SU1109752A1 - Микропрограммное устройство управлени - Google Patents

Abstract

МИКРОПРОГРАММНОЕ УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ, содержащее блок пам ти микрокоманд, регистр микрокоманд, регистр адреса микрокоманд, формирователь адреса, счетчик, причем выход регистра адреса микрокоманд соединен с адресным входом блока пам ти микрокоманд, выход кода микрокоманд которого подключен к информационному входу регистра микрокоманд, первому информационному входу формировател  адреса, к установочному входу счетчика , входу записи числа счетчика, входу разрешени  счета счетчика, выход которого соединен с первым управл ю1цим входом формировател  адре са, второй управл ющий вход которого . подключен к входу признака устройства , выход формировател  адреса соединен с информационным входом регистра адреса микрокоманд, a выхбд регистра микрокоманд  вл етс  информационным выходом устройства, о т .л и ч a ющ е е с   тем, что, с целью повышени  быстродействи , в него введен регистр хранени  адреса перехода, установочный вход и вход записи адреса которого подключены к соответствую щим выходам блока пам ти микрокоманд, a выход регистра хранени  адреса перехода соединен с вторым информационным входом формировател  адреса.

Description

Изобретение относитс  к вычисли-; тельной технике, в частности к микро прЬграммным устройствам управлени , Известно Микропрограммное устройство управлени , содержащее блок пам ти микрокоманд, регистр микрокоманд , регистр адреса микрокоманд, узел формировани  адреса и коммутатор Cl J. Недостаток такого устройства - от сутствие возможности микропрограммно организации временных задержек и вре менного отсчета отсутстви  логического услови  (сигнала) при реализаци режима ожидани . Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемо му результату  вл етс  микропрограммное устройство управлени , содержащ блок пам ти микрокоманд) , регистр ми рокоманд, регистр адреса микрокоманд узел формировани  адреса и счетчик, причем выход регистра адреса микрокоманд соединен с входом блока пам ти микрокоманд, выход которого соеди нен с входом регистра микрокоманд, выход которого  вл етс  выходом устройства , выход блока пам ти, микрокоманд подключей также к входу узла формировани  адреса, к установочному входу счетчика и входу записи числа с установочного входа в счетчик. Недостатком известного микропрограммного устройства управлени   вл  етс  отсутствие возможности микро- . программной о.рганизации временньк задержек на выполнение группы микрокоманд . В известном устройстве возможна организаци  временной задержки на вьтолнение лишь одной микрокоманды , причем этой микрокомандой может быть только микрокоманда проверки логического услови . Между тем в пра тике применени  микропрограммных устройств управлени  достаточно часто встречаютс  циклические программы выход из которых осуществл етс  не по изменению внешних условий, а по определенному количеству циклов. Подобный цикл должен содержать микроко манды счета количества циклов и определени  услови  выхода из цикла. Это приводит кувеличению требуемого объема пам ти микрокоманд и к снижению реального быстродействи  устройства . Если микропрограмма содержит большое число циклов, то потер  быст родействи  и объема пам ти за Счет лишних микрокоманд выхода из цикла . могут быть значительными. Цель изобретени  - повьшение быстродействи  устройства. , Поставленна  цель достигаетс  тем, что в микропрограммное устройство управлени , содержащее блок пам ти микрокоманд, регистр микрокоманд, регистр адреса микрокоманд, формирователь адреса, счетчик, причем выход регистра адр,еса микрокоманд соединен с адресным входом блока пам ти микрокоманд, выход кода микрокоманд которого подключен к информационному входу регистра микрокоманд, первому информационному входу формировател  адреса, .к установочному входу счеТчика , входу записи числа счетчика, входу разрешени  счета счетчика, выход которого соединен с,первым управл ющим входом формировател  адреса, второй управл ющий вход которого подключен к входу признака устройства , выход формировател  адреса соединен с информационнмм входом регистра адреса микрокоманд, а выход регистра микрокоманд  вл етс  информационньвуг выходом устройства, введен регистр хранени  адреса перехода, установочньй вход и вход записи адреса которого подключен к соответствующим выходам , блока пам ти микрокоманд4 а выход регистра хранени  адреса перехода соединен с вторым информационным входом формировател  адреса. На фиг. 1 представлена блок-схема Микропрограммного устройства управлени  j на фиг. 2 - блок-схема формировател  адреса. Микропрограммное устройство управлени  содержит блок 1 пам ти микрокоманд , регистр 2 микрокоманд, регистр 3 адреса микрокоманд, формиро-, ватель Д адреса, счетчик 5, регистр 6 хранени  адреса перехода, вход 7 признака. Формирователь 4 адреса содержит элемент.НЕ 8, элементы И 9 и 10, элемент ИЛИ 11, элемент И 12, эле- . мент НЕ 13, элементы И 14, 15 и 16, управл ющий вход 17. Устройство работает следующим образом. Во врем  проховдени  очередного такта работы микропрограммногЬ устройства управлени  на выходе блока 1 пам ти микрокоманд находитс  текуща  микрокоманда. Одна часть этой микрокоманды, котора  содержит пол  информации, предназначенные дл  . внешних устройств, выводитс  на выход устройства через регистр 2 микрокоманд . Друга  часть микрокоманды содержит следующие пол  информации. Поле формировател  адреса. В этом поле содержитс  в пр мой или косвенной форме информац1   об адресе следующей микрокоманды, а также указываетс  код операции, которую надо проделать с указанной информацией, чтобы получить адрес очередной микрокоманды . После счетчика. Это по,ле содержит код числа, которое записьшаетс  в счетчик 5 по сигналу разрешени  записи содержащемус  в этом поле , кроме того, в поле имеетс  сигнал разрешени  счета. Поле регистра хранени  адреса перехода. Это поле содержит код адре са микрокоманды и сигнал разрешени  записи этого кода в регистр 6 хранени  адреса перехода. Формирователь 4 адреса на основании информации, поступающей на его входы, вырабатьшает адрес следующей микрокоманды, который по синхросигна лу переписьгоаетс ,в регистр 3 адреса микрокоманд. Работу формировател  4 адреса по сн ет блок-схема, представленна  на фиг. 2. Конкретна  реализаци  это го формировател  не вли ет на сущность работы предлагаемого устройстiBa , поэтому на фиг. 2 дана одна из простейших возможных реализаций рассматриваемого блока. Данна  реализаци  формировател  4 адреса может осуществл ть две операции выработки адреса следующей микрокоманды: операцию безусловного перехода и операцию условного перехода по признаку, поступающему из внешнего устройства, т.е. код операции имеет в данном случае один разр д, которьй подаетс  на первый вход элемента И 9 и через элемент НЕ 8 на первый вход элемента И 10. На вторые входы этих элементов подключены соот ветственно признак и младший разр д кода следующего адреса. В зависимости от значени  кода операции на первый вход элемента И 12 через элемент ИЛИ 11 подаетс  либо младший I 1 разр д адреса, либо признак, поступающий из внешнего устройства через вход 7. Остальные разр ды кода адреса подаютс  на первые входы группы 1 2 .4 элементов И 14, а на первые входы группы элементов И 15 подаютс  раз- р ды числа с регистра хранени  адреса перехода. На вторые входы группы элементов И 15 через вход 17 подаетс  сигнал переполнени  счетчика j. этот же сигнал через элемент НЕ 13 подаетс  на вторые входы группы элементов И 15 и элемента И 12, так как в зависимости от значени  сигнала переполнени  сче чика на выход формировател  4 адреса выводитс  через группу элементов ИЛИ 16 либо код с группы элементов И 14 и элемента И 12, либо с группы элементов И 15.. Дл  организации выхода из цикла по заданному числу повторов цикла, т.е. по заданному времени работы циклической программы, следует перед вхождением в цикл записать в счетчик 5 код, соответствующий времени работы циклической программы, а в регистр 6 хранени  адреса перехода - адрес той микрокоманды, которую следует выполнить по окончании заданного времени работы. Тогда, до тех пор пока счетчик 5 не выработает сигнал переполнени , формирователь 4 адреса будет вырабатьгеать адреса в соответствии с информацией, поступающей на его входы из текущей микрокоманды . А с приходом сигнала переполнени  на выход формировател  4 адреса вьщаетс  код, записанный в ре- . гистр. 6 хранени  адреса перехода. Сигнал переполнени  держитс  на выходе счетчика .один такт работы устройства . Кроме указанного режима работы устройства в предлагаемом устройстве микропрограммного управлени  возможно еще осуществление контрол  времени работы того устройства, которое содержит в своем составе данное устройство микропрограммного управлени . Например, такой контроль необходим во врем  обмена информацией с внешним абонентом. В этомслучае гв счетчик 5 заноситс  код, соответствующий допустимому времени обмена информацией с абонентом, а в регистр 6 хранени  адреса перехода - адрес,  вл ющийс  начальным адресом программы обработки ошибочной ситуации. Очевйдно , что в случае, если обмен с або нентом закончилс  дб выработки счетчиком сигнала переполнени , следует запретить работу счетчика.

В практике применени  микропрограммных устройств управлени  встречаетс  необходимость в том, чтобы начала отдельных частей программы « ледовали друг за другом через определенные промежутки времени, которые должны быть выдержаны с высокой степенью точности. Причем врем  вьаюлнени  очередной части программы заранее неизвестно, чтовозможно в тех случа х , когда выполн ема  часть программы содержит несколько ветвей неравной длительности. В этом случае перед выполнением очередной части программы в счетчик 5 записываетс  код промежутка времени, по окончании которого следует приступить к выполнению следующей части программы, а в регистр 6 хранени  адреса перехода - адрес первой микрокоманды этой части программы ..

Предлагаемое устройство позвол ет получить существенный выигрыш в быстродействии по выполнению циклических программ и в аппаратуре устройств, в которых есть необходимость осущест лени  указанных режимов работы.

Дл  расчета повьппени  быстродействи  вьтолнени  циклической программы воспользуемс  тем соображением, что врем  выполнени  одного цикла этой программы пропорционально числу ц , содержащихс  в цикле. Использование предлагаемого устройства позвол ет удалить из цикла по крайней мере одну команду (команду счета циклов, по которой определ етс  момент выхода из цикла). Применение предлагаемого устройства позвол ет повысить быстродействие выполнени 

п

циклических программ в

раз.

П-1

Следовательно, при п 2 быстродействие повьшаетс  в два раза.

16

Т

t . t

Л i h

/

I. t i. 1

ф

77

Фиг 2

Claims (1)

1. МИКРОПРОГРАММНОЕ УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ, содержащее блок памяти микрокоманд, регистр микрокоманд, регистр адреса микрокоманд, формирователь адреса, счетчик, причем выход регистра адреса микрокоманд соединен с адресным входом блока памяти микрокоманд, выход кода микрокоманд которого подключен к информационному входу регистра микрокоманд, первому информационному входу формирователя адреса, к установочному входу счетчика, входу записи числа счетчика, входу разрешения счета счетчика, выход которого соединен с первым управляющим входом формирователя адреса, второй управляющий вход которого подключен к входу признака устройства, выход формирователя адреса соеди* нен с информационным входом регистра адреса микрокоманд, а выход регистра микрокоманд является информационным выходом устройства, о т ,л и чающее с я тем, что, с целью повышения быстродействия, в него введен регистр хранения адреса перехода, установочный вход и вход записи адреса которого подключены к соответствую щим выходам блока памяти микрокоманд, а выход регистра хранения адреса перехода соединен с вторым информационным входом формирователя адреса.