SU1716512A1 - Микропрограммное устройство управлени - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано при построении микропрограммных устройств управлени  ЭВМ и вычислительных систем, например специализированных процессоров квазиэлектронных и электронных АТС. Цель изобретени  состоит в расширении области применени  устройства за счет расширени  числа реализуемых режимов микропрограммного управлени  благодар  обеспечению возможности прерывани  микропрограммы от внешних и внутренних источников; обеспечению возможности оперативной модификаций микропрограмм на основе изменени  пор дка следовани  микрокоманд; реализации механизма возврата и выполнени  микроподпрограмм. Микропрограммное устройство управлени , состо щее из блока пам ти, регистра микрокоманд, регистра возврата, счетчика адреса, элементов И, ИЛИ, дополнительно содержит блок, управлени , мультиплексоры адреса, выбора и логических условий, элементы ИЛИ, И- ИЛИ, формирователь константы., шифратор, пульт управлени . В зависимости от формата считываемой микрокоманды и от значени  управл ющих разр дов возможны следующие режимы работы устройства; линейный режим, режим внешней адресации, режим формировани  адреса по концу команды , режим прерывани , режим возврата , режим безусловного перехода, режим условного перехода. 1 з.п.ф-лы, 7 ил.

Description

Изобретение относитс  к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано при построении микропрограммных устройств управлени  ЭВМ и вычислит0льных систем, например специализированных процессоров квазиэлектронных и электронных АТС.

Известно микропрограммное устройство управлени , содержащее блок пам ти микрокоманд , регистры адреса, микроопераций и буферный, триггеры управлени , генератор импульсов, коммутатор, элементы И. ИЛИ. Недостатком этого устройства  вл ютс  ограниченные функциональные возможности , обусловленные отсутствием технических средств реализации механизмов возврата на микроподпрограмму, прерывани  и т.д.

Известно микропрограммное устройство управлени , содержащее блок пам ти, егистры адреса и микроопераций, элемент И, мультиплексоры.

Недостатком данного устройства  вл - 5 етс  ограниченна  область применени  вследствие невозможности организации режима прерывани , эмул ции и т.д.

Известно микропрограммное устройство управлени , содержащее блок пам ти 10 микрокоманд, регистры, блоки сравнени , риггер, генератор импульсов, мультиплексоры адреса и логических условий, элементы И, элемент задержки.

Недостатками указанного устройства 15  вл ютс  узка  область применени , что вызвано невозможностью обеспечени  режима непосредственного доступа к микропрограммной пам ти с программного уровн , а также большой объем блока пам - 20 ти.

Наиболее близким к изобретению  вл етс  устройство микропрограммного управлени , содержащее блок пам ти, регистр микрокоманд, регистр адреса микроко- 25 манд, счетчик адреса, преобразователь кода микрокоманд,- дешифратор перехода, ешифратор адреса, первый - четвертый элементы И, блок управлени , элемент ИДИ, элемент НЕ и генератор импульсов, 30 причем труппа информационных выходов блока пам ти соединена с группой входов регистра микрокоманд, группа выходов которого соединена с группой входов дешифратора перехода и информационными 35 входами первого и второго элементов И, выход которого соединен с входом преобразовател  кода микрокоманд, выход преобразовател  кода микрокоманд  вл етс  выходом устройства, второй и третий выхо- 40 ды дешифратора перехода соединены с информационными входами блока управлени , группа выходов которого соединена с группой входов элемента ИЛИ, выход элемента ИЛИ соединен с входом элемента НЕ 45 и с управл ющим входом второго элемента И, выход которого соединен с первым информационным входом счетчика адреса, группа входов устройства соединена с вторым информационным входом счетчика ад- 50 реса, выход которого соединен с информационным входом третьего элемента И, выход третьего элемента И соединен с входом записи регистра адреса микрокоманд , выход которого соединен с входом 55 дешифратора адреса, первый выход генератора импульсов соединен с первым входом четвертого элемента И, управл ющими входами регистра адреса микрокоманд и де- шифр  гэра «дпеса. группа выходов

которого соединена с группой входов блока пам ти, второй выход генератора импульсов соединен с управл ющим входом треть- его элемента И, выход элемента НЕ соединен с вторым входом четвертого элемента И, выход которого соединен со счетным входом счетчика-адреса, управл ющий вход устройства соединен с входом блока управлени . Блок управлени  содержит элемент И, причем первый информационный вход блока управлени  соединен с первым входом элемента И, выход которого соединен с первым выходом блока управлени , второй информационный вход блока управлени  соединен с вторым его выходом, уп- равл ющий вход блока управлени  соединен с вторым входом элемента И.

Недостатком указанного устройства  вл етс  узка  область применени , что обусловлено следующим.

Устройство не позвол ет реализовать режим прерывани  как от внешних источников (средств контрол , более приоритетных абонентов и т.д.), так и от пультовых средств при осуществлении отладки микропрограмм , контрол  и диагностики системы. Это ограничивает область применени  устройства при управлении сложными объектами с несколькими активными разноприоритет- ными источниками выполнени  микропрограмм , снижает его контролепригодность.

В указанном устройстве отсутствуют технические средства реализации механизма возврата на микропрограмму, прерванную внутренними источниками прерывани  по соответствующим микроопераци м (микрокодам ), указанным в микрокомандах. Это обсто тельство существенно увеличивает объем блока пам ти, поскольку не позвол ет использовать повтор ющиес  микроподпрограммы .

Кроме того, данное устройство не обеспечивает возможность оперативной модификации микропрограмм, т.е. перекомпоновки микрокоманд в соответствии с адресами , задаваемыми извне. Это также сужает возможности устройства, мобильность его микропрограмм, способность к эмул ции.

Указанные причины значительно сужают область применени  устройства, увеличивают объем микропрограммной пам ти, затрудн ют его эксплуатацию.

Целью изобретени   вл етс  расширение области применени .

Поставленна  .цель достигаетс  тем, что в микропрограммное устройство управлени , содержащее блок пам ти, регистр микрокоманд , регистр возврата, счетчик адреса, первый элемент ИЛИ, первый -третий элементы И, группу элементов И, генератор импульсов и дешифратор, причем группа информационных выходов блока пам ти соединена с группой информационных входов регистра микрокоманд, группа управл ющих выходов которого соединена с группой входов дешифратора, второй выход генератора импульсов соединен с вторым входом второго элемента И, перва , втора  и треть  группы выходов регистра микрокоманд соединены соответственно с первой, второй и третьей группами входов группы элементов И, дополнительно введены блок управлени , блок приема информации, мультиплексоры адреса, выбора и логических условий, пульт управлени , группа эле- менто в Й-И Л И, второй .- четвертый элементы ИЛИ, элемент И-ИЛИ, формирЬт вате ль константы, шифратор, причем группа выходов дешифратора соединена с группой информационных входов блока уп- равлени , группа выходов которого соединена с входами первого элемента ИЛИ, перва  группа выходов блока приема информации соединена с группой входов шифратора, группа выходов которого сое динена с первой группой входов группы элементов И-ИЛИ, и входами второго элемента ИЛИ, втора  группа выходов блока приема информации соединена с первой группой D-входов мультиплексора адреса, группа выходов которого соединена с группой D-входов счетчика адреса, треть  группа выходов блока приема информации соединена с второй группой D-входов мультиплексора адреса, группа информацион- ных выходов пульта управлени  соединена с второй группой входов группы элементов И-ИЛИ, группа выходов которой соединена с третьей группой D-входов мультиплексора адреса, первый управл ющий выход пульта управлени  соединен с первым входом блока управлени  и пр мым инверсным входом группы элементов И-ИЛИ, выход первого элемента ИЛИ соединен с первым инверсным входом первого элемента И элемента И-ИЛИ, выход второго элемента ИЛИ соединен с первым входом третьего элемента .И, четверта  труппа выходов блока приема информации соединена с информационными входами мультиплексора логических уе- ловий, выход которого соединен с вторым, входом блока управлени , второй управл ющий выход пульта управлени  соединен с входом генератора импульсов, первый выход генератора импульсов соединен с пер- выми входами второго и третьего элементов И, элемента И-ИЛИ и первым входом пульта управлени , второй выход генератора импульсов соединен с вторым входом первого элемента и элемента И-ИЛИ, и вторым входом первого элемента И, выход которого соединен с С-входом счетчика адреса, третий выход генератора импульсов соединен с С-входом регистра микрокоманд и вторым входом пульта управлени , первый управл ющий выход регистра микрокоманд соединен с вторым входом третьего элемента И, второй управл ющий выход регистра микрокоманд соединен с вторым входом второго элемента И, элемента И-ИЛИ и первым входом третьего элемента ИЛИ, выход третьего элемента ИЛИ соединен с вторым входом второго элемента И, выход которого соединен с С-входом регистра возврата, группа выходов мультиплексора выбора соединена с четвертой группой D-входов мультиплексора адреса и группой входов блока пам ти, перва  группа выходов регистра микрокоманд соединена с группой адресных входов мультиплексора логических условий , втора  группа выходов регистра микрокоманд соединена с п той и шестой группами D-входов мультиплексора адреса, третье  группа выходов регистра микрокоманд соединена с п той и седьмой группами D-входов мультиплексора адреса, перва  - треть  группа выходов группы элементов И и четверта  группа выходов регистра микрокоманд  вл ютс  соответственно первой- четвертой группами выходов устройства, п та  группа выходов регистра микрокоманд соединена с группой адресных входов мультиплексора выбора и труппой входов четвертого элемента ИЛИ, выход которого соединен с третьим входом блока управлени , выход третьего элемента И соединен с вторым входом третьего элемента ИЛИ, с вторым входом третьего элемента И элемента И-ИЛИ и четвертым входом блока управлени , группа выходов которого соединена с группой адресных входов мультиплексора адреса, третий и четвертый управл ющие выходы регистра микрокоманд соединены соответственно с п тым и шестым входами блока элемента И и первым инверсным входом первого элемента И элемента И-ИЛИ, выход второго элемента ИЛИ соединен с первым входом первого элемента И, четверта  группа выходов блока приема информации соединена с информационными входами мультиплексора логических условий , выход которого соединен с третьим входом блока управлени , первый выход генератора импульсов соединен с первым входом пульта управлени  и первыми входами второго и третьего элементов И элемента И-ИЛИ, второй выход генератора импульсов соединен с первым входом второго элемента И, вторым входом первого элемента И элемента И-ИЛИ, третий выход генератоpa импульсов соединен с С-входом регистра микрокоманд и вторым входом пульта управлени , первый управл ющий выход регистра микрокоманд соединен с вторым входом второго элемента И элемента И- ИЛИ и первым входом третьего элемента ИЛИ, выход которого соединен с вторым входом третьего элемента И, выход третьего элемента И соединен с С-входом регистра возврата, группа выходов мультиплексора выбора соединена с четвертой группой D- входов мультиплексора вдреса и группой входов блока пам ти, перва  группа выходов регистра микрокоманд соединена с группой адресных входов мультиплексора логических условий, перва , втора  и треть  группы выходов группы элементов И  вл ютс  соответственно первой-третьей груп пами выходов устройства, втора  группа выходов регистра микрокоманд соединена

с п той и шестой группами D-входов мультиплексора адреса, треть  группа выходов регистра микрокоманд соединена с п той и седьмой группами D-входов мультиплексора адреса, четверта  группа выходов регистра микрокоманд  вл етс  четвертой группой выходов устройства, п та  группа выходов регистра микрокоманд соединена с группой адресных входов мультиплексора выбора и группой входов четвертого элемента ИЛИ, выход которого соединен с четвертым входом блока управлени , выход первого элемента И соединен с вторым входом третьего элемента ИЛИ, с вторым входом третьего элемента И элемента И-ИЛИ и с п тым входом блока управлени , второй и третий управл ющие выходы регистра микрокоманд соединены соответственно с шестым и седьмым входами блока управлени , выход элемента И-ИЛИ соединен с счетным входом счетчика адреса, группа выходов которого соединена с группой D-входов регистра возврата и первой группой D-входов мультиплексора выбора, полугруппа выходов счетчика адреса соединена с шестой и седьмой группами D-входов мультиплексора адреса, группа выходов дешифратора соединена с группой информационных входов блока управлени , группа управл ющих выходов регистра микрокоманд соединена с группой входов дешифратора, первый выход которого соединен с управл ющими входами группы элементов И, выходы элемента И-ИЛИ соединены с счетным входом счетчика адреса, группа выходов которого соединена с группой D-входов регистра возврата и первой группой D-входов мультиплексора выбора, полугруппа выходов счетчика адреса, содержаща  старшие разр ды , соединена с шестой и седьмой группами D-входов мультиплексора адреса, группа выходов формировател  константы соединена с второй группой D-входов муль типлексора выбора, группа выходов регистра возврата соединена с третьей группой D-входов мультиплексора выбора, выход первого разр да второй группы выходов блока приема информации соединен с седьмым входом блока управлени , второй вы0 ход дешифратора, второй - четвертый выходы регистра микрокоманд соединены с первым - четвертым управл ющими выходами устройства, группы входов кода операции , кода прерывани , кода внешнего

5 адреса и кода логических условий соединены соответственно с первой, второй, третьей и четвертой группами информационных входов блока приема информации, первый и третий выходы генератора импуль0 сов соединены соответственно с первым и вторым синхровходами блока приема информации , группа управл ющих входов которого образована вторым выходом дешифратора, а также третьим и четвертым

5 управл ющими выходами регистра микрокоманд , четвертый выход регистра микрокоманд соединен с входом разрешени  прерывани  блока приема информации. Сущность изобретени  состоит в рас0 ширении области применени  устройства путем расширени  числа реализуемых режимов микропрограммного управлени .

Отличительными признаками механизма функционировани , реализуемого в

5 предлагаемом устройстве,  вл ютс  обеспечение возможности оперативной модификации выполн емой микропрограммы (изменени  последовательности микрокоманд ), организаци  прерывани  выполн е0 мых микропрограмм от внешних и внутренних источников, организаци  механизма возврата при выполнении однотипных операции как к прерванному, так и к фиксированному адресу.

5 Введение блока управлени  и обусловленных им св зей позвол ет управл ть выбором различных механизмом адресации.

Введение мультиплексора адреса позвол ет организовать запись адреса в счет0 чик адреса в семи режимах работы устройства: линейном, внешней адресации, информировани  адреса по окончанию команды , прерывани , возврата, безусловного перехода, условного перехода.

5 Введение блоха приема информации позвол ет осуществить прием внешней информации с прив зкой к сигналам синхронизации устройства.

Введение мультиплексора выбора позвол ет организовать режим возврата и считывани  начального адреса стандартной подпрограммы.

Введение мультиплексора логических условий позвол ет формировать сигнал, информирующий о выполнении провер емого логического услови .

Введение пульта управлени  позвол ет сформировать адрес начальной микрокоманды .

Введение группы элементов И-ИЛИ по- звол ет сформировать начальный адрес микрокоманды в режиме прерывани  и по команде с пульта управлени .

Введение второго элемента ИЛИ позвол ет сформировать управл ющий сигнал при поступлении сигнала на-прерывание извне .

Введение третьего элемента ИЛИ позвол ет формировать сигнал, управл ющий записью в регистр возврата.

Введение элемента И-ИЛИ позвол ет управл ть подачей сигнала на счетный вход счетчика адреса.

Введение формировател  константы позвол ет получить адрес начальной микро- команды некоторой стандартной микроподпрограммы .

Введение шифратора позвол ет формировать адрес микрокоманды при обработке сигнала на прерывание, поступающего из- вне.

При использовании предлагаемого устройства может быть получен положительный эффект, состо щий в расширении области применени  устройства, уменьще- нии объема оборудовани  (пам ти микро- программ), упрощени  (удешевлени ) процесса эксплуатации за счет повышени  контролепригодности и обеспечени  возможности модификации микропрограмм.

На фиг. 1 приведена функциональна  схема устройства; на фиг. 2 - функциональна  схема блока управлени ; на фиг. 3 - функциональна  схема пульта управлени ; на фиг. 4 - функциональна  схема блока приема информации; на фиг. 5 и 6 - временные диаграммы работы устройства; на фиг, 7-форматы микрокоманд.

Микропрограммное устройство управлени  (фиг. 1) содержит блок 1 пам ти, ре- гистр 2 микрокоманд с группой управл ющих выходов 2,1, с первым-третьим управл ющими выходами 2.2-2.4, пёр- вой-п той группами 2.5-2.9 выходов, четвертым управл ющим выходом 2.10. ре- гистр 3 возврата, счетчик 4 адреса, муль-м1 плексоры 5-7 адреса, выбора и логических условий соответственно, блок 8 управлени , пульт 9 управлени , группу 10 элементов И-ИЛИ, первый-третий элементы. ИЛИ 1113 , первы й элемент И 14, элемент И-ИЛИ 15, второй и третий элементы И 16 и 17, генератор 18 импульсов с первым-третьим выходами 18.1-18.3, формирователь 19 константы, шифратор 20, дешифратор 21. группу 22 элементов И, четвертый элемент ИЛИ 23. Символами 24-27 обозначены перва  -четверта  группы выходов блока приема информации, символами 28 и 29 - соответственно выходы элемента И 14 и элемента ИЛИ 13. Символами 30-32 обозначены соответственно группы выходов счетчика 4 адреса, формировател  19 констант и регистра 3 возврата, символом 30,1 обозначена полугруппа выходов счетчика 4 адреса, включающа  старшие разр ды, символом 33 обозначена группа сигнальных выходов устройства, символом 34 - выход мультиплексора 7 логических условий. Символами 35.1-35.3 обозначены первый-третий выходы группы 35 выходов дешифратора 21. Символом 36 обозначена группа выходов блока 8 управлени . Символами 37.1-37.3 обозначены соответственно выходы элементов И 22.1-23.3 группы 22. Блок 38 приема информации содержит группы входов кода операции 39.1, кода прерывани  39,2, внешнего адреса 39.3 и кода логических условий 39.4. Символом 40 обозначен выход четвертого элемента ИЛИ 23. Символом 41 обозначен управл ющий выход пульта 9управлени . Символами 42 и43 обозначены соответственно группа информационных выходов и управл ющий выход пульта 9 управлени .

Группа 36 выходов блока 8 управлени  соединена с группой входов первого элемента ИЛИ 11 и группой адресных входов мультиплексора 5 адреса, группа выходов которого соединена с группой D-входов счетчика 4 адреса..

Перва  группа выходов 24 блока приема информации соединена с группой входов шифратора 20, группа выходов которого соединена с первой группой входов группы 10 элементов И-ИЛИ и входами второго элемента ИЛИ 12. Втора  группа 25 входов устройства соединена с первой группой D- входов мультиплексора 5 адреса, а выход 25.1 группы 25 выходов блока приема информации 38 соединен с первым входом блока 8 управлени . Треть  группа 26 выходов блока 38 соединена с второй группой Р-ЕХОДОВ мультиплексора 5 адреса. Выход 41 пульта 9 управлени  соединен с входом генератора 18 импульсов. Группа 42 информационных выходов пульта 9 управлени  соединена с второй группой входов группы 10 элементов И-ИЛИ, группа выходов которой соединена с третьей группой входов мультиплексора 5 адреса. Управл ющий выход 43 пульта 9 управлени  соединен с вторым вхоом блока 8 управлени , пр мым и инверсным входами группы 10 элементов И-ИЛИ. Выход первого элемента ИЛИ 11 соединен 5 с первым входом второго элемента И 16 и первым инверсным входом первого элемена И элемента И-ИЛИ 15. Выход второго лемента ИЛИ 12 соединен с первым вхоом первого элемента И 14. Четверта  труп- 10 па 27 выходов блока 38 соединена с информационными D-входами мультиплекора 7 логических условий, выход 34 которого соединен с третьим входом блока 8 правлени . Первый выход 18.1 генератора 15 18 импульсов соединен с первым входом пульта 9 управлени  и первыми входами второго и третьего элементов И элемента

И-ИЛИ 15. Второй выход 18.2 генератора 18 импульсов соединен с первым входом вто- 20

рого элемента И 17, вторым входом первого элемента И элемента ИЛИ 15 и вторым вхоом второго элемента И 16, выход которого соединен с ОБХОДОМ счетчика 4 адреса. Треий выход 18.3 генератора 18 импульсов со- 25 единен с С-входом регистра 2 микрокоманд и вторым входом пульта 9 управлени , Первый управл ющий выход 2.2 регистра 2 микрокоманд соединен с вторым входом второго элемента И элемента И-ИЛИ 15 и 30 первым входом третьего элемента ИЛИ 13, выход 29 которого соединен с вторым вхоом третьего элемента И 17. Выход третьего элемента И 17 соединен с С-входом регистра 3 возврата. Группа выходов мультиплек- 35 сора 6 выбора соединена с четвертой группой D-входов мультиплексора 5 адреса и группой входов блока 1 пам ти, группа информационных выходов которого соединена с группой D-входов регистра 2 микро- 40 команд. Перва  группа 2.5 выходов регистра 2 микрокоманд соединена с группой адресных входов мультиплексора 7 логических условий и первой группой входов группы 22 элементов И, перва , втора  и 45 треть  группы 37.1-37.3 выходов которой  вл ютс  соответственно первой - третьей группами выходов устройства. Втора  труп- .. па 2.6 выходов регистра 2 микрокоманд соединена с второй группой входов группы 22 50 элементов И и с п той и шестой группами D-входов мультиплексора 5 адреса. Треть  группа 2.7 выходов регистра 2 микрокоманд соединена с третьей группой входов группы 22 элементов И и с п той и седьмой группа- 55 ми D-входов мультиплексора 5 адреса. Четверта  группа 2.8 выходов регистра 2

микрокоманд  вл етс  четвертой группой выходов устройства. П та  группа 2.9 выходов регистра 2 микрокоманд соединена с

группой адресных входов мультиплексора 6 выбора и группой входов элемента ИЛИ 23, выход 40 которого соединен с четвертым входом блока 8 управлени . Выход 28 первого элемента И 14 соединен с вторым входом третьего элемента ИЛИ 13, с вторым входом третьего элемента И элемента И- ИЛИ 15 и с п тым входом блока 8 управлени . Второй и третий управл ющие выходы 2.3 и 2.4 регистры 2 микрокоманд соединены соответственно с шестым и седьмым входами блока 8 управлени . Выход элемента И-ИЛИ 15 соединен со счетным входом счетчика 4 адреса, группа выходов которого соединена с группой D-входов регистра 3 возврата и первой группой D-входов мультиплексора 6 выбора. Полугруппа 30.1 выходов счетчика 4 адреса соединена с шестой и седьмой группами D-входов мультиплексора 5 адреса. Группа 2.1 управл ющих выходов регистра 2 микрокоманд соединена с. группой входов дешифратора 21, группа 35 выходов которого соединена с группой информационных входов блока 8 управлени . Первый выход 35.1 дешифратора 21 соединен с управл ющими входами группы 22 элементов И. Группа 31 выходов формировател  19 констант соединена с второй группой D-входов мультиплексора 6 выбора. Группа 32 выходов регистра 3 возврата соединена с третьей группой D-входов мультиплексора 6 выбора. Второй 35.2 выход дешифратора 21, второй 2.3, третий 2.4, четвертый 2.10 выходы регистра микрокоманд  вл ютс  первым-четвертым управл ющими выходами устройства. Выход 35.2 группы 35 и выходы 2.3 и 2.4 регистра 2 образуют группу управл ющих входов блока 38 приема информации.

Четвертый 2.10 управл ющий выход регистра 2 микрокоманд соединен с вторым входом первого элемента И 14 и входом разрешени  прерывани  блока 38 приема информации. П та  группа выходов блока 38 приема информации  вл етс  группой сигнальных выходов устройства.

Блок 8 управлени  (фиг. 2) содержит шифратор 44, первый - шестой элементы И 45-50, первый-третий элементы ИЛИ 51.1- 51.3. Первый информационный вход 35.2 группы 35 входов блока 8 управлени  соединен с первым входом первого элемента И 45, выход которого соединен с первым входом шифратора 44, при возбуждении которого на выходе 36 шифратора 44 формируетс  двоичный код нул . Второй информационный вход 35.2 блока 8 управлени  соединен с первым входом второго элемента И 46, выход которого соединен с шестым входом шифратора 44, при возбуж .дении которого на выходе шифратора формируетс  двоичный код п ти. Третий информационный вход 35.3 блока 8 управлени  соединен с первыми входами третьего 47 и четвертого 48 элементов И. Выход третьего элемента И 47 соединен с седьмым входом шифратора 44, при возбуждении которого на выходе шифратора 44 формируетс  двск ичный код шести. Выход четвертого элемента И 48 соединен с восьмым входом шифратора 44, при возбуждении которого на выходе шифратора формируетс  двоичный код семи. Выход первого элемента ИЛИ 51.1 соединен с вторыми инверсными вхр дами первого-четвертого элементов И 45- 48. Вход 34 блока 8 управлени  соединен с третьим инверсным входом третьего элемента И 47 и третьим пр мым входом четвертого элемента И 48. Вход 40 блока 8 управлени  соединен с первым входом элемента ИЛИ 51.1 и п тым входом шифратора 44, при возбуждении которого на выходе шифратора 44 формируетс  двоичный код четырех. Управл ющий вход 28 блока 8 управлени  соединен с первым входом элемента ИЛИ 51.3, выход которого соединен с вторым входом элемента ИЛИ 51.1, первыми инверсными входами п того 49 и шестого 50 элементов И и четвертым входом шифратора 44, при возбуждении которого на выходе шифратора 44 формируетс  двоичный код трех. Вход 2.3 блока 8 управлени  соединен с третьим входом элемента ИЛИ 51.1, вторым входом п того элемента И 49 и вторым инверсным входом шестого элемента И 50, Вход 2.4 блока 8 управлени  соединен с первым входом элемента ИЛИ 51.2, выход которого соединен с четвертым входом элемента ИЛИ 51.1 и третьим входом шестого элемента И 50. Выход п того элемента И 49 соединен с третьим входом шифратора 44, при возбуждении которого на выходе шифратора 44 формируетс  двоич ный код двойки. Выход шестого элемента И 50 соединен с.вторым входом шифратора 44, при возбуждении которого на выходе шифратора формируетс  код единицы. Вход 25.1 блока 8 управлени  соединен с вторым входом элемента ИЛИ 51.2. Вход 43 блока 8 управлени  соединен с вторым входом эй&- мента ИЛИ 51.3. Выход 36 шифратора 44  вл етс  выходом блока 8 управлени .

Пульт 9 управлени  (фиг. 3) содержит формирователь 52 единицы, первый 53 И второй 54 триггеры, поле набора адреса 55, состо щее из узлов коммутации 55.1- 55.n-И, каждый из которых содержит первый 56 и второй 57 регистры, первый 58 и второй 59 элементы И-НЕ, переключатель 60.. .

Первый вход 18.1 пульта 9 соединен с С-входом триггера 53, единичный выход которого соединен с С-входом триггера 54, Второй вход 18.3 пульта 9 соединен с R-входом триггера 54, Выход формировател  52 единицы соединен с D-входами триггеров 53 и 54. Выход 41 узла коммутации 55.1  вл етс  первым выходом пульта 9 управлени . Выходы группы узлов коммутации

55.2-55.П+1 пол  55 набора адреса  вл ютс  группой 42 информационных выходов пульта 9 управлени . Единичный выход триггера 54  вл етс  выходом 43 пульта 9 управлени .

Блок 38 приема информации (фиг. 4) содержит первый 61, второй 62, третий 63 и четвертый 64 регистры, элемент И-ИЛИ 65, элемент И 66 и одновибратор 67.

Вход 39.1 кода операции устройства соединен с информационным входом третьего регистра 63 блока 38, выход которого  вл - t етс  выходом 26 блока ЗЗгВыход 2.3 регистра 2 соединен с первым входом элемента И 66, выход которого соединен с входом синхронизации третьего регистра 63 блока 8. Выход 18.1 генератора 18 соединен с вто- . рым входом элемента И 66, входом синхронизации второго регистра 62, блока 38, а также первым.и вторым синхровходами элемента И-ИЛИ 65, выход которого соединен с синхровходом четвертого регистра 64 блока 38.

Вход 39.3 кода внешнего адреса уетрой- ства соединен с информационным входом

четвертого регистры 64 блока 38, выход которого  вл етс  выходом 25 блока 38. Выход 18.3 генератора 18 соединен с входом R четвертого регистра 64 блока 38 и входом синхронизации первого регистра 61 блока

38, выход которого  вл етс  выходом 24 блока 38. Выход 2.10 регистра 2 соединен с входом одновибратора 67, выход которого соединен с входом R первого регистра 61 блока 38. Вход 39.2 кода прерывани  соединем с информационным входом первого регистра 61 блока 38.

Вход 39.4 кода логических условий устройства соединен с информационным входом второго регистра 62 блока 38, выход

которого  вл етс  выходом 27 блока 38. Выходы элементов 65 и 66 и входы 18.1 и 18.3 образуют п тую группу 33 выходов блока 38 приема информации.

Выход 35.2 дешифратора 21 соединен с первым и вторым управл ющими входами элемента И-ИЛИ 65, выход 2.4 регистра 2 соединен с первым информационным входом элемента И-ИЛИ 65, вход 68 группы входов 39.3 устройства соединен с вторым

информационным входом элемента И- ИЛИ65.

На временных диаграммах (фиг. 5) отображена динамика изменени  сигналов в различных режимах. Нумераци , использу- 5 ема  на временных диаграммах, соответствует нумерации элементов на фиг. 1.

Символами К, I, (1+1), обозначены различные состо ни  счетчика 4 адреса, Переход иа 1-состо ни  в (1+1) означает 10 увеличение содержимого счетчика адреса на единицу. Символами MV обозначены различные такты работы устройства.

На временных диаграммах (фиг. 6) показана работа устройства в случае, когда не- 15 обходимо записать в регистр возврата адрес некоторой микрокоманды.

В случае (а) в регистре 3 возврата про- исходит запись адреса микрокоманды при обращении к подпрограмме. В случае (б) в 20 регистре 3 возврата происходит запись адреса микрокоманды при переходе к обработке прерывани .

Нумераци , используема  на временных диаграммах, соответствует нумерации 25 элементов на фиг. 1. Символами К, i, (l+ty, J обозначены различные состо ни  счетчика 4 адреса и регистра 3 возврата, причем символом jnn обозначен адрес микрокоманды, котора   вл етс  начальной и некоторой 30 подпрограмме, а символом Пр -- начальна  микрокоманда подпрограммы обработки прерывани . Символами t-jA/; 1.1 обозначены различные такты работы устройства.

Принцип кодировани  микрокоманд ус- 35 тройства косвенный, т.е. в коде микрокоманд имеютс  дополнительные пол , которые модифицируют функции управлени , содержащиес  в других пол х микрокоманды . Таким модифицирующим полем в 40 данной системе микрокоманд  вл етс  поле формата. Поле формата кодируетс  двум  разр дами (выход 2.1 регистра 2 микрокоманд ). Имеютс  четыре формата микрокоманд , из которых 4-й формат не 45 используетс :

формат 0 (ФОмк) - операционный, т.е. по этой микрокоманде выполн етс  некотора  совокупность микроопераций, определ ема  содержанием операционной части 50 микрокоманды;

формат 1 (Ф1мк) - безусловный переход . Формат используетс  дл  формирова ни  адреса следующей микрокоманды, который записан в коде микрокоманды пер- 55 вого формата;

формат 2 (Ф2мк) - условный переход. В коде микрокоманды записаны младшие разр ды адресов следующих микрокоманд, переход к выполнению которых зависит от

значени  логического услови , определ емого текущей микрокомандой.

Рассмотрим подробнее структуру полей различных форматов микрокоманд.

Во всех форматах микрокоманд присутствуют однобитовые пол :

РПР - разрешение прерывани  (выход 2.10 регистра 2), при наличии сигнала единицы в этом поле микрокоманды осуществл етс  проверка наличи  прерывани  в конце выполнени  микрокоманды;

ВЗВ - возврат (выход 2.2 регистра 2), при наличии сигнала единицы в этом поле микрокоманды осуществл етс  запоминание адреса микрокоманды, к выполнению которой следует перейти после выполнени  некоторой подпрограммы;

КК - конец команды (выход 2.3 регистра 2), при наличии единицы в этом поле микро- команды осуществл етс  переход к выполнению новой команды, адрес начальной микрокоманды которой поступает в устроит ство извне;

ВА - внешн   адресаци  (выход 2.4 регистра 2), при наличии единицы в этом поле происходит подстановка адресов микрокоманд в устройство извне от некоторых внешних органов программного управлени .

Группы выходов 2.5-2.7 регистра 2 дл  нулевого формата микрокоманд  вл ютс  операционными, и коды, записанные в них, выдаютс  во внешние устройства.

КЛУ - код логического услови  (группа выходов .2.5 регистра 2). Во втором формате микрокоманды в разр дах, поступающих на группу выходов 2,5 регистра 2, записываетс  код, определ ющий, значение какого логического услови  следует учитывать при выполнении условного.перехода.

В первом формате микрокоманд значение этих разр дов безразлично.

В разр дах микрокоманды, поступающих на группы выходов 2.6 и 2.7, в первом фронте микрокоманд записываетс  адрес, следующей микрокоманды. Во втором формате микрокоманд в этих разр дах записываютс  младшие разр ды адресов двух микрокоманд, считывание которых зависит от выполнени  провер емого услови  перехода . Разр ды, поступающие на группу 2.8 регистра 2, дл  всех форматов микрокоманд  вл ютс  операционными и выдаютс  во внешние устройства обработки.

В двухбитово.м поле, считываемом с группы 2.9 выходов регистра 2, Записываетс  код управлени  (КУ) работой мультиплексора 6 выбора. Запись в этом поле кода двойки свидетельствует о возврате к микро- команде, адрес которой был записан в регистре 3 возврата. Запись кода единицы означает подстановку некоторого адресе), выдаваемого формирователем 19 константы. Запись нулевого кода определ ет считывание адреса следующей микрокоманды из счетчика 4 адреса.

Рассмотрим назначение элементов предлагаемого устройства.

Блок 1 пам ти предназначен дл  хранени  микрокоманд.

Регистр 2 микрокоманд предназначен дл  записи микрокоманды, считываемой из блока 1 пам ти по заданному адресу.

Регистр 3 возврата предназначен дл  записи адреса микрокоманды, по которому следует осуществить переход после выполнени  некоторой подпрограммы или обработки прерывани ,

Счетчик 4 адреса предназначен дл  формировани  адреса микрокоманды, кото- ра  должна поступить на обработку.

Мультиплексор 5 адреса предназначен дл  подачи на группу D-входов счетчика ад-- реса 4 адреса очередной микрокоманды в зависимости от режима работы устройства.

Мультиплексор б выбора предназначен дл  подачи на группу входов блока 1 пам ти адреса считываемой микрокоманды в зависимости от сигнала на его адресных входах.

Мультиплексор 7 логических условий предназначен дл  передачи в блок 8 управлени  значени  заданного логического услови ..

Блок 8 управлени  предназначен Зр  управлени  мультиплексором 5 адреса.

На информационные входы 35.1-35.3 блока 8 управлени  поступает унитарный код. Если на управл ющих входах 40,43,28, 25.1,2.3 и 2.4 блока 8 управлени  единичные сигналы отсутствуют, то п тый 49 и шестой 50 элементы И заперты нулевыми сигналами , присутствующими на входе 2.3 и выходе элемента ИЛИ 51.2 блока 8 управлени . На втором. - п том входах шифратора 44 единичные сигналы отсутствуют. На выходе элемента ИЛИ 51.1 формируетс  .нулевой сигнал, отпирающий первый-четвертый эле- менты И . Пусть сигнал единицы подан на первый информационный вход 35.1. Тогда на выходе первого элемента И 45 форми- руетс  единичный сигнал, поступающий на первый вход шифратора 44. На выходах вто- рого-четвертого элементов И 46-48, а с едо- вательно, на шестом-восьмом входах шифратора 44 единичные сигналы отеутет- вуют. На выходе 36 блока 8 формируетс  двоичный код нул .

Если сигнал единицы поступает на второй информационный вход 35.2 блока 8 управлени , то сигнал единицы формируетс 

только на выходе второго элемента И 46. Это приводит к тому, что на выходе 36 блока 8 формируетс  двоичный код п ти.

Если сигнал единицы поступает на третий информационный вход 35.3 блока 8 управлени , то запираютс  первый 45 и второй 46 элементы И и на выходах отсутствуют единичные сигналы. Сигналы на выходах третьего 47 и четвертого 48 элементов И в этом случае определ ютс  сигналом, поступившим на вход 34 блока 8 управлени .

Пусть на выходе 34 блока 8 управлени  присутствует нулевой сигнал, тогда четвертый элемент И 48 запираетс , а на выходе третьего элемента И 47 по вл етс  единичный сигнал, что приводит к формированию на выходе 36 блока 8 двоичного кода шести. ; При поступлении на вход 34 блока 8 управлени  сигнала единицы запираетс  третий элемент И 47 и открываетс  четвертый элемент И 48. Следовательно, сигнал единицы присутствует на восьмом-входе шифратора 44 и на выходе 36 блока 8 сформирован двоичный код семи.

Если единичный сигнал поступает хот  бы на один из входов 40, 43, 28, 2.3, 25.1 и 2.4 блока 8 управлени , то на выходе элемента ИЛИ 51.1 по вл етс  единичный сигнал , Это приводит к запиранию первого-четвертого элементов И 45-48, на выходах которых независимо от сигналов, поступивших на информационные входы 35.1-35,3 и вход 34 блока 8 управлени , также отсутствуют единичные сигналы. Сигналы на втором-п том входах шифратора 44, а следовательно, и код на выходе 36 блока 8 управлени  завис т от сигналов, поступивших на управл ющие входы 40, 43, 28, 2,3, 2.4 и 25.1 блока 8 управлени . Причем если единичный сигнал присутствует на входе 40 блока 8, который поступает на п тый вход шифратора 44, то на входах 28, 43, 2.3, 2.4 и 25.1 сигналы единицы должны отсутствовать . В этом случае только на п тый вход шифратора 44 подан единичный сигнал. Это приводит к формированию на выходе 36 блока 8 управлени  двоичного кода четверки . При поступлении единичного сигнала на .входы 43, 28, 2,3 или 2.4 и. 25.1 блока 8 управлени  на его входе 40 об зательно должен присутствовать нулевой сигнал.

Если единичный сигнал присутствует на входе 28 или 43 блока 8 управлени , то независимо от сигналов на его входах 2.3, 2.4 и 25.1 сигнал единицы присутствует только на четвертом входе дешифратора 44, так как п тый и шестой элементы И 48 и 50 запираютс  единичным сигналом с выхода элемента ИЛИ 51.3. На выходе 36 блока 8 формируетс  двоичный код тройки. Если на

входе 28 или 43 блока 8 управлени  единичный сигнал отсутствует, то при поступпле- нии на вход 2.3 блока 8 единичного сигнала он проходит на выходе п того элемента И 49, а шестой элемент И 50 запирает. На выходе 36 блока 8 управлени  сформирован двоичный код двойки. Если сигнал единицы присутствует только на выходе элемента ИЛИ 51.2, а на выходе элемента ИЛИ 51.3 и входе 2.3 блока 8 отсутствует, то отпираетс  шестой элемент И 50, единичный сигнал с выхода которого поступает на второй вход шифратора 44. На выходе 36 блока 8 управлени  формируетс  двоичный код единицы.

Пульт 9 управлени  предназначен дл  формировани  адреса начальной микрокоманды и выдачи управл ющего сигнала на его считывание.

,. Группа 10 элементов И-ИЛИ предназначена дл  формировани  адреса микроко- -манды в режиме прерывани  и по команде с пульта 9 управлени . При наличии единичного (нулевого) сигнала на выходе 43 пульта 9 управлени  через группу 10 элементов И-ИЛИ передаетс  начальный адрес с выхо- да 42 пульта 9 (выхода шифраторами).

Первый элемент ИЛИ 11 предназначен дл  формировани  сигнала, управл ющего работой счетчика 4 адреса.

Второй элемент ИЛИ 12 предназначен дл  формировани  управл ющего сигнала в режиме прерывани .

Третий элемент ИЛИ 13 предназначен дл  управлени  записью в регистр 3 возврата .

Первый элемент И 14 предназначен дл  формировани  сигнала перехода к обработке микропрограммы прерывани .

Элемент И-ИЛИ 15 предназначен дл  управлени  поступлением сигналов на счет- чный вход счетчика 4 адреса.

Второй элемент И 16 предназначен дл  формировани  сигнала записи в счетчик 4 адреса.

Третий элемент И 17 предназначен дл  формировани  сигнала записи в регистр 3 возврата,

Генератор 18 импульсов предназначен дл  синхронизации работы устройства,

Формирователь 19 константы предназ- начен дл  формировани  начального адреса некоторой стандартной микропрограммы.

Шифратор 20 предназначен дл  формировани  адреса микрокоманды при поступлении сигнала на прерывание извне.

Дешифратор 21 предназначен дл  формировани  унитарных информационных сигналов в зависимости от формата считываемой из регистра 2 микрокоманды.

Группа 22 элементов И предназначена дл  выдачи во внешние устройства операционной части микрокоманд в зависимости от их формата.

Блок 38 приема информации обеспечивает запись, хранение и выдачу сигналов, поступающих в устройство извне по входам 39.1-39.4.

Регистр 61 служит дл  запоминани  и выдачи на выходы 24 блока 38 сигналов прерывани , поступающих на вход 39.2 устройства . Запись сигналов прерывани  в регистр 61 осуществл етс  по заднему фронту импульса с выхода 18.3 генератора 18. Сброс регистра 61 в исходное состо ние производитс  по заднему фронту сигнала на выходе 2.10 регистра 2. Импульс сброса формирует одновибратор 67,

Регистр 62 служит дл  запоминани  и выдачи на выход 27 блока 38 сигналов логических условий, поступающих на вход 39.4 устройства. Запись информации в регистр

62осуществл етс  по заднему фронту импульса с выхода 18.1 генератора 18.

Регистр 63 предназначен дл  приема, хранени  и выдачи на выход 26 блока 38 кода операции, поступающего на вход 39.1 устройства. Запись информации в регистр

63осуществл етс  по заднему фронту импульса с выхода 18.1 генератора 18 при наличии сигнала на выходе 2.3 регистра 2. Сигнал записи формирует элемент И 66.

Регистр 64 предназначен дл  записи, хранени  и выдачи на выход 25 блока 38 внешнего адреса, поступающего на вход 39.3 устройства. Запись информации в регистр 64 осуществл етс  по заднему фронту импульса с выхода 18.1 генератора 18, если отсутствует единичный сигнал на выходе 35.2 дешифратора 35, при наличии сигналов на входе 68 группы входов 39.3 или выходе 2.4 регистра 2. Сигнал записи информации в регистр 64 формирует элемент И-ИЛИ 65. Сигналы записи в регистры 61-64 поступают на группу 33 выходов. По заднему фронту этих сигналов внешн   система снимает информацию с соответствующих входов 39.1- 39.4.

Устройство работает следующим образом .

В исходном состо нии все переключатели 60узлов 55 коммутации пульта 9 управлени  наход тс  в нормально замкнутом (верхнем) положении.

После включени  питани  все элементы пам ти устройства устанавливаютс  в начальное (нулевое) состо ние (цепи установки исходного состо ни  на фиг. 1-4 условно не показаны). В исходном (верхнем) положении переключателей 60 на выходы узлов

56.1-55.П+1 поступают сигналы логического нул . На выходах 18,1-18.3 генератора 18 импульсы отсутствуют. На выходе 31 формировател  19 константы сформирован адрес некоторой стандартной микропрограммы.

Перед запуском устройства на узлах 55.2-55.П+1 коммутации с помощью переключателей 60 пульта 9 управлени  набираетс  адрес начальной микрокоманды, который с группы 42 информационных вы- ходов пульта 9 поступает на группу 10 элементов И-ИЛИ и далее (после по влени  сигнала на выходе 43) - на третью группу D-входов мультиплексора 5 адреса. Дл  запуска устройства переводитс  в нижнее по- ложение переключатель 60 узла 55.1 пульта 9 управлени . Единичный сигнал подаетс  на управл ющий вход 41 генератора 18 импульсов и запускает его.

На входы 18.1 и 18.3 пульта 9 управле- ни  поступают сдвинутые относительно друг друга тактовые импульсы. По переднему фронту импульса, поступающего с входа 18.1 на С-вход триггера 53 пульта 9 управлени , триггер 53 устанавливаетс  в единиц- ное состо ние, так как на его D-входё находитс  единичный сигнал с выхода формировател  52 единицы. По переднему фронту сигнала с единичного выхода триггера 53 устанавливаетс  в единичное Состо - ние триггера 54, на D-входе которого также находитс  сигнал логической единицы с выхода формировател  52.

На выходах регистра 2 микрокоманд единичные сигналы отсутствующи дешифра- тор 21 формирует единичный сигнал только на выходе 35.1.

Единичный сигнал с управл ющего выхода 43 пульта 9 управлени  поступает на управл ющие входы группы 10 элементов И-ИЛИ и разрешает передачу кода с выхода 42 пульта 9 на вход D 3 мультиплексора 5Н, а также на вход блока 8 управлени .

На выходе 36 блока б.управлени  в соответствии с сигналами поступившими на его первый-седьмой управл ющие входы 34, 40, 43, 28, 2.3, 2.4 и 25.1 и на информационные входы 35.1-35.3, формируетс  код тройки, который поступает на группу адресных входов мультиплексора 5 адреса и труп- пу входов первого элемента ИЛИ 11.

Единичный сигнал с выхода первого элемента ИЛИ 11 открывает второй элемент И 16 и запирает первый элемент И элемента И-ИЛИ 15, На выход мультиплексора 5 ад- реса поступает адрес микрокоманды с его третьей группы D-входов. По заднему фронту импульса, поступившего с выхода 18.2 генератора 18 импульсов через элемент И 16 на С-вход счетчика 4 адреса, адрес с

выхода мультиплексора 5 записываетс  в счетчик 4 адреса. Так как на адресные входы мультиплексора 6 выбора подан нулевой код, то на его выход поступает адрес с выхода 30 счетчика 4 адреса. По этому адресу из блока 1 пам ти считываютс  микрокоманды .

Разр ды микрокоманды с выхода блока 1 пам ти поступают на D-вход регистра 2 микрокоманд. По переднему фронту сигнала с третьего выхода 18.3 генератора 18 импульсов триггер 54 пульта управлени  устанавливаетс  в нулевое состо ние и с выхода 43 пульта 9 управлени  снимаетс  единичный сигнал.

По заднему фронту импульса с третьего выхода 18.3 генератора 18 импульсов считанна  из блока 1 пам ти микрокоманда записываетс  в регистр 2 микрокоманд. Разр ды микрокоманды, определ ющие ее формат, с управл ющего выхода 2.1 регист- ра 2 микрокоманд поступают на вход дешифратора 21, на выходе 35 которого сформировываетс  унитарный код. поступающий на группу информационных входов блока 8 управлени . Сигнал с первого выхо- да 35.1 дешифратора 21 также поступает на управл ющие входы группы 22 элементов И.

В зависимости от формата считываемой микрокоманды и от значений ее управл ющих разр дов возможны следующие режимы работы устройства: линейный режим, режим внешней адресации, режим формировани  адреса по концу команды, режим прерывани , режим возврата, режим безусловного перехода, режим условного перехода ,

В линейном режиме адреса выполн емых микрокоманд увеличиваютс  на единицу относительно адреса предыдущей микрокоманды. Этот режим осуществл етс  при нулевом фронте микрокоманды и только при условии, что на выходах2.2-2.4 и группе 2.9 выходов регистра 2 микрокоманд, входе 25.1 блока 8 управлени  и на выходе 28 элемента И 14 присутствуют нулевые сигналы . Значени  остальных разр дов микрокоманды могут быть произвольными.

Единичный сигнал с первого выхода 35.1 дешифратора 21 поступает на группу 22 элементов И и на первый вход элемента И 45 блока 8 управлени . На выходе 36 блока 8 формируетс  нулевой код, так как на остальных входах блока 8 управлени  единичные сигналы отсутствуют. Код с выхода 36 блока 8 поступает на группу адресных входов мультиплексора 5 адреса и на группу входов первого элемента ИЛИ 11, Нулевой сигнал с выхода первого элемента ИЛИ 11 запирает первый элемент И 16 и отпирает

первый элемент И элемента И-ИЛИ 15. Информаци  с групп 2.5-2.7 выходов регистра 2 микрокоманд через открытую группу 22 элементов И и с выхода 2.8 поступает на первую-четвертую группы выходов 37, 38, 5 39 и 2.8 устройства.

Импульс с первого выхода 18.1 генератора 18 импульсов не проходит на счетный вход счетчика 4 адреса, так как второй и третий элементы И элемента И-ИЛИ 15 за- 10 крыты нулевым сигналом с выхода 2.2 регистра 2 микрокоманд и с выхода 28 первого элемента И 14 соответственно.

Этот импульс при поступлении на первый вход 18.1 пульта 9 управлени  не изме- 15 н ет его состо ние. Импульс с второго выхода 18.2 генератора 18 импульсов через открытый первый элемент И элемента И- ИЛИ 15 поступает на счетный вход счетчика 4 адреса и по заднему фронту увеличивает 20 содержимое счетчика 4 на единицу. На С- входы счетчика 4 адреса и регистра 3 возврата импульсы не поступают, так как второй и третий элементы И 16 и 17 заперты.

Адрес с выхода 30 счетчика адреса че- 25 рез мультиплексор 6 выбора, на группу адресных входов которого подан нулевой код с выхода 2.9 регистра 2 микрокоманд, поступает на вход блока 1 пам ти. На выходе блока 1 пам ти по вл етс  нова  микроко- 30 манда, разр ды которой записываютс  в регистр 2 микрокоманд по заднему фронту импульса с третьего выхода 18.3 генератора 18 импульсов (фиг. 5, такт III). До тех пор, пока считываемые микрокоманды имеют ну- 35 левой формат, а на выходах 2.2-2.4 и 2. регистра 2 микрокоманд и выходе 28 элемента И 14 отсутствуют единичные сигналы, устройство работает в линейном режиме.

Дл  работы устройства в режиме внеш- 40 ней адресации необходимо наличие сигнала единицы на выходе 2.4 регистра 2 микрокоманд либо на выходе 25.1 группы 25 выходов блока 38. Кроме того, должны отсутствовать единичные сигналы на выхо- 45 дах 2.3 и 2.9 регистра 2 микрокоманд и выходе 28 элемента И 14. Формат микрокоманды и сигналы на остальных выходах регистра 2 микрокоманд могут быть произвольными. В соответствии с указан- 50 ным на выходе 36 блока 8 управлени  формируетс  двоичный код единицы. На D-вход счетчика 4 адреса поступает адрес с первой группы D-входов мультиплексора 5 адреса. В этом режиме и во всех остальных сигнал 55 единицы с выхода первого элемента ИЛ И 11 открывает второй элемент И 16 и закрывает первый элемент И элемента И-ИЛИ 15.

Характерны следующие два случа .

В первом случае на выходе 2.2 регистра 2 микрокоманд присутствует единичный сигнал. Этот сигнал поступает на второй вход второго элемента И элемента И-ИЛИ 15 и через третий элемент ИЛИ 13 на второй вход третьего элемента И 17. При поступлении с первого выхода 18.1 генератора 18 импульсов сигнала на первый вход второго элемента И элемента И-ИЛИ 16 на его выходе формируетс  единичный сигнал, который поступает на счетный вход счетчика 4 адреса и увеличивает его содержимое на единицу (фиг. 6а, такт 1.1). По заднему фронту сигнала с второго выхода 18.2 генератора 18 импульсов в регистр 3 возврата переписываетс  адрес, хранившийс  в счетчике 4, а в счетчик 4 адреса записываетс  адресе выхода мультиплексора 5 адреса (фиг. 6а, такт II).

Во втором случае на выходе 2.2 регистра 2 микрокоманд отсутствует сигнал единицы . Это приводит к запиранию второго элемента И-ИЛИ 15 и третьего элемента И 17. Импульс с первого выхода 18.1 генератора 18 импульсов не измен ет состо ние счетчика 4 адреса.

По заднему фронту сигнала с второго выхода 18.2 генератора 18 импульсов адрес, поступающий на D-вход счетчика 4 адреса, записываетс  в счетчик (фиг. 5, такты I. II, IV). Считывание новой микрокоманды аналогично .

Достоинством этого режима  вл етс  возможность модификации выполн емой программы за счет подстановки адресов микрокоманд извне с группы выходов 25 блока 38 при наличии необходимых управл ющих сигналов на выходе 2.4 регистра 2 микрокоманд либо на выходе 25.1 группы 25 выходов блока 38.

В режиме формировани  адреса по концу команды на выходе 2.3 регистра 2 микрокоманд должен присутствовать единичный сигнал. При этом на выходах 2.2 и 2.9 регистра 2 микрокоманд и на выходе 28 элемента И 14 единичные сигналы отсутствуют. Формат микрокоманды и значени  остальных разр дов микрокоманды могут быть произвольными. На выходе 36 блока 8 управлени  формируетс  двоичный код двойки . По заднему фронту импульса с второго выхода 18.2 генератора 18 импульсов в счетчик 4 адреса записываетс  адрес, который проходит на выход мультиплексора 5 адреса с его второй группы D-входов (фиг. 5, такты I, II, IV). Считывание микрокоманды и ее запись в регистр 2 микрокоманд происходит так же, как и в линейном режиме.

В режиме прерывани  на выходе 2.10 регистра 2 должен присутствовать единичный сигнал, который открывает первый элемент И 14 и разрешает прерывание. На группе выходов 2.9 нулевой код. Дл  осуществлени  режима прерывани  на первую группу 24 выходов блока 38 должен поступить сигнал на прерывание от одного из внешних устройств. На выходе шифратора 20 формируетс  адрес начальной микрокоманды обработки данного вида прерывани , который через группу 10 элементов И-ИЛИ (на выходе 43 присутствует нулевой сигнал) поступает на третью группу D-входов мультиплексора 5 адреса.

На выходе второго элемента ИЛИ 12 сформирован единичный сигнал, который через элемент И 14 поступает на п тый вход 28 блока 8 управлени , а также через третий элемент ИЛИ 15 - на второй вход второго элемента И 17 и на вход третьего элемента И элемента И-ИЛИ 15. На выходе 35 блока 8 управлени  сформирован код тройки, при поступлении которого на адресные входы мультиплексора 5 адреса на его выход поступает адрес с его третьей группы D-вхо- дов.

По импульсу с первого выхода 18.1 гене- ратора 18 импульсов содержимое счетчика 14 увеличиваетс  на единицу, По импульсу 18,2 код с выхода счетчика 4 переписываетс  в регистр 3 возврата, а адрес с выхода мультиплексора 5 записываетс  в счетчик 4 адреса (фиг. 66, такт IV). Считывание микрокоманды происходит так же, как и в линейном режиме,

В режиме возврата на вход блока Гпа- м ти подаетс  адрес с выхода 32 регистра 3 возврата, куда он предварительно записываетс  по приведенному алгоритму. Дл  осуществлени  режима возврата необходимо , чтобы на выходе 2.9 регистра 2 микрокоманд . выдавалс  код двойки, а на управл ющих входах 2.2-2.4 этого же регистра и выходе 28 элемента И 14, а также на выходе 25,1 блока 38 единичные сигналы отсутствовали. Формат микрокоманды и значени  остальных ее разр дов могут быть произвольными. Сигналы с выхрда.2,9 реп/к стра 2 микрокоманд поступают на входы четвертого элемента ИЛИ 23 и адресные входы мультиплексора б выбора, на выход которого поступает адрес с выхода 32 регй- стра 3 возврата. Этот адрес поступает на вход блока 1 пам ти и четвертую группу D-входов мультиплексора 5 адреса.

На выходе 40 четвертого элемента ИЛИ 23 по вл етс  единичный сигнал, который поступает на четвертый вход блока 8 управлени , На выходе 36 блока 8 управлени  сформирован код четверки, который поступает на адресные входы мультиплексора 5 адреса. На D-вход счетчика 4 адреса проходит адрес с четвертой группы D-входов мультиплексора адреса. По заднему фронту импульса с второго выхода 18.2 генератора 18 импульсов этого адрес записываетс  в счетчик 4 адреса (фиг. 5, такты 1,11,1V). Дальнейшие процессы аналогичны.

Режим безусловного перехода реализуетс  при первом формате микрокоманды. В разр дах микрокоманды, сигнал с которых поступает на выходы 2.6 и 2.7 регистры 2 микрокоманд, записываетс  адрес, по которому следует осуществить переход. В разр дах , поступающих на выход 2.5 регистра 2 микрокоманд, записываетс  произвольный код. На выходе 28 элемента И 14, на управл ющих выходах 2.3 и 2.4, на выходе 25.1 группы выходов 25 блока 38 и на группе выходов 2.9 регистра 2 микрокоманд единичные сигналы должны отсутствовать. Значени  остальных управл ющих разр дов микрокоманды произвольные. При данном формате микрокоманды единичный сигнал по вл етс  на втором выходе 35.2 дешифратора 21, который поступает на второй информационный вход блока 8 управлени . Группа 22 элементов И запираетс  нулевым сигналом с первого выхода 35.1 дешифратора 21. На выходе 36 блока 8 управлени  сформирован код п ти. В результате на выходе мультиплексора 5 адреса проходит адрес с группы выходов 2.6 и 2,7 регистра 2 микрокоманд. В зависимости от значени  сигнала на выходе 2.2 регистра 2 микрокоманд в этом режиме, как ив режиме внешней адресации, возможны два случа .

При наличии на выходе 2,2 регистра 2 единичного сигнала по сигналу с первого выхода 18.1 генератора 18 импульсов содержимое счетчика увеличиваетс  на единицу. По заднему фронту с второго выхода 18.2 генератора 18 содержимое счетчика 4 адреса переписываетс  в регистр 3 возврата, а в счетчик 4 записываетс  адрес, поступающий с выхода мультиплексора 5 адреса.

Если на выходе 2.2 регистра 2 микрокоманд единичный сигнал отсутствует, то импульс с первого выхода 18.1 генератора 18 импульсов никак не отражаетс  на работе устройства, а по заднему фронту импульса с второго выхода 18.2 генератора 18 импульсов измен етс  содержимое счетчика. Считывание микрокоманды происходит так же, как в линейном режиме.

Режим условного перехода реализуетс  при втором формате микрокоманды. В разр дах микрокоманды, которые выдаютс  на выходах 2.6 и 2.7 регистра 2 микрокоманды, записываютс  младшие разр ды адреса следующей микрокоманды. Старшие разр ды адреса поступают из счетчик;) 4 адреса.

На группе 2.5 выходов регистра 2 микрокоманд содержитс  код логического услови , от значени  которого зависит выбор адреса условного перехода. На выходе 28 элемента И 14, на управл ющих выходах 2.3, 2.4, 2.10 и на группе выходов 2.9 регистра 2 микрокоманд , а также на выходе 25.1 группы выходов 25 блока 38 единичные сигналы должны отсутствовать. Значени  остальных управл ющих разр дов микрокоманды про- извольные.

При втором формате микрокоманды единичный сигнал по вл етс  на третьем выходе 35.3 дешифратора 21, В зависимости от значени  сигнала на третьем входе 34 блока 8 управлени  на его выходе 36 формируетс  либо код шести, либо код семи.

Следовательно, при невыполнении ло- гического услови  (на вход 34 блока 8 управлени  поступает нулевой сигнал) на выход .мультиплексора 5 адреса проходит адрес с его шестой группы D-входов.

При выполнении логического услови  на выход мультиплексора 5 адреса проходит адрес с его седьмой группы D-входов.

Дальнейшие процессы, провод щие к изменению содержимого счетчика 4 адреса при различных сигналах на выходе 2.2 регистра 2 микрокоманд и считыванию микрокоманды , аналогичны процессам, происход щим при режиме безусловного перехода,

Если на группе выходов 2,9 регистра 2 сформирован код единицы, то из блока 1 пам ти считываетс  микрокоманда по адре- су, выработанному формирователем 19 константы . Так же, как при режиме возврата, код с выхода мультиплексора 6 выбора через четвертую группу D-входов мультиплексора 5 записываетс  в счетчик 4 адреса по заднему фронту импульса с выхода 18.2 генератора 18 импульсов. При этом единичные сигналы на входах 2.3, 2.4, 25.1 и 28 блока 8 управлени  должны отсутствовать.

Фор мула изобретени 

Claims (1)

1. Микропрограммное устройство управлени , содержащее блок пам ти, регистр микрокоманд, регистр возврата, счетчик адреса, первый элемент ИЛИ, первый - третий элементы И, группу элементов И, генератор импульсов и дешифратор, причем группа выходов блока пам ти соединена с группой информационных входов регистра микрокоманд, группа управл ющих выходов которого соединена с группой входов дешифратора, первый выход дешифратора соединен с первыми входами элементов И группы, первый выход генератора импульсов - с первым входом второго элемента И, выход которого соединен с синхронизирующим входом счетчика адреса, первый - третий выходы совмещенного пол  регистра микрокоманд соединены соответственно с вторыми входами с первого по третий элементов И группы, о т л и чаю - щ е е с   тем, что, с целью расширени  области применени  путем обеспечени  режима прерывани , режима внешней адресации и механизма возврата к выполнению микроподпрограмм, оно дополнительно содержит блок управлени , блок приема информации , мультиплексоры адреса, выбора и логических условий, второй - четвертый элементы ИЛИ. элемент И-ИЛИ, группу элементов И-ИЛИ, формирователь константы, шифратор, пульт управлени , причем группа выходов блока управлени  соединена с группой входов первого элемента ИЛИ и группой адресных входов мультиплексора адреса, группа выходов которого соединена с группой D-входов счетчика адреса.перва  группа выходов блока приема информации соединена с группой входов шифратора, группа выходов которого соединена с первой группой входов элементов И-ИЛИ группы и входами второго элемента ИЛИ, втора  группа выходов блока приема информации соединена с первой группой D-входрв мультиплексора адреса, а первый выход второй группы выходов блока приема информации

-с первым входом блока управлени , треть  группа выходов блока приема информации

-со второй группой D-входов мультиплексора адреса, первый выход пульта управлени 

-с входом запуска генератора импульсов, группа информационых выходов пульта управлени  -с второй группой входов элементов И-ИЛИ группы, группа выходов которых соединена с третьей группой D-входов мультиплексора адреса, второй выход пульта управлени  соединен с вторым входом блока управлени , пр мым и инверсным входами элементов И-ИЛИ группы, выход первого элемента ИЛИ соединен с вторым входом второго элемента И и инверсным входом элемента И-ИЛИ, выход второго элемента ИЛИ соединен с первым входом первого элемента И/четверта  группа выходов блока приема информации -с информационными D-входами мультиплексора логических условий , выход которого соединен с третьим входом блока управлени , п та  группа выходов блока приема информации  вл етс  группой сигнальных выходов устройства, второй выход генератора импульсов соединен с первым входом пульта управлени  и первыми вторым пр мыми входами элемента И-ИЛИ, первый выход генератора импульсов - с первым входом второго элемента И, третьим пр мым входом элемента И-ИЛИ, третий выход генератора импульсов - с С-входом регистра микрокоманд и вторым входом пульта управлени , первый управл ющий выход регистра микрокоманд соединен с четвертым пр мым входом элемента И-ИЛИ и первым входом третьего элемента ИЛИ, выход которого соединен с вторым входом третьего элемента И, выход третьего элемента И - с С-входом регистра возврата, группа выходов мультиплексора выбора - с четвертой группой D-входов мультиплексора адреса и группой адресных входов блока пам ти, первый выход совмещенного пол  регистра микрокоманд - с адресным, входом мультиплексора логине- ских условий, перва  -треть  группы выходов элементов И группы  вл ютс  одноименными группами выходов устройства , второй выход совмещенного пол  регистра микрокоманд соединен с п той и шестой группами D-входов мультиплексора адреса, третий выход совмещенного пол  регистра микрокоманд - с п той и седьмой группами D-входов мультиплексора адреса, выход пол  микроопераций регистра микро- команд подключен к четвертой группе выходов устройства, выход пол  управлени  адресом регистра микрокоманд соединен с группой адресных входов мультиплексора выбора и группой входов четвертого эле- мента ИЛИ, выход которого соединен с четвертым входом блока управлени , выход первого элемента И соединен с вторым входом третьего элемента ИЛИ, с п тым пр мым входом элемента -и с п тым входом блока управлени , второй и третий управл ющие выходы регистра микрокоманд соединены соответственно с шестым и седьмым входами олока управлени , выход элемента И-ИЛИ - со счетным входом счет- чика адреса, группа выходов которого соединена с группой D-входов регистра возврата и первой группой D-входов мультиплексора выбора, перва  и втора  подгруппы группы выходов счетчика адреса соединены соответственно с шестой и седьмой группами D-входов мультиплексора адреса , группа выходов дешифратора - с группой информационных входов блока управлени , группа выходов формировател  констант - с второй группой D-входов мультиплексора выбора, группа выходов регистра возврата - с третьей группой D-входсш мультиплексора выбора, четвертый управл ющий выход регистра микрокоманд - с вторым входом первого элемента И, второй выход дешифратора, второй - четвертый управл ющие выходы регистра микрокоманд соединены соответственно с первого по четвертый выходами устройства, группы

входов кода операции, кода прерывани , к с да внешнего адреса и кода логических услс вий соединены соответственно с первой четвертой группами информационных вхо дов блока приема информации, первый и третий выходы генератора импульсов соединены соответственно с первым и вторым синхровходзми блока приема информации, группа управл ющих входов которого образована вторым выходом дешифратора, а также третьим и четвертым управл ющими выходами регистра микрокоманд, четвертый выход регистра микрокоманд соединен с вторым входом разрешени  прерывани  блока приема информации.

2, Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е- с   тем, что блок управлени  содержит шифратор , с первого по шестой элементы И, с первого по третий элементы ИЛИ, первый информационный вход группы входов блока управлени  соединен с первым входом первого элемента И, выход которого соединен с первым входом шифратора, второй информационный вход группы входов блока управлени  - с первым входом второго элемента И, выход которого соединен с вторым входом шифратора, третий информаци- онный вход группы входов блока управлени  соединен с первыми входами третьего и четвертого элементов И, выход третьего элемента И - с третьим входом шифратора, выход четвертого элемента И - с четвертым входом шифратора, выход первого элемента ИЛИ - с вторым инверсным входом с первого по четвертый элементов И, третий вход блока управлени  - с третьим инверсным входом третьего элемента И и третьим пр мым входом четвертого элемента И, четвертый вход блока управлени  - с первым входом первого элемента ИЛИ и п тым входом шифратора, п тый вход блока управлени  - с первым входом третьего элемента ИЛИ, выход которого соединен с вторым входом первого элемента ИЛИ, первыми инверсными входами п того и шестого элементов И и шестым входом шифра- тора, шестой вход блока управлени  соединен с третьим входом первого элемента ИЛИ, вторым входом п того элемента И и вторым инверсным входом шестого элемента И, шестой вход блока управлени  - с первым входом второго элемента ИЛИ, выход которого соединен с четвертым входом первого элемента ИЛИ и третьим входом шестого элемента И, выход п того элемента И - с седьмым входом шифратора, выход шестого элемента И - с восьмым входом шифратора, первый вход блока управлени  - с вторым входом второго элемента

ИЛИ, второй вход блока управлени  - с вто- шифратора  вл етс  выходом блока управ- рым входом третьего элемента ИЛИ, выход лени .

ш л ли ш , Ъ Ъ Ъ Ъ .у

5

Г

дивимо

г±Ж

b&t.. : .

ЩигЗ

:  

FT

26 #/1 «Ш

VutJ

394

Фиг .7