RU1835544C - Микропрограммное устройство управлени - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано при -проектировании микропрограммных устройств управлени . Цель изобретени  - сокращение объема оборудовани  микропрограммного устройства управлени . Сущность изобретени  состоит в многофункциональном использовании пол  логических условий микрокоманд (в линейных

Description

Изобретение относитс  к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано при проектировании микропрограммных устройств управлени .

Целью изобретени   вл етс  сокращение объема оборудовани  микропрограммного устройства управлени  за счет повышени  гибкости адресации микрокоманд .

На фиг. 1 приведена функциональна  схема предлагаемого устройства; на фиг.2 - форматы микрокоманд; на фиг.З - размещение микрокоманд- последователей в блоке пам ти; на фиг.4 - временна  диаграмма работы устройства.

Микропрограммное устройство управлени , (фиг. 1) содержит блок 1 пам ти с выходами 2 пол  микроопераций, первого и второго полей 3, 4, адреса пол  5 кода услови , пол  6 типа адресации, регистр 7 адреса , регистр 8 микрокоманд, триггер 9 пуска, генератор 10 константы, генератор 11 константы , генератор 12 импульсов с выходами 13 (первой последовательности импульсов) и 14 (второй последовательности импульсов ), первый коммутатор 15 адреса, второй

16коммутатор адреса, Третий коммутатор

17адреса, мультиплексор 18, дешифратор 19,сумматор 20, элемент 21 И, вход 22 пуска , вход 23 кода операции, вход 24 условий, выход 25 сигнала микрооперации Конец команды, выход 2.6 сигнала микрооперации Конец работы, выходы 27 микроопераций, выходы 28 первого и второго полей адреса, выход 29 первого пол  адреса, выход 30 второго пол  адреса, выход 31 пол  кода услови , выход 32 первого и второго полей адреса и пол  кода услови , выходы 33-36 дешифратора 19.

Назначение элементов и узлов устройства .

Блок 1 пам ти предназначен дл  хранени  микрокоманд. В устройстве реализуетс  четыре формата микрокоманд (фиг.2):

-первый формат (фиг.2,а) - в пол х 3-5 микрокоманды записан адрес АСл следующей микрокоманды, в поле 2 -- код микроопераций , в поле 6 - код 00;

- второй формат (фиг.26) - пол х 3. 4

микрокоманды записан код А приращени  адреса, в поле 5 - код логического услови , в поле 2 - код микроопераций, в поле 6 - код 01;

- третий формат - в поле 3 записан код Д1 первого приращени , в поле 4 записан код Дг второго приращени , в поле 5 записан код логического услови , в поле-код 10;

-четвертый формат - в поле 3 записан код AI первого приращени , в поле 4 запи:

сан код Д второго приращени , в поле 5 код логического услови , в поле 6 - код 11.

Содержимое полей 3,4,5 поступает на

выход 32, содержимое полей 3, 4 поступает

на выход 28, содержимое полей 3 и 4 поступает соответственно на выходы 29, 30.

Регистр 7 служит дл  хранени  адреса микрокоманды и выдачи его на блок 1 пам ти .

Регистр 8 предназначен дл  хранени  содержимого пол  2 микроопераций микрокоманд и выдачи его на выходы 25, 26, 27. В исходном состо нии все триггеры регистра 8 за исключением триггера соответствующего сигналу микрооперации Конец команды , наход тс  в нулевом состо нии.

Триггер 9 пуска служит дл  включени  генератора 12 импульсов и установки в исходное состо ние регистров 7,8. При нахождении триггера 9 в единичном состо нии включен генератор 12. При нахождении триггера 9. в нулевом состо нии генератор 12.. выключен и регистры 7,8 наход тс  в исходном состо нии,

Генератор 10 формирует нулевой код и выдает его на соответствующие входы коммутатора 17.

Генератор.11 формирует ко константы С и выдает его на коммутатор 17. Генератор

17 может быть реализован, например, подсоединением сигналов логического О и логической 1 к соответствующим выходам.

Генератор 12 предназначен дл  формировани  на выходах t3 и 14 двух последовательностей тактовых импульсов.

Длительность импульсов, период их следовани  и временной сдвиг между последовательност ми импульсов определ ютс  исход  из обеспечени  устойчивости работы устройства.

Коммутатор 15 осуществл ет выдачу на регистр 7 адреса кода операции со входа 23, либо кода адреса с выхода сумматора 20. Коммутатор 16 служит дл  передачи на сумматор 20 базового адреса очередной микрокоманды с выхода регистра 7, либо с выхода 32 блока 1.

Коммутатор 17 предназначен дл  выдачи приращени  адреса очередной микрокоманды с выходов 28, 29, 30 блока 1 пам ти, либо с выходов генераторов 10, 11, на сумматор 20.

При реализации микрокоманды первого - четвертого форматов на выходе коммутатора 17 формируютс  следующие коды - - нулевой код (первый формат);

-С ()или Д(х 0)(в,торой формат);

-Д1 () или Дг (ху .{2§ (третий формат );

-Л1 « Л 100...О (х 0) или Д НЭО.,,01 Л(ху-1)

Здесь х) - значение провер емого логического услови .

Мультиплексор 18 служит дл  выделени  со входа 24 сигнала провер емого логического услови  х и выдачи его на коммутатор 17.

Дешифратор 19 осуществл ет декодирование пол  6 формата микрокоманды и формировани  соответствующих управл ющих сигналов. При выполнении микрокоманды первого формата имеет место сигнал на выходе 33 дешифратора 19, при выполнении микрокоманд второго .четвертого форматов - на выходах 34,33,32 соответственно .

Сумматор 20 осуществл ет формирование адреса очередной микрокоманды путем реализации выражени 

р,

где AI - код на выходе коммутатора 16 (содержимое регистра 7 при реализации микрокоманд 2-4 (форматов), либо содержимое полей 3.4.5 текущей микрокоманды (при реализации микрокоманды 1 формата);

р код на выходе коммутатора 17. Элемент 21 И формирует сигнал установки в исходное состо ние триггера 9 пуска при окончании работы устройства. 5Микропрограммное устройство управлени  работает следующим образом.

В исходном состо нии триггер 9 пуска и регистры 7, 8 наход тс  в нулевом состо нии (за исключением первого триггера,

0 регистра 8. формирующего сигнал микрооперации Конец раб команды). Цепи установки в исходное состо ние на фигуре условно не показаны.

Работа устройства начинаетс  с поступ5 лением сигнала пуска на вход 22. При этом триггер 9 переходит в единичное состо ние и включает генератор 12. Код операции со входа 23 через коммутатор 15 поступает на информационный вход регистра 7, По за0 днему фронту импульса с выхода 13 генератора 12 код операции (адрес первой микрокоманды соответствующей микропрограммы ) записываетс  в регистр 7. По этому адресу из блока 1 пам ти выбираетс 

5 перва  микрокоманда микропрограммы. Операционна  часть микрокоманды (поле 2) с выхода блока 1 пам ти поступает на регистр 8 микрокоманд и записываетс  в нем по заднему фронту импульса с выхода 14

0 генератора 12. При этом сигнал микрооперации Конец команды, на выходе первого триггера регистра 8 сбрасываетс . Сигналы микроопераций с регистра 8 поступают на выход 27 устройства. Коды остальных полей

5. микрокоманды поступают на коммутаторы 16, 17, мультиплексор 18, дешифратор 19 и участвуют в формировании кода адреса очередной микрокоманды.

Формирование адреса очередной мик0 рокоманды при выполнении микрокоманды первого формата происходит следующим образом. Дешифратор 19 анализирует содержимое пол  б микрокоманды и формирует сигнал на выходе 33. При этом адрес AI-H

5 очередной к микрокоманды (содержимое полей 3.4,5 текущей микрокоманды) через коммутатор 16, сумматор 20 и коммутатор 15 поступает на регистр 7. Так как сигналы на выходах 34-36 дешифратора 19 отсутст0 вуют, то на выходе коммутатора 17 будет нулевой код. Следовательно. Ai+t опредет литс  выражением Ам Д + О- Д. Формирование адреса очередной мик5 рокоманды при реализации микрокоманд второго четвертого форматов происходит следующим образом. Код провер емого логического услови  с пол  5 через выход 31 поступает на мультиплексор 18 При этом

провер емое логическое условие х со входа 24 поступают через мультиплексор 18 на коммутатор 17.

При выполнении микрокоманды второго формата сигнал будет на выходе 34 дешифратора 19, В этом случае на выход коммутатора 17 передаетс  код с выхода генератора 11 константы (при хуО) либо код с выхода 28 блока 1 пам ти (при хд 1) и адрес Ац-1 очередной микрокоманды на выходе сумматора 20 формируетс  в соответствии со следующим выражением AI+C, при х $ 0

AI-H- |

Ан-д , при

При выполнении микрокоманд третьего формата сигнал будет на выходе 33 дешифратора 19. В этом случае на выход коммутатора 17 передаетс  код AI с выхода 29 блока 1 пам ти (при х -0), либо код Дг с выхода 30 блока 1 пам ти (при ). Адрес Аьм очередной микрокоманды в этом случае определ етс  выражением

AI+ Дь при ,

AI+I-

AI+ Дг, при .

При выполнении микрокоманд четвертого формата сигнал будет на выходе 32 дешифратора 19. В этом случае на выход коммутатора 17 передаетс  код 0001 Д(при ) либо код Д100...0(при ). Адрес Аи-1 очередной микрокоманды в этом случае определ етс  выражением

Ai+0001 Д. прих,,0, г.

Ан-i |

AI+ А 100....О, .

Сформированный адрес Ан-i (дл  всех типов форматов микрокоманд) с выхода сумматора 20 через коммутатор 15 поступает на регистр 7. По очередному импульсу с выхода 13 генератора 12 адрес Ai+i записываетс  в регистр 7. По этому адресу из блока 1 пам ти выбираетс  очередна  микрокоманда . Далее устройство функционирует аналогично описанному выше алгоритму.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Микропрограммное устройство управлени , содержащее блок пам ти, регистр адреса, регистр микрокоманд, первый коммутатор адреса, триггер пуска, мультиплексор , генератор импульсов, причем вход кода операции устройства соединен с первым информационным входом первого коммутатора адреса, выход которого соединен с информационным входом регистра адреса. выход регистра адреса соединен г адресным входом блока пам ти, выход попп микроопераций блока пам ти соединен с информационным входом регистра микрокоманд , выходы микрооперации которого соединены с выходами микроопераций устройства , выход признака Конец команды регистра микрокоманд соединен с управл ющим входом первого коммутатора адреса, вход пуска устройства соединен с установочным входом триггера пуска, пр мой вы0 ход которого соединен с входом пуска генератора импульсов, первый и второй выходы которого соединены с входами синхронизации соответственно регистра адреса и регистра микрокоманд, выход пол  кода ус5 лови  блока пам ти соединен с адресным входом мультиплексора, информационные входы которого подключены к входам условий устройства, отличающеес  тем, что, с целью сокращени  объема оборудова0 ни , оно содержит первый и второй генераторы константы/ второй и третий коммутаторы адреса, дешифратор, сумматор и элемент И, причем выход регистра адреса соединен с первым информацион5 ным входом второго коммутатора адреса, выход которого соединен с первым входом сумматора, выход которого соединен с вторым информационным входом первого ком; мутатора адреса, выходы первого и второго

   0 полей адреса и пол  кода услови  блока пам ти соединены с вторым информационным входом второго коммутатора адреса, выход первого генератора константы соединен с первым информационным входом

   5 третьего коммутатора адреса, выход первого и второго полей адреса блока пам ти соединен с вторым информационным входом третьего коммутатора адреса, выход первого пол  адреса блока пам ти соединен с

   0 третьим информационным входом третьего коммутатора адреса, четвертый информационный вход которого соединен с выходом второго пол  адреса блока пам ти, выход второго генератора константы соединен с

   5 п тым информационным входом третьего коммутатора адреса, выход которого соединен с вторым входом сумматора, выход пол  типа адресации блока пам ти соединен с входом дешифратора, первый выход де0 шифратора соединен с управл ющим входом второго коммутатора адреса, с второго по четвертый выходы дешифратора соединены соответственно с первого по третий управл ющими входами третьего коммута5 тора адреса, выход мультиплексора соединен с четвертым управл ющим входом третьего коммутатора адреса, второй выход генератора импульсов соединен с первым входом элемента И. выход которого соединен С ВХОДОМ сбрПГс Триггеру пуска, ВЫХОД

   признака Конец работы регистра микро- нен с-входом сброса регистра адреса и уста- команд соединен с вторым входом элемента новочными входами соответствующих раз- И. инверсный выход триггера пуска соеди- р дов регистра микрокоманд.

   а)

   6)

   Фиг.

   6)

   РигЭ

   & .А1(00...0) й(00...0)/й

   П П П П П П П

   П П П П П ПП1

   i

   Ж X X X

   7)Г

   У

   х Ч/

   zx

   t

   t

   х Ч/ J

   zx

   0Ј/.4