SU1166109A2 - Микропрограммное управл ющее устройство - Google Patents

Abstract

МИКРОПРОГРАММНОЕ УПРАВЛЯЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО по авт. св. № 949657, отличающеес  тем, что, с целью повьшени  производительности., оно дополнительно содержит вторую и третью группы элементов И и элемент ИЛИ, причем выходы элементов И первой. группы соединены соответственно с первыми входами элементов И второй и третьей групп, вторые входы которых соединены с выходом признака ожидани  регистра микрокоманд, вход начальной установки устройства соединен с входами сброса регистров адреса и микрокоманд, вход устройства соединен с третьими входами элементов И второй группы и инверсными входами элементов И третьей группы, выходы элементов И второй и третьей групп соединены с входами элемента ИЛИ, выход которого соединен с блокирующим входом генератора импульсов. СО с:

Description

О5 О5

СО

Изобретение относитс  к области автоматики и вычислительной техники, в частности к микропрограммным устро ствам управлени , и может быть использовано в цифровых вычислительных системах, а также терминальной аппаратуре . По основному авт. св. № 949657 известно микропрограммное управл ющее устройство, содержащее блок пам ти микрокоманд, регистр микрокоманд , регистр адреса, блок проверки условий, генератор импульсов, группу элементов. И, регистр блокировки и элемент И, причем выходы блока проверки условий соединены с входами регистра адреса,выходы которого соеди нены с входами блока пам ти микрокоманд выходы которого соединены с информационными входами регистра микрокоманд , адресные выходы которого соединены с информационными входами . блока проверки условий, управл ющие входы которого  вл ютс  входом устройства , управл ющие выходы регистра микрокоманд соединены с первыми входами каждого элемента И группы, выходы которых  вл ютс  управл ющим выходом устройства, а информационный выходы регистра микрокоманд  вл ютс  операционным, выходом устройства, выход каждого элемента И группы соединен с инверсными входами всех последующих элементов И группы и с инверсньм входом элемента И и с уста новочным входом регистра блокировки, соответственно выходы регистра блоки ровки соединены с входами элементов И группы, выход элемента И соединен с управл ющим входом регистра микрокоманд и с входом установки в исходное состо ние регистра блокировки, тактирук ций вход которого соединен с выходом генератора импульсов l . В известном устройстве дл  реализации режима ожидани  в определенной микрокоманде задаетс  обратный переход в саму г 1крокрманду, в результате чего работа устройства заьд1кливаетс  на выполнении этой микрокоманды до по влени  ожидаемого услови , измен ющего адрес перехода. При этом микрокоманды, с помощью которых реализуютс  режимы ожидани ,  вл ютс  холостыми, так как в них используетс  только адресное поле. Из-за наличи  холостых микрокоманд объем микропрограммной пам ти в устройстве  вл. етс  избыточным . Кроме того, известное устройство не позвол ет выполн ть режимы ожидани  в процессе выполнени  одной микрокоманды между микротактами. Это снижает гибкость управлени  устройства . Целью изобретени   вл етс  повышение производительности. Поставленна  цель достигаетс  тем, что в микропрограммнсге управл ющее устройство введены втора  и треть  группы элементов И и элемент ИЛИ, причем выходы элементов И первой группы соединены соответственно с первыми входами элементов И второй и третьей групп, вторые входы которых соединены с выходом признака ожидани  регистра микрокоманд, вход начальной установки устройства соединен с входами сброса регистров адреса и микрокоманд , вход устройства соединен с третьими входами элементов И второй группы и инверсными входами элементов И третьей группы, выходы элементов И второй и третьей групп соединены с входами элемента ИЖ, выход которого соединен с блокирующим входом генератора импульсов. Такое решение позвол ет вьтолн ть режимы ожидани  без использовани  .холостых микрокоманд путем приостановки работы устройства до по влени  ожидаемого услови . Это позвол ет сократить объем микропрограммной пам ти. Кроме того, режим ожидани  может быть организован в любом такте выполнени  одной микрокоманды. На фиг. 1 изображена схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 схема блока проверки условий; на фиг. 3 - временна  диаграмма работы устройства. Микропрограммное управл ющее устройство содержит блок 1 пам ти микрокоманд, регистр 2 микрокоманд, регистр 3 адреса, блок 4 проверки условий, генератор 5 импульсов, регистр 6 блокировки, группу элементов И 7, элемент И 8, группы элементов И 9 и 10, элемент ИЛИ 11, вход 12 начальной установки, вход 13 условий, операционный 14 и управл ющий 15 выходы устройства.

Блок проверки условий (фиг.2) содержит группу элементов И 16 и групу элементов ИЛИ 17.

На фиг. 3 введены следунлцие обозначени : 18 сигнал начальной установки на входе 12 устройства; 19 - импульсы на выходе генератора 5 импульса; 20 - сигнал на выходе элемента И 8; 21 - сигнал на выходе элемента ИЛИ 11; 22-24 - сигналы микро приказов на выходах соответственно первого, п того и двенадцатого элементов И 7.

Микропрограммное управл ющее устройство работает следукмцим образом.

Дл  приведени  устройства в исходное состо ние на вход 12 подаетс  сигнал 18 начальной установки, в результате чего регистр 2 микрокоманд и регистр 3 адреса устанавливаютс  в ноль. По нулевому адресу из блока 1 пам ти микрокоманд выбираетс  начальна  микрокоманда и поступает на информационные входы регистра 2 микрокоманд . Так как содержимое регистра 2 микрокоманд равно нулю - группа элементов И 7 оказываетс  закрытой.

При этом на выходах элементов И 7 присутствуют нулевые сигналы, в результате чего вырабатьгааетс  сигнал 20. По этому сигналу регистр 6 блокировки устанавливаетс  в исходное единичное состо ние, а в регистр 2 микрокоманд заноситс  начальна  микрокоманда .

Кажда  микрокоманда состоит из трех полей - адресного, операционного и управл ющего. Кроме того, в микрокоманде содержитс  один бит признака ожидани .

В адресном поле микрокоманды, кроме непосредственного адреса следующей микрокоманды, содержитс  бит признака перехода (условный или без- условньй)..

В операционном поле указываетс  код операции, которую вьтолн ют операционные схемы, управл емые данным микропрограммным управл ющим устройством . В управл ющем поле задаетс  набор микроприказов, при вьщаче которых потактно осуществл етс  выполнение операции, указанной в операционном поле.

Например, дл  вьшолнени  микрокоманды , содержащейс  в регистре 2 микрокоманд, необходимы три микротакта , причем в течение первого.

второго и. третьего микротактов единичный сигнал должен присутствовать, например , на вькоде первого, п того и двенадцатого элементов И 7. Тогда на первом, п том и двенадцатом управл ющих выходах регистра 2 микрокоманд присутствует единичный сигнал, а на остальных - нулевой.

На выходе первого элемента И 7 вырабатываетс  сигнал 22, в результате чего все последующие элементы И 7 закрываютс . Например, по значению услови , вьщаваемого из операционных схем в результате вьщачи первого микроприказа, должен быть организован режим ожидани . Тогда сигналом 22 выбираетс  один из элементов И групп элементов И 9 или И 10, на вход которого поступает соответствук цее условие.

На выходы групп элементов И 9 и 10 подключаютс  сигналы только тех условий, по которым организуютс  режимы ожидани . Если в результате выдачи микроприказа ожидаетс  нулевое значение услови  - сигнал услови  подключаетс  на вход одного из элементов И группы элементов И 9.

При ожидании единичного значени  услови  сигнал услови  подключаетс  к входу одногб из элементов И группы элементов И 10.

Если задаетс  режим ожидани , то значение бита, поступающего с вьг хода регистра 2 микрокоманд на входы групп элементов И 9 и 10, равно единице.

Если значение сигнала услови , поступающего на вход выбранного элемента И группы элементов И 9 или 10, отличаетс  от ожидаемого - сигнал 21 принимает единичное значение. В результате этого блокируетс  работа генератора 5 импульсов, и работа устройства приостанавливаетс  до тех пор, пока соответствующее условие не примет ожидаемое значение. Сигнал 21 принимаетнулевое значение разреша  работу генератора 5 импульсов .

Во втором микротакте по импульсу 19 и при наличии единичного сигнала на первом установочном входе первый разр д регистра 6 блокировки устанавливаетс  в ноль. При этом первый элемент И 7 закрываетс , открыва  тем самым последующие элементы И 7. Но так как второй . третий и чет51 вертый элементы И 7 закрыты нулевыми сигналами с управл ннцих выходов регистра 2 микрокоманд, единичный сигнал 23 вырабатываетс  на выходе п того элемента И 7. Режим ожидани  по этому микроприказу может быть организован аналогично описанному. (В предлагаемом примере дл  упрощени  режимы свидани  во втором и третьем микротактах не производ тс ) В третьем микротакте по импульсу 9 устанавливаетс  в ноль п тый разр д регистра 6 блокировки, при этом состо ние остальных разр дов регистра 6 блокировки не измен етс . В результате этого п тьй элемент И 7 закрываетс , первый элемент И 7 остает с  в закрытом состо нии, а на выходе двенадцатого элемента И 7 вырабатываетс  единичный сигнал 24. В следующем микротакте по импульсу 19 двенадцатый разр д регистра 6 блокировки устанавливаетс  в ноль, в результате чего закрываетс  двенадцатьй элемент И 7. При этом на выходах всех элементов И 7 единичный сиг нал отсутствует, так как нулевой сиг нал присутствует на всех последующих после двенадцатого управл ющих выходах регистра 2 микрокоманд. В результате этого вырабатьтаетс  сигнал 20, по которому все разр ды регистра 6 блокировки устанавливаютс  в единичное состо ние. Одновременно следу юща  микрокоманда из блока 1 пам ти заноситс  в регистр 2 микрокоманд, и единичный сигнал вырабатьгааетс  на выходе этого элемента И 7., на вход которого поступает единичный сигнал с управл ющего выхода регистра 2 микрокоманд с наименьшим пор дковым номером. Адрес, нанесенньй в регистр 2 микрокоманды, формируетс  по адресному полю предьщущей микрокоманды. В зависимости от признака перехода, указываемом в адресном поле микрокоманды , адрес микрокоманды вычисл етс  безусловно или в зависимости от значени  условий, поступак цих на вхо ды 13 устройства. Признак перехода Поступает на входы элементов ИЛИ 17. Если значение признака перехода равно единице - на выходах всех элеменг тов ИЛИ 17 присутствует единичный сигнал и адрес следукщей микрокоман96 ды определ етс  непосредственно из адресного пол  микрокоманды. Если признак перехода равен нулю - на выходы элементов ИЛИ 17 поступают значени  сигналов логических условий с входов 13 устройства, и адрес следующей микрокоманды модифицируетс  в зависимости от значени  зтих условий. По импульсам 19 адреса микрокоманды занос тс  в регистр 3 адреса, в результате чего из блока 1 пам ти микрокоманд считываетс  соответствующа  микрокоманда. Дальнейша  работа устройства будет аналогична описанной. Таким образом, в предлагаемом устройстве режимы ожидани  организуютс  без использовани  холостых микрокоманд, в отличие от известного устройства, где дл  этого требуетс  введение в микропрограмму холостых микрокоманд. В результате этогЪ предлагаемое устройство имеет меньший, по сравнению с известным, объем дорогосто щей микропрограммной пам ти. Кроме того, в предлагаемом устройстве режим ожидани  может быть организован в любом такте выполнени  одной микрокоманды, в отличие от известного, где режим ожидани  организуетс  только после вьшолнени  микрокоманды и при считывании специально предназначенной дл  этого холостой микрокоманды. Предлагаемое устройство имеет объем микропрограммной пам ти на 15% меньшей по сравнению с базовым объектом за счет реализации режимов ожидани  без использовани  холостых микрокоманд. Кроме того, повьшенна  гибкость управлени  предлагаемого устройства по сравнению с базовым объектом за счет возможности организации режима ожидани  в любом микротакте выполнени  одной микрокоманды позвол ет дополнительно сократить 5% микропрограммной пам ти. Использование предпагаемого устройства в информационно-справочной системе позвол ет сократить объем микропрограммной пам ти на 20% по сравнению с использованием базового объекта. .

W «79 If 15

13 « 73

Фиг.

п п гз

Фиг. 2

Фиг.5

Claims (1)

1. МИКРОПРОГРАММНОЕ УПРАВЛЯЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО по авт. св. № 949657, отличающееся тем, что, с целью повышения производительности., оно дополнительно содержит вторую и третью группы элементов И и элемент ИЛИ, причем выходы элементов И первой.

   группы соединены соответственно с первыми входами элементов И второй и третьей групп, вторые входы которых соединены с выходом признака ожидания регистра микрокоманд, вход начальной установки устройства соединен с входами сброса регистров адреса и микрокоманд, вход устройства соединен с третьими входами элементов И второй группы и инверсными входами элементов И третьей группы, выходы элементов И второй и третьей групп соединены с входами элемента ИЛИ, выход которого соединен с блокирующим входом генератора импульсов. - Г 3 ω