SU1495789A1 - Микропрограммное устройство управлени - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано при проектировании систем отладки микропрограммных устройств. Целью изобретени   вл етс  повышение контрол  пригодности устройства. Оно содержит блок пам ти микрокоманд, регистры адреса и микрокоманд, триггер пуска, генератор тактовых импульсов, первый и второй мультиплексоры, блок оперативной пам ти, регистр кода операции, триггер реверса, первый и второй элементы И, элемент И-НЕ, одновибратор. Сущность изобретени  заключаетс  в сокращении времени отладки микропрограмм путем введени  режима реверсного прослеживани  выполнени  микрокоманд. 2 ил.

Description

Изобретение относитс  к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано при проектировании систем отладки микропрограммных устройств .

Целью изобретени   вл етс  повышение контрол  пригодности устройства.

На фиг. 1 и 2 приведена функциональна  схема микропрограммного устройства управлени .

Устройство фиг, 1 и 2 содержит блок 1 пам ти микрокоманд, блок 2 v .оперативной пам ти, регистр 3 кода операции, регистр 4 адреса микроко- манды регистр 5 микрокоманд, реверсивный счетчик 6, триггер 7 пуска, триггер 8 реверса, первый 9 и втог рой 10 мультиплексоры, генератор II

тактовых импульсов, первый элемент И 12, элемент И-НЕ 13, второй элемент И 14, одновибратор 15, вход 16 кода операции устройства вход 16.1 начальной установки, вход 17 логических условий устройства, .первый 18 и второй 19 бходы задани  режима работы устройства, выходы блока I пам ти, микрокоманд: поле 20.1 - кода адреса, следующей микрокоманды, поле 20.2 - модифицируемого разр да адреса следующей микрокоманды, поле 20.3 - кода провер емого логического услови , поле 20.4 - сигналов микроопераций, первый 21.1 и второй 21.2 выходы генератора 1, выходы 22 микроопераций устройства, выход разр да 22. региг: стра микрокоманд.

4 СО СП

С50 СО

Сущность изобретени  заключаетс  в сокращении времени отладки микропрограмм за счет введени  режима обратного ( реверсного.) прослеживани  выполнени  микрокоманд. При этом обеспечиваетс  повышение оперативности отладки микропрограммы и поиска ошибок.

Рассмотрим назначение элементов и св зей предлагаемого устройства.

Блок 1 пам ти предназначен дл  хранени  микрокоманд микропрограммы. Блок 2 оперативной пам ти, реверсивный счётчик 6, элемент И-НЕ 13, второй элемент И 14 предназначены дл  организации стековой пам ти, дл  запоминани  адресов выполн емь1х микрокоманд и последующей их выдачи в обратном пор дке в режиме реверса.

Регистр 3 кода операции предназначен дл  хранени  кода операции и вьщачи сигнала пуска устройства.

Регистр 4 предназначен дл  хранени  кода адреса микрокоманды, выдаваемого в блок 1 пам ти микрокоманд.

Регистр 5 Микрокоманды предназначен дл  харенни  кодов микроопераций и их выдачи на объект управлени  через выходы 22.

Блок 2 оперативной пам ти предназначен дл . хранени  адресов выполн емых микрокоманд микропрограммы и выдачи их через мультиплексор .9 на регистр 4 адреса в режиме обратного выполнени  микропрограммы.

Триггер 7 предназначен дл  пуска и останова устройства путем включени  и выключени  генератора 11 ,

Триггер 8 предназначен дл  управлени  режимом работы (пр мое и обратное выполнени  микропрограммы), а также управл ет работой стековой пам ти, реализованной на элементах и узлах 2, 6, 13 и 14, При нахождении триггера 8 в единичном состо нии устройство находитс  в режиме пр мого выполнени  микрокоманд, В противном случае - в режиме обратного выполнени  (реверса) микрокоманд микропрограммы .

Мультиплексор 9 предназначен дл  коммутации в блок 1 пам ти микрокоманд кодов адресов микрокоманд, которые поступают с выходов регистра 3 кода операции, выходво 20,1, 20.2 блока 1 пам ти микрокоманд и выходов блока 2 оперативной пам ти.

0

0

5

0

5

0

5

0

5

Мультиплексор 10 предназначен дл  формировани  значени  модифицирован-. ного разр да адреса следующей микрокоманды в зависимости от значени  провер емого логического услови , поступающего по входу 17 логических условий устройст ва.

Генератор 11 вырабатывает две последовательности синхроимпульсов, сдвинутые во времени друг относительно друга. Длительность синхроимпульсов должна быть достаточной дл  срабатывани  регистров 4 и 5, счетчика 6 и записи информации в блок 2 оперативной пам ти.

Элемент И 12 предназначен дл  формировани  сиг.нала управлени  записью в реверсивный счетчик 6 номера адреса микрокоманды, вьшолн емой в режиме реверса первой,

М икропрограммное устройство работает в двух режимах: режим пр мого выполнени  микрркоманд микропрограммы (рабочий режим); режим обратного выполнени  микрокоманд микропрограммы (режим реверса),

В исходном состо нии регистры 3-5,. реверсивный счетчик 6, триггеры 7 и 8 наход тс  в нулевом состо нии (установочные входы на фиг,1 условно не показаны),

В режиме отладки в это состо ние устройство .приводитс  перед каждым выполнением микропрограммы,.

В рабочем режиме устройство функционирует следующим образом.

Сигналом с входа 18 триггер 8 ус- танавливаетс  в единичное состо ние. Код операции поступает на входы 16 и по сигналу с входа 16,1 фиксируетс  в регистре 3 кода операци, С выхода регистра 3 код поступает на, второй информационный вход мультиплексора 9. Одновременно с записью в регистр 3 операции на управл ющем выходе последнего формируетс  управл ющий сигнал,, по которому происходит передача кода через мультиплексор 9 на информационный вход регистра 4 адреса микрокоманды. Одновременно триггер 7 пуска устанавливаетс  в единичное состо ние и включает генератор П, По первому Синхроимпульсу с выхода 21,1 генератора 11 код операции заноситс  в регистр-.4 адреса микрокоманды и поступает на вход блока 1 пам ти микрокоманд, из .блока 1 пам ти выбираетс  перва  микро

команда микропрограммы. По синхроимпульсу , поступающему с выхода 21,2 генератора 11, операционна  часть микрокоманды (сигналы микроопераций заноситс  в регистр 5, и регистр 3 устанавливаетс  в начальное состо ние . Формирование крда адреса следующей микрокоманды происходит следующим образом, С выходов 20,1 блока 1 пам ти микрокоманд код немодифицируемой части адреса следующей микроко- мандь подаетс  на первый информационный вход мультиплексора 9, На управл ющие входы мультиплексора 10 посту пает код провер емого логического услови  с выходов 20,3 блока 1 пам ти. На информационные входы мультиплексора 10 поступают сигналы логических условий с входов 17 устройства и выхода 20,2 модифицируемого разр да адреса. Если выполн ема  микрокоманда ,  вл етс  линейной (логические услови  не провер ютс ) то на выход мультиплексора 10 поступает значение модифицируемого разр да адреса с выхода 20,2 блока 1 пам ти микрокоманд Если выполн ема  микрокоманда  вл етс  микрокомандой ветвлени , то код провер емого логического услови  отличен от нул  и на выход мультиплексора 10.при этом поступает значение соответствующего логического услови  с входа 17 устройства;

По синхроимпульсу с выхода 21.1 генератора 1I в регистре 4 фиксируетс  адрес, а по синхроимпульсу с выхода 21,2 фиксируетс  код оперативной части очередной микрокоманды в регистре 5,

Запись адреса текущей микрокоманды в блок 2 оперативной пам ти происходит следующим образом.

Поскольку триггер 8 находитс  в единичном состо нии, то на элемент И-НЕ 13 поступает единичный сигнал, а на элемент И 14 нулевой. До поступлени  синхроимпульса с выхода 21,2 генератора II на выходах элементов И-НЕ 13 и И 14 сохран ютс  единичный и нулевой сигналы соответственно . Но очередному синхроимпульсу с выхода 21,2 генератора II происходит (по переднему фронту импульса с выхода элемента И-НЕ 13) увеличение на единицу содержимого счётчика 6, По заднему фронту импульса с выхода элемента И-НЕ 13 происходит запись адреса текущей микрокоманды с выхода

0

25

Ю 15

5

0

5

0

5

0

регистра 4 в блок 2 оперативной пам ти .

Далее устройство работает аналогично до поступлени  с выхода 22,1 регистра 5 микрооперации Конец операции . При этом происходит обнуление регистров 4,5 и сброс триггера 7 пуска. Генератор 11 выключаетс , и работа устройства прекращаетс .

Режим реверса,

В этом режиме триггер 8 находитс  в нулевом состо нии, в которое он устанавливаетс  единичным сигналом, поступающим с входа 19 устройства. Запись адреса очередной выполн емой микрокоманды в регистр 4 осуществл етс  следующим образом.

При по влении сигналов с входов 16,1 и 19 элемент И 12 формирует сигнал разрешени  записи в счетчик 6 кода номера адреса первой микрокрман- ды отлаживаемой микропрограммы, С выхода счетчика 6 адрес поступает на адресный вход блока 2, С выхода блока 2 выдаетс  адрес отлаживаемой микрокоманды на мультиплексор ,9, Сигнал с нулевого выхода триггера 8 реверса , поступающий на второй управл ющий вход мультиплексора 9, обеспечивает подключение выхода блока 2 к информационному входу регистра 4.

По сигналу пуска е выхода 1 егист- ра 3 триггер 7 устанавливаетс  в единичное состо ние. При этом генератор 11 включаетс . По синхроимпульсу с выхода 21,1 генератора II. адрес отлаживаемой микрокоманды ,, записываетс  в регистр 4. По синхроимпульсу с выхода 21,2 генератора 11 операционна  часть отлаживаемой микрокоманды заноситс  в регистр 5, С выходов регистра- 5 сигналы микроопер аций поступают на выходы 22 устройства. Кроме того, по синхроимпульсу с выхода 21,2 генератора II осуществл етс  формирование адреса очередной микрокоманды . Этот синхроимпульс через элемент И 14 поступает на вход обратного счета счетчика 6 и уменьшает, его содержимое на единицу. Далее, в этом режиме устройство функционирует аналогичном описанному выше алгоритму.

Режим реверса продолжаетс  до тех пор, пока триггер В реверса не будет переведен в единичное состо ние сигналов с входа 18 устройства, либо содержимое счетчика 6 не станет равным нулю, в последнем случае по нулевому адресу будет выбрана из блока 1 пам ти микроопераци  Конец операции . При этом сигналом с выхода 22,1 регистра 5 регистры 4,5, счет-, чик 6 и триггер 7 установ тс  в нулевое состо ние, и выключитс  генератор 11, Работа устройства прекращаетс .

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Микропрограммное устройство управлени , содержап1ее блок пам ти микро- команд, регистры адреса и микрокоманд , триггер пуска, генератор такто- .вых импульсов, первый и второй мультиплексоры , причем выход регистра адреса соединен с адресным входом блока пам ти микрокоманд старшие разр ды пол  адреса выхода которого соединены со старшими разр дами первого информационного входа первого мультиплексора, выход пол  логичес- ких условий блока пам ти микрокоманд соединен с адресным .входом второго мультиплексора, выход пол  микрокоманд блока пам ти микрокоманд соединен с информационным входом регистра микрокоманд, выход которого  вл етс  выходом микроопераций устройства, младший разр д пол  адреса выхода блока пам ти микрокоманд и входы логи 1еских условий устройства соедине- ны соответственно с младшим разр дом и старшими разр дами информационного входа второго мультиплексора, выход которого соединен с младшим разр до первого информационного входа йерво- го мультиплексора, выход признака Конец операции регистра микрокоманды соединен с входом установки в О триггера пуска, пр мой выход триггера пуска соединен с входом запуска генератора тактовых импульсов, выход первого мультиплексора соединен с информационным входом регистра адреса , первый и второй выходы генератора тактовых импульсов соединены соответственно с входом синхронизации регистра адреса и регистра микроко-. манд, отличающеес  тем, что, с целью повышени  контрол  пригодности устройства, оно дополнитель но содержит регистр кода операции, блок оперативной пам ти, реверсивный

   0 5 0 5 о д е

   0

   счетчик, триггер реверса, одновибра- тор, первый и второй элементы И, элемент И-НЕ, причем вход кода операций устройства соединен с информационным входом регистра кода операции, вход начальной установки устройства соединен с входом синхронизации регистра кода операции и с первым входом первого элемента И, выход регистра кода операции соединен с вторым информационным входом первого мультиплексора и информационным входом реверсивного счетчика, выход признака разр да запуска регистра кода операции соединен с первым адресным входом первого мультиплексора и с входом установки в 1 триггера пуска, выход регистра адреса соедиен с информационным входом блока оперативной пам ти, выход которого соединен с информационным входом перво- го мультиплексора, первый задани  режима работы устройства соединен с входом установки в 1 триггера реверса, второй вход задани  режима работы устройства соединен с входом установки в О триггера реверса и вторым входом первого элемента И, выход которого соединен с входом записи реверсивного счетчика, пр мой выход триггера реверса соединен с первым входом элемента И-НЕ, инверсный выход триггера реверса соединен с первым входом второго элемента И и с вторым адресным входом первого мультиплексора, выход элемента И-НЕ соединен с входом разрешени  пр мого счета реверсивного счетчика НС входом записи блока оперативной; пам ти, выход второго элемента И сбе- динен с входом разрешени  обратного счета реверсивного счетчика, второй выход генератора тактовых импульсрв соединен с вторьщи входами элемента И-НЕ, второго элемента И и с входом установки в О рег истра кода операции , информационный выход реверсивного счетчика соединен с адресным входом блока оперативной пам ти, выход признака Конец операции регистра микрокоманд соединен с входами установки в О регистра адреса, реверсивного счетчика и с входом одновиб- ратора, выход которого соединен с входом установки в О регистра микрокоманды .

   а 6

   tf r

   IKOH

   20.3

   20.4

   JW

   гН

   MM

   Л. 15

   ж

   3

   16.

   Фаг.1

   Фиг.2

   Составитель A, Сошкин Редактор В, Бугренкова Техред А.Кравчук Корректор О. Ципле

   Заказ 4267/46Тираж 668Подписное

   ВНИИПИ Государственного комитета по изобретени м и открыти м при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5

   f1U)( 10

   22J