25 микрокоманды;С,4 - моменты поступления событий, которые маскируются полем 25 микрокоманды,Блок 1 памяти микрокоманд предназначен для хранения микрокоманд иимеет четыре выхода, С выхода 1,1считываются сигналы микроопераций,которые поступают на информационный .вход регистра 3 микроопераций, С выхода 1,2 считывается маска условий, вкоторой "1" отмечены проверяемые,т.е. участвующие в формированииадреса следующей микрокоманды условия, с выхода 1.3 считывается код,участвующий в формировании адреса следующей микрокоманды, с выхода 1,4считывается маска событий в которой"1" отмечены анализируемые события,т,е, те события, при поступлении хотябы одного из которых код микроопераций рассматриваемой микрокомандывыдается на выход 21 устройства.Регистр 2 адреса предназначендля приема и хранения адресов микро"команд из блока 1 памяти микрокоманд,Прием информации в регистр осуществляется при наличии на его синхровходесигнала, формируемого на выходе эле- .мента ИЛИ 12, Регистр. 3 микроопераций предназначен для приема, хранения и выдачи кодов микрооперацийна выход 21 устройства Прием информации в регистр осуществляется приналичии на его синхровходе сигнала,Формируемого на выходе элемента И 15,Регистр 4 маски предназначен дляхранения кода, поступающего с выхода1,4 маски событий блока 1 памятимикрокоманд.1580360 О 5 А =А+ ХфМУ,Триггер 5 пуска предназначен длязадания режима работы устройстварежим "Работа" ц режим "Принудительный останов",Коммутатор 6 адреса предназначендля передачи на информационный входрегистра 2 адреса кода поступающеголибо с выхода сумматора 7, либо свхода 18 кода операции,. Сумматор 7 и первый блок 9 элементов И предназначены для формирования адреса следующей микрокоманды,Адрес следующей микрокоманды формируется как где А - код, поступающий с выхода1.3 адреса; 20Х - код условий, поступающий свхода 19 логических условий устройства;М - код поступающий с выходаУ11,3 маски условий;3 - операция поразряднойконъюнкции кодов.Если в маске условий все разрядызамаскированы т,е, Х = 000,очевидна А= А, т,е, выполняется30безусловный переход па адресу, поступающему с выхода 1,3 блока 1 памятимикрокоманд, Реализация ветвлений спроизнольнбй топологией обеспечивается путем установки в "1" разрядов поля 23 микрокоманды, которые соответствуют проверяемым логическим условиям.Одновибратор 8 одиночного импульса, второй блок 10 элементов И и первый элемент ИЛИ 11 предназначен для/формирования управляющего сигнала,определяющего момент выдачи када микроопераций, на выход 21 устройства иприема. адреса следующей микрокоманды 45в регистр 2 адреса,Управляющий сигнал выдается на выходе одновибратора 8 в момент временипоступления, хотя бы одного из событий, отмеченных "1" н коде, поступающем с выхода регистра 4 маски, Под-,разумевается, что момент поступлениясобытия Я указывается сигналом в.1-м разряде входа 20,55Элемент ИЛИ 12 предназначен дляобъединения сигналов, поступающихс входа 16 пуска устройства, либо свыхода элемента И 1.5,Элемент 13 задержки предназначен для задержки управляющего сигнала на время переключения коммутатора 6 адреса и устранения состояний на входах регистра 2 адреса. Элемент 14 задержки предназначен для задержки управляющего сигнала на время приема адреса в регистр 2 адреса и чтения микракаманды из блока 1 памяти микрокаманц, устраняя тем самым состояния на входах регистра 4 маски. Элемент И .15 предназначен для запрета прохождения управляющего сигнала с выхода одновибратара 8 при принудительном астанове устройства,Устройство работает следующим образом.Устройство предназначено для выдачи управляющих сигналов микроопераций), причем выдача кода микроопераций очередной микрокоманды происходит при наступлении хотя бы одного из событий, указанных в микрокоманде.В исходном состоянии триггер 5пуска, регистр 3 микроопераций, регистр 4 маски находятся в нулевомсостоянии, Цепи приведения схемы висходное состояние на фиг, условноне показаны,При подаче сигнала на вход 16пуска коммутатор 6 адреса переключается на передачу кода с входа 18кода операций на инФормационный входрегистра 2 адреса, Одчовременно триг.гер 5 пуска устанавливается н единичном состоянии, Сигнал с входа 16пуска, проходя через первый элемент13 задержки и второй элемент ИЛИ 12поступает на синхровход регистра 2адреса и н регцстре 2 заносится адрес первой микрокоманды,При изменении содержимого регистра адреса запускается процесс чтения цз блока 1 памяти микрокоманд и на его выходах 1,1 - 1,4 появляются соответствующие поля микрокоманды. Одновременна сигнал с выхода элемента ИЛИ 12, проходя через элемент 14 задержки, поступает на сихронход регистра 4 маски, и в регистр 4 заносится поле 25 микрокомандь 1, Сигналы с вьхода регистра 4 маски поступают на соответствующие входы элементов И блока 1 О элементов И, При этом к входам элемента ИЛИмогут пройти только сигналы с тех разрядов входа20, которые отмечены "1" в поле 25маски событий, Одновременно поле 22микроопераций поступает на информационный вход регистра 3 микрооперан5ции а поля 23 и 24 соответственнона блок 9 элементов И и сумматор 7,При этом блок 9 элементов И логически подключает к входу сумматора лишьте разряды входа 19 логических условий, которые отмечены "1" в поле 23маски условий микрокоманды, Устройство переходит в режим ожидания момента наступления хотя бы одного из событий, указанных в поле 25 маски событий,Предполагается, что в некотороммоменте времени С поступает хотябы одно из ожидаемых событий. Сигналс соответствующего разряда входа 20,проходя через соответствующий элемент И блока 10 элементов И (на другой вход этого элемента с регистра4 маски событий поступает единица)и через первый элемент ИЛИ 11 постулает на вход одновибратора 8,которыйвырабатывает на своем выходе импульс,Импульс с выхода одновибратора 8поступает на вход сброса регистра 4маски, устанавливая его в нулеВое сос тояние. Тем самым блок 1 О элементов Илогически отключает вход 20 от входовэлемента ИЛИ 11, устраняя возможныесостояния сигналов во время переходных процессов чтения блока 1 памяти35микрокоманд, Одновременно импульс свыхода одновибратора 8 через элементИ 15 поступает на синхровход регистра 3 микроопераций и в регистр 3заносится поле 22 микроопераций микрокоманды с выхода 1,1 блока 1 памяти, Этот же импульс через элементИЛИ 12 поступает на синхровход регистра 2 адреса, в котором заносится адрес А следующей микрокоманды,слполучаемый через коммутатор б адре-.са с выхода сумматора 7,Изменение содержимого регистра 2адреса вновь запускает процесс чтения из блока 1 памяти микрокоманд и50на его выходах появляются соответствующие поля следующей микрокоманды.Импульс с выхода элемента 14 задержки записывает.в регистр 4 маски, поле25 новой микрокоманды и незамаскиро 55ванные разряды входа 20 логически иподключаются к входам элемента ИЛИ 11,Устройство переходит в режим ожидания момента поступления хотя бы одного из событий, указанных в поле 25маски событий микрокоманды,Предполагается, что в момент вре"менина вход 20 поступили сигналылкпь маскированных событий, т,е.событий, отмеченных в поле 23 маскисобытий значением,О". Очевидно, приэтом соответствующие элементы И блока 10 элементов И не пропускают сигналы рассматриваемых событий к входам элемента ИЛИ 11, поэтому его выход не изменяется и устройство остается в режиме ожидания событий.Если в момент времени сз поступает хотя бы одно из ожидаемых событий, сигнал с выхода элемента ИЛИ 11вновь запускает одновибратор 8 и т,д,Таким образом, выдача поля 22 микроопераций микрокоманд осуществляется в моменты времени, определяемыенаступпением ожидаемых событий,Признаком конца микропрограммыявляется микрокоманда, в поле 25маски событий которой записаны нули,При выборке указанной микрокоманды изанесение поля 25 в регистр 4 маски, вход 20 событий блоком 10 элементов И логически отключается от элемента ИЛИ 11, т.е. ни одно из всевозможных событий не сможет в дальнейшем запустить одновибратор 8Процесс выборки микрокоманд можнопрервать и в принудительном порядке,подав сигнал на вход 17 принудительного останова, При этом триггер 5 пускасбрасывается в нулевое состояние, блокируя прохождение управляющего сигнала с выхода одновибратора 8 через элемент И 15 к регистру 2 адреса. к регистру 3 микроопераций и к регистру4 маски.При формировании адреса Аочередной микрокоманды возможны следующие случаи: реализация линейныхучастков микропрограммы без проверкилогических условий. В этом случае вполе 23 маски условий записываютсянули, т.е, М= 000, а в поле 24адреса - адрес А следующей микрокоманды, При этом на выходе сумматораполучено Асл=А+ХМ =А 4реализация безусловных переходовв микропрограммах, в этом случаев поле 23 маски условий записываютсянули, а в поле 24 адреса - адресНапример, микрокоманда, на которой необходимо передать управление при условиичто х, = О (ложно), х = 1 (истинно), х = 1 (истинно ), должна размещаться по адресу 25 Ар,за=А+ 2 О+ 2 1+ 2=А+6,30 где А - адрес, по которому размещается микрокоманда, выполняемая при ложности всех условий х;,х , х;111 1 1Формула изобретения35 Микропрограммное устройство управления, содержащее блок памяти микрокоманд, регистр микроопераций, регистр40 адреса, сумматор, триггер пуска, два элемента задержки, одновибратор, два элемента ИЛИ, элементы и два блока элементов И, причем вход пуска устройства подключен к первому установочному входу триггера пуска, второй установочный вход которого подключен к входу принудительного останова устройства, выход которого подключен к выходу регистра "кроопераций 1 ин формационный вход которого подключен к выходу кода микроопераций блоперехода; реализация ветвлений с различной конфигурацией проверяемых логических условий. При этом в поле 23 маски условий записываются единицы в тех разрядах, соответствующие условия которых необходимо проверить, Б поле 24 адреса записывается адрес А микрокоманды, которую необ-, ходимо выполнить, если все проверяемые логические условия ложны, При заданной инстинности проверяемых логи - ческих условий х;, х; ,х;11 1Ф адреса А ц,1 размещения микрокоманд, на которые должно выполняться ветвле 5 ние, определяются как1- 1Ар =А+2 х,+2 х, +разм1 1-1+ +22 х20 ка памяти, микрокоманд, выход маскиусловий которого подключен к первому входу первого блока элементов И,второй вход которого соединен с входом логических условий устройства, вы"выход триггера пуска соединен с первым входом элемента И, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью расширения области применения за счетреализации возможности программноговыбора произвольного набора событийокончания выполнения микроопераций иза счет реализации возможности произвольного выбора начальной микрокоманды от внешнего источника, оно дополнительно содержит регистр маски икоммутатор адреса, выход которогосоединен с информационным входом регистра адреса, выход которого соединен с адресньи входом блока памятимикрокоманд, выход маски событий которого соединен с информационнымвходом регистра маски, выход которого соединен с первым входом второгоблока элементов И, второй вход и выходы которого подключены соответственно к входу событий окончания выполнения микроопераций устройства и вхо"дом первого элемента ИЛИ, выход которого через одновибратор подключен квходу сброса регистра маски и вто"рому входу элемента И, выход которого соединен с синхровходом регистрамикроопераций и первому входу второго элемента ИЛИ, второй вход которогосоединен с выходом первого элементазадержки, вход которого подключен куправляющему входу коммутатора адресаи к входу пуска устройства, вход ко-,да операции которого соединен спервым информационным входом коммутатора адреса, второй информационныйвход которого соединен с выходом сумматором, первый и второй входы кото- .рого подключены соответственно к выходу первого блока элементов И и выходуадреса блока памяти микрокомандвыход второго элемента ИЛИ соединенс синхровходом регистра адреса, ачерез второй элемент задержки с синхровходом регистра маски,н и Г роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина Заказ 2013 Тираж 570 По ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям 13035, Москва, К, Раушская н
СмотретьЗаявка
4439629, 21.04.1988
КИШИНЕВСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ "КВАНТ"
ГРЕМАЛЬСКИЙ АНАТОЛИЙ АЛЕКСАНДРОВИЧ
МПК / Метки
МПК: G06F 9/22
Метки: микропрограммное
Опубликовано: 23.07.1990
Код ссылки
<a href="https://patents.su/6-1580360-mikroprogrammnoe-ustrojjstvo-upravleniya.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Микропрограммное устройство управления</a>
Предыдущий патент: Цифровой интегратор
Следующий патент: Устройство микропрограммного управления
Случайный патент: Устройство для запуска газлифта