SU763898A1 - Микропрограммное устройство управлени - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к вычислительной технике и может быть использовано в качестве устройства управлени  ЭВМ. Известно микропрограммное устрой ство управлени , содержащее два блока пам ти, регистры, логические элементы И и НЕ, элементы задержки, счетчики, дешифраторы и генератор тактовых импульсов 1 . Недостатком известного устройства  вл етс  низка  экономичность, котора  Обусловлена большим объемом блоков пам ти и большой разр дностью счетчика микрокоманд. Большой объем запоминающих блоков приводит к ограничению функциональных возмож ностей устройства за счет снижени  объема реализуемых микропрограмм. . Больша  разр дность счетчика микрокоманд приводит к усложнению схемы устройства и снижению его функциональной надежности за счет большого числа переключений .элемен тов пам ти в каждом состо нии. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому поло:житель ному эффекту из известных микропро раммных устройств  вл етс  устройство микропрограммного управлени  р, содержащее последовательно соединенные регистр логических условий, первую группу элементов и, буферный регистр, вторую группу элементов И, регистр адреса, первый дешифратор и первый блок пам ти , первый выход которого соединен со вторьлм входом буферного регистра , второй выход соединен со входом шифратора, четвертый выход соединен со входом установки в нуль регистра адреса; вторые входы первой группы элементов И соединены со входом устройства, а вторые входы второй группы элементов И соединены через последовательно включенные первый элемент И, первый и второй элементы задержки к выходу генератора тактовых импульсов, который соединен со вторьлм элементом И, второй вход которого через элемент НЕ соединен с выходом третьего элемента И, вторым входом первого элемента И и со входом четвертого элемента И, второй вход которого соединен с выходом второго элемента задержки, а выход подключен ко второму входу первого дешифратора , входу установки в нуль

буферного регистра и входу установки в нуль регистра логических условий , а также через последовательно соединенные счетчик адресов, второй .дешифратор, управл емый выходом четвертого элемента И, ко входу второго блока пам ти, первый выход которого соединен с выходом устройства , второй выход соединен со вторым входом счетчика адресов, а выход счетчика микрокоманд соединен со входом третьего элемента И.

Недостатком этого устройства  вл етс  низка  экономичность, котора обусловлена большим объемом запоминающих блоков и большой разр дностью счетчика микрокоманд.

Большой объем запоминающих блоко св зан с увеличенным форматом адресных микрокоманд.

Больша  разр д«ость счетчика микрокоманд обусловлена тем, что чило разр дов счетчика п. должно быть не менее числа  чеек во втором блоке пам ти. Это приводит к увеличению сложности счетчика и, следовательно , снижению экономичности устройства .

Цель изобретени  - сокращение оборудовани .

Эта цель достигаетс  тем, что в микропрограммном устройстве управлени , содержащем регистр адреса, первый вход которого  вл етс  первы входом устройства, и вход установки в нуль соединен с первым выходом первого блока пам ти, выход - с первым входом первого дешифратора, выход которого соединен со входом первого блока пам ти, второй выход которого соединен с первьм входом буферного регистра, третий выход со входом шифратора, первые входы элементов И первой группы  вл ютс  группой входов устройства, втора  группа входов соединена с выходом регистра логических условий, а группа выходов - со второй входов буферного регистра, выход которого соединен с первылш входами элементов и второй группы, вторые входы которых соединены с выходом первого элемента И, выходы элементов И второй группы соединены с третьим входом регистра адреса, выход генератора тактовых импульсов соединен с первым входом второго .элемента И, через первый элемент задержки с первцм входом третьего элемента И и cqik входом второго элемента задержки выход которого соединен с первым входом первого элемента И, второй вход которого соединен с выходом четвертого элемента И, со вторым входом третьего элемента И и через первый элемент НЕ соединен со вторым входом второго элемента И, выход которого соединен с первым входом второго дешифратора, первый

-ВХОД которого соединен с выходом счетчика адресов, а выход - со входом второго блока пам ти, первый выход которого  вл етс  выходом устройства; группа входов четверто элемента И соединена с группой выходов счетчика микрокоманд, выход третьего элемента И соединен с первым входом счетчика адресов, со вторым входом первого дешифратора , со входом установки в нуль буферного регистра и входом установки в нуль регистра логических условий; второй выход второго блока пам ти соединен со вторым входом счетчика адресов, первый выход шифратора соединен с третьим входом счетчика адресов, второй выход - с первым входом счетчика микрокоманд, второй вход которого через второй элемент НЕ соединен со вторым выходом второго блока пам ти, а четвертый выход первого блока пам ти соединен со вторым входом регистра логических условий.

Сущность изобретени  состоит в повышении экономичности устройства за счет снижени  объема запоминающих блоков и уменьшени  разр дности счетчика микрокоманд.

Снижение объема запоминающих блоков достигаетс  заданием в формате адресной микрокоманды кода номера текущей последовательности, кода номера следующей последователности и кода логических условий. Поскольку разр дность кода номера последовательности меньше кода адреса первой микрокоманды последовательности , то это позвол ет уменьшить формат адресной части микрокоманды, а следовательно, повысить экономичность устройства.

Уменьшение разр дности счетчика микрокоманд достигаетс  за счет соединени  второго выхода блока пам ти через второй элемент НЕ со вторым входом счетчика микрокоманд .

На чертеже представлена схема микропрограммного устройства управлени  .

Устройство содержит регистр адреса 1, первый дещифратор 2, первы блок пам ти 3, регистр -логических условий 4, первую группу элементов И 5, буферный регистр 6, вторую группу элементов И 7, шифратор 8, счетчик микрокоманд И, генератор тактовых импульсов 10, первый элемент И 11, первый элемент задержки 12, второй элемент задержки 13, второй элемент И 14, первый элемент НЕ 15, третий элемент И 16 четвертый элемент И 17, счетчик адреса 18, второй дешифратор 19, второй блок пам ти 20 и второй элемент НЕ 21.

Символом 22 обозначен вход установки кода (номера) Ьперации; 23, 24, 25, 26 - первый, второй,- трети и четвертый выходы первого блока пам ти соответственно; 27 - вход логических условий; 28, 29 - первый и второй выходы второго блока пам ти соответственно.

Рассмотрим работу устройства,

В исходном состо нии все элементы пам ти наход тс  в нулевом состо нии .

Код (номер) операции через вход 22 поступает на регистр адреса 1 и задает адрес соответствующей  чейки в первом блоке пам ти 3.

Генератор 10 через элемент задерки 12 и элемент И 16 при наличии сигнала разрешени  с выхода элемента И 17, соответствующего показанию счетчика микрокомандг равного нулю, производит установку в нуль счетчика адреса 18, регистра логических условий 4 и буферного регистра 6, а также осуществл ет пуск дешифратора 2. По сигналу дешифратора 2 с блока 3 считываетс  адресна . часть микрокоманды. С выхода 23 в регистр б записываетс  косвенный номер следующей последовательности микрокоманд. С выхода 25 и регистра 4 записываетс  код провер емых логических условий. Сигнал с выхода 26 устанавливает в исходное состо ние регистр 1. Одновременно сигнал с выхода 24, соответствующий номеру текущей последовательности, поступает на вход шифратора 8, с выходов которого в счетчик микрокоманд 9 записываетс  признак длины последовательности , а в счетчик адресов 18 - адрес первой микрокоманды текущей последовательности.

После считывани  из первого блока Пс1М ти 3 импульс генератора 10 через элементы задержки 12 и 13, элемент И 11 открывает вторую группу элементов И 7 и разрешает перезапись информации с регистра б на регистр 1.

После считывани  адресной части микрокоманды и записи в счетчик 9 кода числа микрокоманд показани  счетчика 9 отличны .от нул . Сигнал на выходе элемента И 17 принимает нулевое значение и через элемент НЕ 15 открывает элемент И 14. Через элемент И 14 следующий тактовый импульс генератора 10 запускает деишфратор 19. Далее по каждому тактовому импульсу в соответствии с адресом, записанным в счетчике 18, из блока пам ти 20 считываетс  операционна  микрокоманда. С выхода 28 блока 20 считываютс  сигналы микроопераций, а с выхода 29 считываетс  сигнал, который осуществл ет увеличение (уменьшение) на единицу содержимого счетчика адреса 18 (счетчика микрокоманд 9). При показани х счетчика 9, отличных от нул , следующий тактовый импульс аналогично описанному {осуществл ет считывание операционной микрокоманды из блока 20,

В процессе работы устройства.сигналы с выходов элементов И первой группы 5 измен ют показани  регистра б .

0

Если показани  счетчика 9 равны нулю, то импульс генератора 10 через элементы задержки 12 и 13, элемент И 11 и вторую группу элементов К 7 передает адрес следующей адрес5 ной дакpoкoмaнды с регистра 6 на регистр 1.

Следукщий импульс генератора 10 через элемент задержки 12 и элемент И 16 устанавливает в исходное

0 состо .ние счетчик 18, регистр логических условий 4 и буферный регистр 6. Кроме того, осуществл етс  запуск дешифратора 2, считываетс  микрокоманда из блока 3 и работа устройства осуществл етс  аналогично ойисанном вьпие.

Соединение первого выхода шифратора с третьим входом счетчика адресов , второго выхода - с первым

0 входом счетчика микрокоманд, второй вход которого через второй элемент НЕ соединен со вторым выходом второго запоминак цего блока, а также подключение четвертого выхода первого запоминающего блока ко входу регистра логических условий позвол ет повысить эконогличность устройства. Это позвол ет расширить функциональные возможности устройства за счет реализации микропрограмм большего объема.

Соединение второго входа счетчика микрокоманд через второй элемент НЕ со вторым выходом второго запоминающего блока позвол ет существен5 но уменьшить разр дность счетчика микрокоманд за счет записи в счетчик кода признака длины последовательности микрокоманд, а на коде числа микрокоманд в последователь0 ности. Это следует из того, что возможное значение кода числа микрокоманд в последовательности значительно превосходит возможное зн-ачение кода признака длины последо5 вательности микрокоманд.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   MKKponporpaMN5Hoe устройство управлени , содержащее регистр адреса, первый вход которого  вл етс  первым входом устройства, а вход установки в нуль соединен с первым выходом первого блока пам ти, выход