DE3126878C2

DE3126878C2 - Mikroprogramm-Steuerschaltung zum Ausführen eines aus einem Steuerspeicher in einem Quellenregister aufgenommenen Mikrobefehls

Info

Publication number: DE3126878C2
Application number: DE3126878A
Authority: DE
Inventors: James P. Lafayette Hill Pa. Linde
Original assignee: Sperry Corp New York NY; Sperry Corp
Current assignee: Unisys Corp
Priority date: 1980-07-09
Filing date: 1981-07-08
Publication date: 1985-07-25
Also published as: JPS5748138A; US4373180A; DE3126878A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Steuerschaltung für Mikroprozessoren, von der bedingte Verzweigungs-Mikrobefehle innerhalb eines in einem Steuerspeicher untergebrachten Mikroprogramms bearbeitet werden. Eine Wahlschaltung arbeitet in Abhängigkeit von zumindest einem Bitsignal, das aus einem Feld der Vorwegnahme-Bedingung innerhalb des bedingten Mikrosprungbefehles übertragen wird, der sich im Quellenregister befindet. Wenn das Feld der Vorwegnahme-Bedingung eindeutig anzeigt, daß der nächste Befehl eine gewöhnliche Adresse haben wird, wählt die Wahlschaltung an der Adressierschaltung eine gewöhnliche Adresse aus. Im Falle, daß als nächste Adresse eine Sprungadresse angezeigt wird, liefert das Mikroprogramm-Steuersystem Signale zur Auswahl einer von mehreren Sprungadressen. Wenn jedoch die spä tere Prüfung einer Bedingung im Mikroprogramm-Steuersystem, die vom bedingten Mikrosprungbefehl vorgeschrieben wird, anzeigt, daß eine falsche Adresse vorweggenommen und geholt wurde, ändert eine zur Wahlschaltung gehörende Korrekturschaltung die Adresse des als nächsten auszuführenden Mikrobefehles ab, und ein neuer Mikrobefehl wird geholt. Zugleich wird der Zyklus des Mikroprozessors verlängert.

Description

Die Erfindung betrifft eine Mikroprogramm-Steuerschaltung zum Ausführen eines aus einem Steuerspeicher für willkürlichen Zugriff ir. einerk Quellenregister aufgenommenen Mikrobefehles von dem während seiner Ausführung eine Adressierschaltung des Steuerspeichers derart einstellbar ist, daß sie eine dem im Programm unmittelbar nachfolgenden Mikrobefehl zugeordnete Adresse und eine Verzweigungs-, Rückkehr- und/oder sonstige Adresse an einen Wähler ausgibt, der entsprechend einem gesonderten Feld des auszuführenden Mikrobefehls nur eine der Adressen zum Steuerspeicher hin durchläßt

Aus der US-Firmenschrift mit dem Titel: »Build a Microcomputer«, Abschnitt II: »Microprogrammed Design« der Firma »Advanced Micro Devices« aus dem Jahi e 1978, Seiten 3 bis 5, ist eine Steuereinheit für einen Mikroprozessor bekannt, in der der auszuführende Mikrobefehl einem Steuerspeicher für willkürlichen Zugriff entnommen und in ein Quellenregister eingegeben wird. In diesem wird er während seiner Ausführung festgehalten. Als zu seiner Ausgabe der Steuerspeicher adressiert wurde, wurde die betreffende Adresse zu einer Schaltung hin abgezweigt, durch die diese Adresse um Eins zur Errechnung der nächsten Adresse abgeändert wurde, die den im Steuerspeicher benachbart abgelegten, im Programm nachfolgenden Mikrobefehl angibt. Die um Eins abgeänderte Adresse wird schließlich in einem Zwischenregister abgelegt, das sie zugleich an den einen Eingang eines Wählers ausgibt. Ferner kann die um Eins abgeänderte Adresse vom Zwischenregister zu einem Rcgistcrstapcl übertragen und dort an einem adrcssicrbiiren PIuIz abgelegt werden.

Der während seiner Ausführung im Quellenregister festgehaltene Mikrobefehl enthält zwei Felder, die nicht der Ausführung dienen, sondern zur Adressierschaltung des Steuerspeichers zurückgeführt werden. Das eine der beiden Felder, das eine Verzweigungsadresse angibt, wird unmittelbar an den zweiten Eingang des zuvor genannten Wählers angelegt Das andere für die Wahl der nächsten Adresse bestimmte Feld gelangt in einen Bedingungscodewähler und zu einer Steuerschaltung, von der zwei Einstellsignale an den Wähler ausgegeben werden, damit von diesem entweder die um Eins abgeänderte Adresse oder die Verzweigungsadresse oder eine vom Registerstapel ausgegebene Adresse oder eine in einem Register aufbewahrte Adresse zum Steuerspeicher übertragen wird. Folglich wird der Steuerspeieher bereits während der Ausführung des Mikrobefehles emett adressiert, um am Ende der Ausführung unmittelbar den nächsten Mikrobefehl in das Quellenregister einschleusen zu können.

Bei dieser bekannten Steuereinheit tritt jedoch eine unerwünschte Verzögerung des Arbeitsabbufes auf, wenn das Ergebnis der Ausführung des im Quellenregister festgehaltenen Mikrobefehles zur Auswahl einer der vier am Wähler anliegenden Adressen bei der Adressierung des nächsten Mikrobefehles, also zur Einstellung des Wählers benötigt wird. Im Falle, daß das Mikroprogramm bedingte Sprung- oder Verzweigungsadressen enthält, muß nämlich abgewartet werden, ob eine dem Mikrobefehl zugeordnete Bedingung gültig wird, worauf diese erst geprüft werden kann. Im Falle eines positiven Prüfungsergebnisses wird der Wähler durch das eine Feld des im Quellenregister festgehaltenen Mikrobefehls eingestellt, bei einem negativen Prüfergebnis muß der Wähler jedoch zum Steuerspeicher hin die Adresse desjenigen Mikrobefehles durchlassen, der im Steuerspeicher unmittelbar benachbart zu dem gerade im Quellenregister festgehaltenen Mikrobefehl abgelegt ist

Die Erfindung liegt, ausgehend von einer Mikroprogramm-Steuerschaltung der eingangs genannten Art, die Aufgabe zugrunde, die den Adressenwähler einstellende Steuerschaltung derart auszubilden, daß die durch das Warten auf das Prüfergebnis bedingten Zeitverluste im Arbeitsablauf möglichst klein gehalten, wenn nicht gar ausgeschaltet werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in der Übertragungsbahn zwischen dem Quellenregister und dem Wähler Schaltglieder zur Abänderung der durch das gesonderte Feld festgelegten Adresse angeordnet sind, und daß ein der Vorwegnahme dienendes Feld des auszuführenden Mikrobefehles, das mit Hilfe der Schaltglieder unmittelbar diese Adresse abzuändern in der Lage ist, und ein zu einem späteren Zeitpunkt aus einer Prüfschaltung herankommendes Prüfergebnis einer Korrekturschaltung zuf'ihrhar sind, die im Falle einer mangelnden Übereinstimmung zwischen dem der Vorwegnahme dienenden Feld und dem Prüfergebnis den Zyklus für eine dem Prüfergebnis entsprechende Abänderung der vom Wähler hindurchzulassenden Adresse mit Hilfe der Schaltglieder verlängert.

Zur unmittelbaren Einstellung des Wählers können in Weiterbildung der Erfindung von dem der Vorwegnahme dienenden Feld des auszuführenden Mikrobefehles die Schaltglieder derart betätigbar sein, daß der Wähler die dem im Programm unmittelbar nachfolgenden Mikrobefehl zugeordnete /presse zum Stellerspeicher hin durchläßt, und diese Betätigung kann im Falle einer mangelnden Übereinstimmung rückgängig gemacht

werden, so daß der Wähler während des verlängerten Zyklus die durch das gesonderte Feld festgelegte Verzweigungs-, Rückkehr- und/oder sonstige Adresse zum Steuerspeicher hin durchläßt.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher erläutert Es zeigt

F i g. 1 ein Blockschaltbild der Mikroprogramm-Steuerschaltung mit den Merkmalen gemäß der Erfindung und

F i g. 2 einzelne interessierende Felder im Format des auszuführenden Mikrobefehles.

In der Mikroprogramm-Steuerschaltung der F i g, 1 ist ein Steuerspeicher 12' mit zahlreichen Mikrobefehlen beladen, die ein Mikroprogramm bilden und einzeln adressierbar sind. Der jeweilige Mikrobefehl ist in mehrere Felder unterteilt und weist vorzugsweise insgesamt 56 Bitplätze auf.

Sobald ein Mikrobefehl im Steue^rspeicher 12' zur Ausführung ausgewählt ist wird er Zu einem Quellenregister 14' übertragen, in dem er während der Ausführung gespeichert bleibt Während dieser Übertragung setzt der Zyklus des Mikroprogramm-Steuersystems ein. Der Mikrobefehl wird von Abschnitten des Mikroprograivim-Steuersystems 10' ausgeführt die mit dem Steuerspeicher 12' verbunden und größtenteils nicht in der F i g. 1 dargestellt sind. In diesem Mikroprogramm-Steuersystem 10' werden unter Benutzung der Bits des Mikrobefehls die zu seinem Betrieb notwendigen Steuersignale erzeugt. Die Bitsignale können unmittelbar zur Ausbildung der Steuersignale verwendet werden, oder es können einzelne Biisignale gemeinsam als Codekombination herausgenommen werden, um mit einer hinzugesetzten Decodierschaltung mehrere Steuersignale hervorrufen.

Eine Adressierschaltung 16', bildet zumindest vier mögliche Adressen aus, die in Form mehrerer Bitsignale auf Kabeln 24, 26,28 und 30 zu einem Wähler 18' gelangen. Im Wähler 18' wird von den auf Leitungen 20' und 22' herankommenden Bitsignalen eine der vier Adressen ausgewählt und über ein weiteres, aus mehreren Leitungen zusammengesetztes Kabel 31 zum Steuerspeicher 12' übermittelt, in dem ein Befehl angewählt wird. Von dem Zeitpunkt an. in dem die Adresse auf dem Kabel 31 zum Steuerspeicher 12' läuft, dauert es annähernd 200 nsec, bis die den Mikrobefehl wiedergebenden Signale in einer stabilen Form an den Ausgangsklemmen des Steuerspeichers 12 erscheinen. Vom Einsetzen des Zyktus sind bis zum Auftreten dieser Signale etwa 250 nsec vergangen. Bis zum Ende des Zyklus (also nach 350 nsec oder 100 nsec nach der Stabilisierung des Steuerspeichers 12') oder bis zum Beginn des nächsten Zyklus werden die Signale aus dem Steuerspeicher 12' nicht über ein Kabel 33 im Quellenregistir 14' angenommen. Der Beginn des nächsten Zyklus wird von einem Schaltsigrial in einer Leitung 35 festgesetzt, daß von einem Taktpulsgenerator geliefert wird.

Gemäß F i g. 2, d^:e nur einige Felder des auszuführenden Mikrobefehls zeigt, bestimmen Verschiebungsfeldbits 10 bis 12, ob die nächste Adresse einfach um einen Schritt vergrößert wird oder nicht. Wenn alle Bits dieses Vcrschiebungsleldes null sind oder auf dem tiefen Niveau liegen, wird ein Signal zur Vergrößerung um einen Schritt erzeugt.

Von einem Bit 13 eines Feldes F1 wird festgelegt, ob der im Qucllcnrcgistcr 14' enthaltene Mikrobefehl ein bedingter oder ein unbedingter Befehl ist. der eine Sprungadrosse für den nächsten Befehl enthalten kann.

Bits 14 bis 19 bilden ein Bedingungsprüffeld und geben durch ihre Kombination eine von mehreren zu überprüfenden Bedingungen an, um zu bestimmen, ob ein Mikrobefehl mit einer gewöhnlichen Adresse oder mit einer Sprungadresse angewählt werden soll. Diese Bits 14 bis 19 sind nur dann wirksam, wenn ein Mikrobefehl für einen bedingten Sprung im Quellenregister 14' vorhanden ist.

Ein Bit 23 dient der Angabe der Vorwegnahmc-Bedirtgung und setzt die Schaltung SO instand, das Ergebnis der Prüfung einer gewählten Bedingung vorwegzunehmen, damit das Holen und die Ausführung zweier unterschiedlicher Mikrobefehle überlappt werden kann, selbst wenn die Bedingungsprüfung noch nicht erfolgt ist.

Folgefunktionsbits 47 und 48 identifizieren, welche von mehreren in der Adressicrschaliung 16' gebildeten Sprungadressen angewählt werden soll, falls dies erwünscht ist.

Wenn die Verschiebungsfeldbits 10 bis 12 null sind, werden drei Signale von tiefem Niveau in einem Decodierer 74 zu einem Signal von hohem Niveau umgewandelt, das in einer Leitung 72 zu zwei NOR-Gliedern 68 und 70 läuft, die auf der Leitung 20' bzw. 22' je ein negatives Signal auf tiefem Niveau an den Wähler 18' anlegen. Auf diese Weise wird die im Kabel 24 eintretende Adresse als gewöhnliche Adresse ausgewählt. Wenn die Verschiebungsfeldbits des Mikrobefehls im Quellenregister 14' also sämtlich null sind, unterdrückt das dementsprechend erzeugte Vergrößerungssignal alle anderen innerhalb des Mikroprogramm-Steuersystems 10' erzeugten Adressenwahlsignale.

Auf die Folgefunktionsbits 47 und 48 die vom Quellenregister 14' auf ein Kabel 54 gelegt werden, das sich in zwei Leitungen 56 und 58 aufteilt, spricht eine Folgefunktionsschaltung 52 mit einem Exclusiv-ODER-Glied 60 und einem UND-Glied 62 an. Das Ausgangssignal des Exclusiv-ODER-Gliedes 60 gelangt über eine Leitung 64 zu dem NOR-Glied 68 und das des UND-Gliedes 62 über eine Leitung 66 zu dem NOR-Glied 70. Im Falle, daß die beiden Folgefunktionsbits 47 und 48 Einsen sind (und damit Signale von hohem Niveau bilden), ergibt sich in der Leitung 22' ein O-Signal und in der Leitung 20' ein 1-Signal, während im Falle, daß die Folgefunktionsbits 47 und 48 Nullen sind, in den Leitungen 22' und 20' je ein 1-Signal auftritt. Schließlich ergibt eine gemischte Kombination 1, 0 oder 0, 1 der Folgefunktionsbits 47 und 48 ein 1-Signal in der Leitung 22' und ein O-Signal in der Leitung 20'. Somit liefern die Folgefunktionsbits 47 und 48 entsprechend ihren Bitkombinationen jeweils eine von drei Bitkombinationen zur Auswahl einer der drei Adressen in den Kabeln 26, 28 und 30 darstellen, wobei daran erinnert sei, daß das in die NOR-Glieder 68 und 70 eintretende Signal von hohem Niveau alle von der Folgefunktionsschaltung 52 hervorgerufene Signale überfährt aiso unwirksam macht

Wenn das Bit 13 des Feldes Fl null ist, wird angezeigt, daß eine bedingte Möglichkeit für einen Sprung besteht Bei einem derartigen Mikrobefehl Jiefern die Folgefunktionsbits 47 und 48 eine der zuvor beschriebenen Kombinationen, und die Bits 14 bis 19 des Bedingungsprüffeldes müssen eine Kombination einnehmen, die die zu prüfende Bedingung angibt Das Bit 23 kann eins oder null in Abhängigkeit davon sein, ob für den nächsten Befehl eine gewöhnliche oder eine Sprungadresse gesucht werden soll. Die Verschiebungsfeldbits 10 bis 12 müssen zumindest eine Eins enthalten, da gerade kein bedingungslose Vergrößerung um einen Schritt gesucht wird. Bei diesem Befehl werden infolge der beiden Bits im Folgefunktionsfeld auf die beiden Leitungen 64 und 66 Signale gelegt, die, wenn sie nicht von den NOR-Gliedern 68 und 70 überfahren, also unwirksam gemacht werden, eine der Adressen in den Kabeln 26,28 und 30 auswählen. Als nächstes taucht die Frage auf. ob die auf die Bits des Folgcfunktionsfeldes zurückzuführenden Signale in den Leitungen 64 und 66 von einer Korrekturschaltung 78 überfahren, also unwirksam gemacht werden, die auf eine Information aus dem Vorwegnahmefeld des Mikrobefehls (Bit 23) anspricht. Da der angenommene Befehl ein bedingter Mikrobefehl ist, erscheint auf einer Leitung 82 ein O-Signal auf tiefem Niveau, das nach seiner Invertierung im Negator 84 auf hohem Niveau in ein UND-Glied 86 eintritt. Unter der Voraussetzung, daß ein Zeitgabesignal 77*250 während der ersten 250 nsec das tiefe Niveau annimmt, geben NAND-Glieder 132 und 116 während dieser Zeitspanne je ein Signal auf hohem Niveau ab. Dasjenige aus dem

;2o NAND-Glied 132 tritt direkt in das UND-Glied 86 ein, während das aus dem NAND-Glied UC über eine Leitung 117 einem NAND-Glied 112 als Schaltsignal zugeleitet wird; das vom NAND-Glied 112 abgegebene Signal legt unter den gegebenen Umständen fest, ob das

:25 UND-Glied 86 ein Übersteuerungssignal an die NOR-Glieder 63 und 70 abgibt oder nicht. Das auf einer Leitung 106 laufende Vorwegnahme-Bedingungssignal wird für diese erste Entscheidung maßgebend sein. Wenn also durch das Programm vorweggenommen wird, daß eine Sprungadresse benötigt wird, hat das Vorwegnahme-Bedingungssignal auf der Leitung 106 ein tiefes Niveau und erscheint hinter einem Negator 108 am NAND-Glied 112 auf hohem Niveau. Infolge der beiden Eingangssignale auf hohem Niveau gibt das NAND-Glied 112 ein Schaltsignal von tiefem Niveau an das UND-Glied 86 weiter, und somit werden die Signale auf den Leitungen 64 und 66 nicht überfahren, also nicht unwirksam gemacht. Wenn andererseits im Programm vorweggenommen ist, daß für den nächsten Befehl eine

•to gewöhnliche Adresse benötigt wird, läuft in der Leitung 106 ein Signal von hohem Niveau, das, vom Negator 108 invertiert, als Schaitsignal am NAND-Glied 112 erscheint, aus dem über eine Leitung 114 ein Signal von hohem Niveau zum UND-Glied 86 gelangt, und, da in

.»5 dieses drei Signale von hohem Niveau eintreten, wird von ihm je ein Signal von hohem Niveau zu den NOR-Gliedern 68 und 70 übertragen. Infolgedessen tritt in den Leitungen 20' und 22' je ein Signal von tiefem Niveau auf, so daß die gewöhnliche Adresse aus dem Ka-

:50 bei 24 angewählt wird. Wenn das Programm vorv -gnimmt, daß eine gewöhnliche Adresse zurecht angewendet wird, bewirkt das Vorwegnahme-Bedingungssignal in der Leitung 106, daß die in den Leitungen 64 und 66 laufenden Signale von einem nachgemachten Vergrößerungssignal überfahren, also ausgeschaltet werden, selbst wenn sie gemeinsam versuchen, eine der Adressen im Kabel 26,28 oder 30 zu wählen; dabei ermöglicht das nachgemachte Vergrößerungssignal, daß die in den Leitungen 20" und 22' vorhandenen Signale die gewöhnliehe Adresse im Kabel 24 wählen.

Selbst wenn mit Hilfe des Mikroprogramm-Steuersystems 10' entsprechend einer vorprogrammierten Vorwegnahme-Bedingung eine Adresse gewählt wird, kann diese Wahl falsch sein, wenn letzten Endes festgestellt

ibs wird, daß eine Bedingung im Programm erfüllt ist, die aber nicht von ihm vorweggenommen war, oder daß andererseits eine nach Ansicht des Programmierers erfüllte Bedingung im Programm nicht erfüllt ist. Unter

diesen Umständen wird im Anschluß an die ersten 250 nsec das Vorwegnahme-Bedingungssignal mit einem Bedingiingsprifsignal verglichen; bei einer fehlenden Übereinstimmung werden dann die Signale in den Leitungen 20' und 22' überfahren, also unwirksam gc- ■> machI, und das Bedingungsprüfsignal übernimmt die Steuerung.

Die sechs Elits 14 bis 19 des Bedingungsprüffeldes (Fig.3) werden aus dem Quellenregister 14' über ein Kabel 92 zu einer Prüfschaltung 80 übertragen, in der sie zur Auswahl einer der Leitungen 96 decodiert werden, die aus verschiedenen Teilen des Mikroprogramm-Steuersystems 10', z. B. aus einem Addierer 93 oder einem Komparator (nicht gezeigt) herankommmen. Falls das gerade ausgeführte Programm die soeben gesuchte Bedingung liefert, also die geprüfte Bedingung gültig ist, (z. B. im Beschiiftigungsjahr bis heute der Lohn den minimalen Sozialversicherungs-Pflichtbeitrag übersteigt), entsteht auf einer der Leitungen % ein Signal von hohem Niveau, und diese Leitung wird von den sechs Bits im Kabel 92 singewählt. Unter dieser Voraussetzung wird über eine Leitung 94 das Signal auf dem hohen Niveau abgegeben. Wenn natürlich die Bedingung zur Zeit der Prüfung im Programm nicht vorhanden ist, erscheint in der Leitung 94 ein Signal auf tiefem Niveau. 2s Infolge des Vergleiches des Signals von hohem oder tiefem Niveau auf der Leitung 94 mit dem invertierten programmierbaren Vorwegnahme-Bedingungssignal wird bestimmt, ob das Vorwegnahme-Bedingungssignal richtig "^der falsch war.

Vorausgesetzt, nach 250 nsec sei eine Sprungadresse im Programm vorweggenommen und ein Signal von tiefem Niveau aus dem Feld des Bit zur Angabe der Vorwegnahme-Bedingung auf einer Leitung 106 herangeführt: nach seiner Invertierung auf das hohe Niveau tritt es über eine Leitung 110 in das NAND-Glied 112 ein. Wenn nach 250 nsec die vom bedingten Mikrosprungbefehl vorgeschriebene Bedingung aus dem Quellenregister 14' gültig wird, wird in der Leitung 94 ein Signal von hohem Niveau zur Anzeige übertragen, daß die Sprungadresse richtig ausgewählt war. Somit soll bei der Wahl einer Adresse durch die Signale in den Leitungen 20' und 22' keine Veränderung auftreten. Wie erinnert sei, liegen in den ersten 250 nsec die Eingangssignale am UND-Glied 86 aus den Leitungen 83 und 134 auf dem hohen Niveau, da das Zeitgabesignal 7P250am NAND-Glied 132 ein tiefes Niveau einnimmt, und aus der Leitung 114 auf dem tiefen Niveau, da dem NAND-Glied 112 über die Leitung 110 und das NAND-Glied 116 zwei Signale von hohem Niveau zugeleitet werden, so Wegen des Zeii:gabesignals 77*250 von tiefem Niveau liefert das NAND-Glied 116 das Signal von hohem Niveau, wodurch die Adressenwahl von den Leitungen 64 und 66 aus vorgenommen wird. Nach 250 nsec gelangt das Ausgangssijjnal von hohem Niveau über die Leitungen 94 und 130 zum NAND-Glied 13Z dem das Zeitgabesignal TP250 auf dem hohen Niveau zugeführt wird, so daß auf der Leitung 134 ein Signal von tiefem Niveau zum UND-Glied 86 läuft, womit sichergestellt wird, daß das vom UND-Glied 86 abgegebene Signal auf dem tiefen Niveau bleibt Daher erfolgt keine neue Adressenwahl, und die anfänglich gewählte Sprungadresse bleibt wirksam.

Nun sei der Fall betrachtet, daß das Programm vorweggenommen hat, es solle eine gewöhnliche Adresse gesucht sein, das Bit 23 eine Eins sei und somit auf der Leitung 106 ein Signal auf hohem Niveau liege, und daß das Ausgangssignal auf der Leitung 94 nach 250 nsec mit seinem tiefen Niveau anzeigt, die gewöhnliche Adresse wäre die zu wählende. In dieser Situation ergibt sich keine Änderung hinsichtlich des zum UND-Glied 86 über die Leitung 83 herangeführten Signals auf hohem Niveau, da der Mikrobefehl noch an/.eigt. daß er bedingt ist. Da das Zeitgabesignal 77*250 während der ersten 250 nsec das tiefe Niveau hat. ergibt sich keine Änderung des Signals auf hohem Niveau in der Leitung 134. Das Signal von hohem Niveau in der Leitung 106 geht durch den Negator 108 hindurch und erscheint mit seinem tiefen Niveau am NAND-Glied 112. das seinerseits ein Signal auf hohem Niveau über eine Leitung 114 an das UND-Glied 86 heranführt. Somit werden dem UND-Glied 86 während der ersten 250 nsec drei Signale auf hohem Niveau zugeleitet, so daß sein Ausgangssignal auf hohem Niveau in die NOR-Glieder 68 und 70 eintritt, wodurch die Signale in den Leitungen 64 und 66 iiherfahren also unwirksam opmachi u/pr/4t>n Wach 250 nsec fällt das Signal in den Leitungen 94 und 130 auf das tiefe niveau ab, so daß das NAND-Glied 132 weiter ein Signal von hohem Niveau auf die Leitung 134 legt. Da das über die Leitung 110 in das NAND-Glied 112 eintretende Signal selbst nach 250 nsec auf dem tiefen Niveau bleibt, bleibt auch das vom NAND-Glied 112 über die Leitung 114 zum UND-Glied 86 übertragene Signal unverändert. So erhält das UND-Glied 86 weiterhin nach 250 nsec drei Signale auf hohem Niveau, so daß keine erneute Adressenwahl vorgenommen wird, was das erwünschte Ergebnis darstellt, da die Vorwegnahme-Bedingung nach 250 nsec dieselbe wie die geprüfte Bedingung war.

Bevor erläutert wird, was geschieht, wenn das Programm irrtümlich die Wahl einer Sprungadresse oder gewöhnlichen Adresse vorwegnimmt, sei auf die Korrekturschaltung 78 bezug genommen. Das von der Prüfschaltung 80 ausgegebene Signal gelangt über die Leitungen 94 und 130 sowohl zum NAND-Glied 132 als auch zu einem Exclusiv-ODER-Glied 122, dem außerdem über eine Leitung 120 das Ausgangssignal des Negators 108 zugeführt wird. Das Exclusiv- ODER-Glied 122 gibt in Leitungen 124 und 118 sein Signal an ein Flipflop 126, sowie an ein NAND-Glied 116. Dieses Flipflop 126 wartet bei der Aufnahme des Zeitgabesignals TP 250 aus einer Leitung 123 auf das Signal in der Leitung 124 und gibt über eine Leitung 128 ein Verlängerungs-Zyklussignal ab.

Nun sei der Fall betrachtet, daß das Programm eine zu suchende Sprungadresse vorwegnimmt, aber die Prüfschaltung 80 nach den ersten 250 nsec ein Signal von tiefem Niveau auf die Leitung 94 zur Anzeige legt, daß die Prüfbedingung nicht erfüllt ist, daß also eine gewöhnliche Adresse gewählt werden sollte. Unter diesen speziellen Umständen liegt auf der Leitung 88 ein Signal von hohem Niveau, da dem Negator 84 ein Signal von tiefem Niveau zugeleitet wird. Wegen des Zeitgabesignais ΓΡ250 während der ersten 250 nsec hat das Signal auf der Leitung 134 ein hohes Niveau. Das Signal von tiefem Niveau auf der Leitung 106 wird im Negator 108 invertiert und läuft auf dem hohen Niveau in der Leitung 110 zum NAND-Glied 112 Wegen des Zeitgabesignals TP250 in der Leitung 120 am Eingang des NAND-Gliedes 116 tritt von diesem aus ein zweites Signal auf hohem Niveau über eine Leitung 117 in das NAND-Glied 112 ein, dessen Ausgangssignal auf tiefem Niveau über die Leitung 114 das UND-Glied 86 derart schaltet, daß die Signale in den Leitungen 64 und 66 eine beliebige Adresse aus der Adressierschaltung 16 auswählen können. Nach 250 nsec hat das Signal in den

Leitungen 94 und 130 ein tiefes Niveau, so daß das von dem NAND-Glied 132 abgegebene Signal auf dem hohen Niveau verbleibt, so daß weiterhin über die Leitung 134 dem UND-Glied 86 ein Signal von hohem Niveau zugeführt wird. In dem Exclusiv-ODER-Glied 122 wird das Signal von tiefem Niveau in der Leitung 94 mit dem Signal von hohem Niveau in der Leitung 120 verglichen, wobei in den Leitungen 124 und 118 ein Signal von hohem Niveau auftritt. Dieses bewirkt am NAND-Glied 116 gemeinsam mit dem Zeitgabesignal TP250 von hohem Niveau, daß nach 250 nsec in der Leitung 117 ein Signal von tiefem Niveau erscheint. Das NAND-Glied 112 schaltet dann um und liefert über die Leitung 114 ein Signal von hohem Niveau an das UND-Glied 86, dessen drei Eingangssignale von hohem Niveau je ein Signal von hohem Niveau an den NOR-Gliedern 68 und 70 bewirken, wodurch die Signale in den Leitungen 64 und 66 überfahren, also unwirksam gemacht werden, damit eine gewöhnliche Adresse aus dieser Adressierschaltung 16 gewählt wird. Im laufenden Zyklus stehen nur noch 100 nsec zur Verfügung. Um Zeit zu gewinnen, damit der Befehl aus dem Steuerspeicher 12' herausgebracht und ein neuer Befehl in ihn hineingebracht wird, überführt das Signal von hohem Niveau, wie bereits erwähnt, in Kombination mi! dem Zeitgabesignai ΓΡ250 das Flipflop 126 in den Zustand des Verlängerungszyklus. Dementsprechend hält das auf der Leitung 128 erscheinende Verlängerungszyklussignal den Gang des Taktgebers 150 nsec an. Während dieser Verlängerung von 150 nsec und der restlichen Zykluszeit von 100 nsec wird vom Wähler 18' die Adresse im Kabel 24 angewählt, die zum Steuerspeicher 12' übertragen wird, und der während der ersten 250 nsec des Zyklus im Steuerspeicher 12' adressierte Mikrobefehl wird durch einen an der gewöhnlichen Adresse abgelegten Mikrobefehl ersetzt. Am Schluß der Unterbrechung von 150 fiScc wifd dcF Zyklus irrii der restlichen Dauer von 150 nsec des ursprünglichen Zyklus fortgesetzt.

Wenn das Programm einen gewöhnlichen Befehl vorwegnimmt, zeige die Prüfschaltung 80 nach 250 nsec an, daß die Prüfbedingungen für eine Sprungadresse erfüllt sind, wie jetzt angenommen sei. Während der ersten 250 nsec hat das über die Leitung 83 in das UND-Glied 86 eintretende Signal ein hohes Niveau, was auch, wie bereits erläutert, für das Signal in der Leitung 134 gilt. Bei der Vorwegnahme einer gewöhnlichen Adresse durch das Programm gibt der Negator 108 ein Signal von tiefem Niveau an das NAND-Glied 112 weiter, das über die Leitung 114 ein Signal von hohem Niveau dem UND-Glied 86 zuleitet Dieses gibt das Signal von hohem Niveau an die NOR-Glieder 68 und 70, an denen die Signale in den Leitungen 64 und 66 überfahren, also unwirksam gemacht werden, so daß die gewöhnliche Adresse aus der Adressierschaltung 16' angewählt wird. Nach 250 nsec gelangt jedoch ein Signal von hohem Niveau über die Leitung 94 zum NAND-Glied 132, in das das Zeitgabesignal TP 250 auf hohem Niveau eintritt. Daher läuft ein Signal auf tiefem Niveau über die Leitung 134 zum UND-Glied 86, dessen Ausgangssignal umschaltet und daher eine Änderung bei der Wahl der Adresse des als nächsten auszuführenden Mikrobefehls nach sich zieht Gleichzeitig wird das Signal auf dem hohen Niveau in der Leitung 94 mit dem Signal auf dem tiefen Niveau in der Leitung 120 durch das Exclusiv-ODER-Glied i22 verglichen, dessen Ausgangssignal &3 von hohem Niveau in der Leitung 124 zum Flipfop 126 gelangt Nach 250 nsec gibt das Flipflop 126 über die Leitung 12ίί das Verlängerungszyklussignal ab. das die bereits beschriebene"* Vorghnge bewirkt. Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

3i 26 Patentansprüche:

1. Mikroprogramm-Steuerschaltung zum Ausführen eines aus einem Steuerspeicher für willkürlichen Zugriff in einem Quellenregister aufgenommenen Mikrobefehls, von dem während seiner Ausführung eine Adressierschaltung des Steuerspeichers derart einstellbar ist, daß sie eine dem im Programm unmittelbar nachfolgenden Mikrobefehl zugeordnete Adresse und eine Verzweigungs-. Rückkehr- und/ oder sonstige Adresse an einen Wähler ausgibt, der entsprechend einem gesonderten Feld des auszuführenden Mikrobefehls nur eine der Adressen zum Steuerspeicher hin durchläßt, dadurch ge- is kennzeichnet, daß in der Übertragungsbahn zwischen dem Quellenregister (14) und dem Wähler (18) Schaltglieder (68,70) zur Abänderung der durch das gesonderte Feld (FOLGEFUNKTION) festgelegten Adress? ingeordnet sind, _ und daß ein der Vorwegnahme dienendes Feld (VWBD)AcS auszuführenden Mikrobefehles, das mit Hilfe der Schaltglieder (68, 70) unmittelbar diese Adresse abzuändern in der Lage ist, und ein zu einem späteren Zeitpunkt aus einer Prüfschaltung (80) herankommendes Prüfergebnis einer Korrekturschaltung (78) zuführbar sind, die im Falle einer mangelnden Übereinstimmung zwischen dem der Vorwegnahme dienenden Feld (VWBD) und dem Prüfergebnis den Zyklus für eine dem Prüfergebnis entsprechende Abänderung der vom Wähler (18) hindurchzulassenden Adresrs mit rf^:Jfe der Schaltglieder (68,70) verlängert

2. Steuerschaltung nach dem An pruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß von dem der Vorwegnahme dienenden Feld (VWBD) des auszuführenden Mikrobefehles die Schaltglicder (68,70) derart betätigbar sind, daß der Wähler (18) die dem im Programm unmittelbar nachfolgenden Mikrobefehl zugeordnete Adresse zum Steuerspeicher (12) hin durchläßt, und daß diese Betätigung im Falle der mangelnden Übereinstimmung rückgängig gemacht wird, so daß der Wähler (18) während des verlängerten Zyklus die durch das gesonderte Feld (FOLGEFUNKTION) festgelegte Verzweigungs-, Rückkehr- und/ oder sonstige Adresse zum Steuerspeicher (12) hin durchläßt.

3. Steuerschaltung nach dem Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß von dem der Vorwegnahme dienenden Feld (VWBD) des auszuführenden Mikrobefehles die Schaltglieder (68, 70) nicht beeinflußbar sind, so daß der Wähler (18) die durch das gesonderte Feld (FOLGEFUNKTION) des auszuführenden Mikrobefehles festgelegte Adresse zum Steuerspeicher (12) hin durchläßt, und daß im Falle der mangelnden Übereinstimmung die Schaltglieder (68, 70) im verlängerten Zyklus derart betätigbar sind, daß der Wähler (18) die dem im Programm unmittelbar nachfolgenden Mikrobefehl zugeordnete Adresse zum Steuerspeicher (12) hin durchläßt, to

4. Steuerschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in der Übertragungsbahn zwischen dem Quellenregister (14) und der Korrekturschaltung (78) einerseits und den Schaltgliedern (68,70) andererseits ein Stellglied (86) t,i zu derjenigen Betätigung der Schaltglieder (68, 70) angeordnet ist. daß der Wähler (18) die dem int Programm unmittelbar nachfolgenden Mikrobefehl zugeordnete Adresse zum Steuerspeicher (12) hin durchläßt.

5. Steuerschaltung nach dem Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß von einem eine Bedingung angebenden Feld (Fl) des auszuführenden Mikrobefehles das Stellglied (86) zur Betätigung der Schaltglieder (68,70) einschaltbar ist.

6. Steuerschaltung nach den Ansprüchen i oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Korrekturschaltung (78) einen Komparator (122) enthält, der das der Vorwegnahme dienende Feld (VWBD) aus dem Quellenregister (14) und das aus der Prüfschaltung (80) herankommende Prüfergebnis aufnimmt, und daß bei der Wahrnehmung der mangelnden Übereinstimmung vom Komparator (122) sowohl ein den Zyklus verlängerndes Flipflop (126) einschaltbar als auch das Stellglied (86) zur Betätigung der Schaltglieder (68,70) entsprechend dem Prüfergebnis ein- oder ausschaltbar ist

7. Steuerschaltung nach dem Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Prüfschaltung (SO) durch ein eine zu prüfende Bedingung angebendes Feld des auszuführenden Mikrobefehles einstellbar ist und je nach der Erfüllung bzw. Nichterfüllung dieser Bedingung das entsprechende Prüfergebnis an die Korrekturschaltung (78) ausgibt

8. Steuerschaltung nach den Ansprüchen 1,6 oder 7, dadurch gekennzeichnet daß die Korrekturschaltung (78) Zeitglieder (132,116) enthält die bis zum späteren Zeitpunkt (TP250) das aus der Prüfschaltung (80) herankommende Prüfergebnis und den Komparator (122) unwirksam machen.