SU1478215A1 - Микропрограммное устройство управлени - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в аппаратуре автоматизированных систем управлени , а также в универсальных и специализированных цифровых вычислительных машинах. Цель изобретени  - сокращение емкости пам ти микрокоманд. С этой целью в микропрограммное устройство управлени , содержащее счетчик 2 адреса, блок 1 пам ти микрокоманд, регистр 3 микрокоманд, дешифраторы 4-6, блок 8 местного управлени , элемент ИЛИ 11 и группу элементов И 12, введены схема 7 сравнени  и счетчик 9 тактов. 1 з.п. ф-лы, 7 ил.

Description

Я

00

ю ел

Фиг.1

Изобретение относитс  к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в аппаратуре автоматизированных систем управлени , а также в универсальных и специализированных цифровых вычислительных машинах .

Цель изобретени  - сокращение емкости пам ти микрокоманд.

На фиг.1 изображена функциональна  схема микропрограммного устройства управлени ; на фиг.2 - граф микропрограммы работы блока местного управлени  микропрограммного устрой- ства; на фиг.З - структура микрокоманд; на фиг,4 - пример реализации блока местного управлени ; на фиг.57- временные диаграммы работы блока местного управлени .

Устройство содержит (фиг.1) блок 1 пам ти микрокоманд, счетчик 2 адреса, регистр 3 микрокоманд, первый 4 и второй 5 дешифраторы, третий дешифратор 6, схему 7 сравнени , блок

8местного управлени , счетчик 9 тактов , входы 10 логических условий, элемент ИЛИ 11 и группу элементов

И 12.

Блок 8 местного управлени  (фиг.4) содержит узел 13 пам ти, регистр 14, элемент НЕ 15, генератор 1 6 тактовых импульсов, дешифратор 17, шифратор 18 управл ющих сигналов, входы 19-21 логических ус- ловнй и выходы 22-29.

При этом сигналы на выходах шифратора 18 формируютс  в соответствии с выражени ми:

выход 22 (a va3 va4 v а5) ТИ;

выход 23 а7-ТИ;

выход 24 (аО v аб)-ТИ;

выход 25 а4;

выход 26 al-ТИ;

выход 27 а2 -ТИ;

выход 28 а2-ТИ;

выход 29 аЗ-ТИ,

где ai - сигналы с выходов дешифратора 17;

ТИ - сигнал с выхода генератора 16.

В качестве шифратора 18 можно использовать программируемую логическую матрицуо

Блок 8 работает в соответствии с графом микропрограммы (фиг.2). Операционные микрокоманды (фиг.2) задают набор микроопераций микропрограммного устройства и означают: РГЖ:

ПЗУ - регистру микрокоманд присваиваетс  значение посто нного запоминающего устройства; СчА: СчА+1 - к значению счетчика адреса прибавить единицу; СчТ: СчТ+1 - к значению счетчика тактов прибавить единицу; СчА: РгМК - в счетчик адреса переписываетс  значение регистра микрокоманд .

На фиг.З представлена структура микрокоманд, которые можно реализовать в предложенном устройстве. Первый и второй разр ды пол  микрокоманды определ ют ее тип.

В микропрограммном устройстве управлени  можно реализовать микрокоманды трех типов: однотактовые операционные микрокоманды, в информационном поле которых записан код микроопераций; многотактовые операционные микрокоманды, в информационном поле которых записан код количества тактов и код микрооперации; управл ющие микрокоманды, которые выполн ютс  за два такта работы микропрограммного устройства. В первом такте анализируетс  логическое условие операционного устройства объекта управлени , код которого записан в информационном поле. По результату анализа услови  к счетчику адреса прибавл етс  единица или в него переписываетс  адрес перехода , записанный в информационном поле микрокоманды.

Устройство работает следующим образом.

Информаци  из блока 1 пам ти по адресу, установленному в счетчике 2 адреса, записываетс  в регистр 3 микрокоманд по переднему фронту сигнала с третьего выхода блока 8. Если считываема  микрокоманда первого типа (однотактова  операционна ), то формируетс  сигнал с п того выхода блока 8 на стробирующий вход второго дешифратора 5.

С выхода второго дешифратора 5 сигнал поступает на операционное устройство объекта управлени . Одновременно с этим подаетс  сигнал с первого выхода блока 8 на счетный вход счетчика 2 адреса и к его содержимому по переднему фронту этого импульса прибавл етс  единица. Подготавливаетс  считывание из блока 1 пам ти следующей микрокоманды.

При считывании микрокоманды второго типа (многотактовой операционной) сигнал с третьего выхода блока 8 передним фронтом переписывает содержимое блока 1 в регистр 3 микрокоманд . Сигнал с соответствующей группы выходов регистра 3 микрокоманд поступает на информационные входы третьего дешифратора 6 и несет информацию о выбранном операционном устройстве объекта управлени .

Сигнал с соответствующей группы выходов регистра 3 микрокоманд задает на первом входе схемы 7 сравнени  нужное количество тактов. Например, дл  трехтактной микрокоманды на первых входах схемы 7 сравнени  код будет 010. Блок 8 на седьмом и шестом выходах формирует управл ющие сигналы, которые поступают на счетный вход счетчика 9 тактов и стро- бирукиций вход третьего дешифратора 6. На выходе третьего дешифратора.6 формируетс  сигнал, выбирающий нужное операционное устройство объекта управлени . Сигналы с выходов счетчика 9 тактов поступают на входы объекта управлени  и второй вход схемы 7 сравнени . На фиг.5 показаны временные диаграммы различных состо ний счетчика 9 тактов дл  трехтактной микрокоманды. Первоначально счетчик сброшен, состо ние ТО, что соответствуют коду 000 на его выходах. Состо нию Т1 соответствует код 001, а Т2 - код 010. Во врем  состо ни  Т2 с выхода схемы 7 сравнени  поступает на третий вход блока 8. Блок 8 формирует сигналы На первом и восьмом выходах, которые прибавл ют к счетчику 2 адреса единицу и сбрасывают в нулевое состо ние счетчик 9 тактов.

Если считываетс  микрокоманда третьего типа - управл юща , то сигнал с четвертого выхода блока 8 разрешает работу первого дешифратора 4. Одновременно с этим сигнал с первого выхода блока 8 прибавл ет единицу к содержимому счетчика 2 адреса. Сигнал с соответствующего выхода первого дешифратора 4 поступают на первый вход соответствующего элемента И 12, на второй вход которого поступает сигнал логического услови . Длительность этого сигнала должна быть не меньше длительности сигнала с четвертого выхода блока 8.

0

5

0

Claims (2)

1.Микропрограммное устройство управлени , содержащее блок пам ти микрокоманд, счетчик адреса, регистр микрокоманд, группу элементов И, элемент ИЛИ, блок местного управле- 5 ни , первый и второй дешифраторы, причем информационный вход счетчика адреса соединен со всеми разр дами выхода многофункционального пол  регистра микрокоманд и информационными входами первого и второго дешифраторов , выходы которых соединены соответственно с первыми входами элементов И группы и с первой группой выходов микроопераций устройства, вторые входы элементов И группы  вл ютс  входами логических условий устройства , выходы элементов И группы соединены с входами элемента ИЛИ, выход которого соединен с первым входом логических условий блока местного управлени , с первого по третий выходы которого соединены соответственно со счетным входом счетчика адреса , входом управлени  записью - счетом счетчика адреса и синхровхо- дом регистра микрокоманд, информационный вход которого соединен с выходом блока пам ти микрокоманд, адресный вход которого соединен с выходом счетчика адреса, выход пол  типа микрокоманды регистра микрокоманд соединен с вторым входом логических условий блока местного управлени , четвертый и п тый выходы которого соединены со стробирующими входами соответственно первого и второго дешифраторов, отличающеес  тем, что, с целью сокращени  емкости пам ти микрокоманд, уст0

5

0

5

0

5

ройство содержит счетчик тактов, схему сравнени  и третий дешифратор, причем перва  и втора  группы разр дов выхода многофункционального пол  регистра микрокоманд соединены соответственно с информационным входом третьего дешифратора и первым входом схемы сравнени , выход которой соединен с третьим входом логических условий блока местного управлени , с шестого по восьмой выходы которого соединены соответственно со стробирующим входом третьего дешифратора , счетным входом и входом сброса счетчика тактов, выход которого соединен с вторым входом схемы сравнени , выходы третьего дешифратора  вл ютс  второй группой выходов микроопераций устройства.

2.Устройство по п.1, отличающеес  тем, что блок местФиг .1

ного управлени  содержит генератор тактовых импульсов, элемент НЕ, узел пам ти, регистр, дешифратор и шифратор управл ющих сигналов, с первого по восьмой выходы которого  вл ютс  соответственно с первого по восьмой выходами блока, с первого по третий входы логических условий которого под- подключены к старшим разр дам входа адреса узла пам ти, младшие разр ды входа адреса которого соединены с выходами регистра и входами дешифратора , выходы которого соединены с ин- 5 формационными входами шифратора управл ющих сигналов, стробирующий вход которого соединен с выходом генератора тактовых импульсов и входом элемента НЕ, выход которого соединен с синхровходом регистра, информационный вход которого соединен с выходом узла пам ти.

0

Нет

(рснюноВксГ)

ОднотактоВа  микрокоманда

Многотактоба  микрокоманда.

Чправп юща  микрокоманде.

Фиг.З

Фиг.Ь