SU822186A1

SU822186A1 - Microprogramme control device

Info

Publication number: SU822186A1
Application number: SU792786411A
Authority: SU
Inventors: Сергей Николаевич Абрамович; Валентин Евгеньевич Кузнецов; Генрих Валерьевич Лезин; Владимир Борисович Мараховский; Владимир Павлович Яроцкий
Original assignee: Государственное Союзное Кон-Структорско-Технологическое Бюропо Проектированию Счетных Машин
Priority date: 1979-04-09
Filing date: 1979-04-09
Publication date: 1981-04-15

Description

1one

Изобретение относитс к вычислительной технике и может быть использовано при построении ЦВМ среднего быстродействи .The invention relates to computing and can be used in the construction of mid-range digital computers.

Известно микропрограммное устройство управлени , содержащее регистр адреса микрокоманд, схему определени очередного адреса кгакрокоманд , регистр команд, триггер и блок прерываний Щ .A firmware control device is known, which contains the micro-command address register, the next kg of micro-commands for determining the next address, the command register, the trigger and the interrupt block.

Недостаток устройства - ограниченные функциональные возможности.The disadvantage of the device is limited functionality.

Известно также микропрограммное устройство управлени ,содержащее адресный регистр, дешифраторы, запоминающий блок , регистр, элемент И блоки элементов И 2 .It is also known a firmware control device containing an address register, descramblers, a storage unit, a register, an element And blocks of elements AND 2.

Недостаток этого устройства такж в ограниченных функциональных возможност х/ так как оно не позвол ет обрабатывать преры ани .The disadvantage of this device is also limited in the functionality of x / as it does not allow processing of interruptions.

Цель изобретени - расширение функциональных возможностей устройства . The purpose of the invention is to expand the functionality of the device.

Поставленна цель достигаетс тем, что в устройство, содержащее рабочий регистр, дешифратор, блоки элементов И и запоминающий блок, информационный выход которого соединен со входом дешифратора и первымThe goal is achieved by the fact that the device containing the working register, the decoder, the blocks of elements And the storage unit, the information output of which is connected to the input of the decoder and the first

входом первого блока элементов И, выход второго блока элементов И соединен с информационным входом рабочегр регистра, информационный выход которого соединен с первым входом третьего блока элементов И, введены счетчик адреса микрокоманд, блок прерываний и коммутатор, первый вход которого вл етс входом the input of the first block of elements AND, the output of the second block of elements AND is connected to the information input of a working register, the information output of which is connected to the first input of the third block of elements AND, the address counter of microcommands, the interrupt block and the switch are entered, the first input of which is the input

0 признаков ветвлени устройства, второй вход.коммутатора соединен с информационным выходом запоминающего блока, а выход коммутатора с первым входом блока прерываний, 0 signs of branching the device, the second input of the switch is connected to the information output of the storage unit, and the output of the switch with the first input of the interrupt block,

5 второй вход которого вл етс входом внешнего запроса устройства,а третий вход блока прерываний соединен с управл ющим выходом запоминающего блока, адресный вход кото0 рого соединен с информационным выходом счетчика адреса, установочный вход которого соединен с первым выходом блока пЕ ерываний и первым входом второго блока элементов 5 the second input of which is the input of the external device request, and the third input of the interrupt unit is connected to the control output of the storage unit, the address input of which is connected to the information output of the address counter, the setup input of which is connected to the first output of the first unit and items

5 И, а информационный вход счетчика адреса - с выходом четвертого блока элементов И, первый вход которого соединен со вторым выходом блока прерываний, первый и второй выходы 5 And, and the information input of the address counter - with the output of the fourth block of elements And, the first input of which is connected to the second output of the interrupt block, the first and second outputs

0 микроопераций дешифратора соединены0 decoder microoperations connected

соответственно со счетным ходбК счетчика адреса микрокоманд и со вторым входсм тр етьего блока элементов И, третий выход микроопераций дешифрат ора соединен с третьим входом коммутатора и вторым входом первого блока элементов И, группа выходов микроопераций дешифратора соединена с управл ющими выходами устройства, а выходы первого и третьего блока элементов И и информационный вход устройства соединены через кодовую магистраль со входом четвертого блока элементов И, выход перво блока элементов И соединен через кодовую магистраль со вторым входом второго блока элементов И,respectively, with a counting walker of the micro-command address counter and with the second input of the third block of elements I, the third output of the microoperations the decipherment of the ora is connected to the third input of the switch and the second input of the first block of elements And, the group of outputs of the microoperations of the decoder is connected to the control outputs of the device, and the outputs of the first and The third block of elements And and the information input of the device are connected through a code trunk with the input of the fourth block of elements And, the output of the first block of elements And is connected through a code highway with about the second input of the second block of elements And,

На чертеже представлена функциональна схема устройства микропрограммного управлени .The drawing shows a functional diagram of the firmware control device.

Устройство содержит кодовую магистраль 1, счетчик 2 адреса микрокоманд , запоминающий блок 3, дешифратор 4, коммутатор 5, блок б прерываний , регистр 7, блоки 8-11 элементов И, вход 12 признаков ветвлени , вход 13 внешнего сигнала запроса .The device contains the code line 1, the counter 2 addresses of micro-commands, the storage unit 3, the decoder 4, the switch 5, the interrupt block b, the register 7, the blocks 8-11 of the AND elements, the input 12 branching signs, the input 13 of the external request signal.

Устройство работает следующим образом.The device works as follows.

Работа проходит, в четырех режимах .Work passes in four modes.

Первый режим - выполнение линейного участка микропрограммы. В этом случае адрес очередной микрокоманды микропрограммы формируетс путем увеличени на единицу содержимого счетчика 2 сигналом с выхода дешифратора 4, подаваемым на счетный вхо счетчика 2.The first mode is the execution of the linear portion of the firmware. In this case, the address of the next microcommand of the microprogram is formed by increasing by one the content of the counter 2 by the signal from the output of the decoder 4 supplied to the counting input of the counter 2.

Второй режим - организаци ветвлни микропрограммы. Микрокоманда в этом случае содержит поле адреса ветвлени ; поле номера признака ветвлени ; поле микроопераций.The second mode is the branching of the firmware. The microinstruction in this case contains the branch address field; branch number field; field of microoperations.

При этом адрес ветвлени подаетс на вход блока 11, номер признака ветвле11и подаетс на ад эесный вход коммутатора 5.In this case, the branch address is fed to the input of block 11, the sign number of the branch is 11, and is fed to the ground input of the switch 5.

При исполнении микрокоманды ветвлени дешифратор в соответствии с содержимым пол микроопераций вырабатывает микрооперацию ветвлени , сигнал которой подаетс на управл ющие входы коммутатора 5 и блока 11. В результате этого адрес ветвлени передаетс в кодовую магистраль 1, а на выходе коммутатора 5 по вл етс сигнал ветвлени (в том случае когда на информационном входе 12 коммутатора 5 присутствует признак, соответствующий номеру признака, заданному на гщресном входе коммутатора ) , который поступает на вход блока 6. Сигналы с соответствующего выхода 6 открывает блок 10, в результате чего адрес ветвлени записываетс с выхода блока 11 через кодовую магистраль 1 в счетчик 2.When a branch microcommand is executed, the decoder in accordance with the contents of the field of microoperations produces a branch microoperation, the signal of which is fed to the control inputs of switch 5 and block 11. As a result, the branch address is transmitted to code line 1, and a branch signal appears at the output of switch 5 ( in the case when on the information input 12 of the switch 5 there is a sign corresponding to the number of the sign specified on the main input of the switch), which is fed to the input of block 6. The signals from the corresponding 6 opens the exit guide unit 10, whereby the branching address is written to the output unit 11 through the code line 1 to the counter 2.

При этом в микрокоманде ветвлени микроопераци увеличени содержимого счетчика 2 не задаетс (сигнал на соответствующем выходе дешифратора не вырабатываетс ) в отличие от первого.режима работы устройства.At the same time, in the microcommand of the branching, the microoperation of increasing the content of the counter 2 is not set (the signal at the corresponding output of the decoder is not generated), in contrast to the first mode of operation of the device.

На рассмотренном выходе блока 6 реализуетс функци вида, где СВ - сигнал ветвлени ;At the considered output of block 6, a function of the form is realized, where CB is a branch signal;

КМ - микроопераци Конец микропрограммы ; ЗП - внешний запрос прерывани CM - microoperations End of microprogram; RFP - external interrupt request

Микрооперацией КМ производитс переход к Последующей микропрограмме при окончании предьщущей, микроопераци КМ формируетс при исполнении последней микрокоманды микропрограммы и подаетс на вход блока б непосредственно с запоминающего блока. При этом в последней микрокоманде микропрограммы микроопераци увеличени содержимого счетчика 2 не задаетс и сигнал с соответствующего выхода дешифратора не вырабатываетс (как и в случае выполнени команды ветвлени ) . The micro-operation of the CM makes a transition to the Subsequent microprogram at the end of the previous one, the micro-operation of the CM is formed when the last micro-command of the micro-program is executed and is fed to the input of the block b directly from the memory block. At the same time, in the last microcommand of the microprogram, the micro-operation of increasing the content of the counter 2 is not specified and the signal from the corresponding output of the decoder is not generated (as in the case of execution of the branch instruction).

Третий режим - переход к исполнению последующей микропрограммы по окончании предыдущей. Исполн ема микропрограмма завершаетс микрокомандой, содержащей микрооперацию КМ. Предполагаетс , что в процессе выполнени последней микрокоманды на кодовую магистраль 1 подаетс адрес начала последующей микропрограммы, например с регистра .команд ЦВМ, использующей данное устройство. Блок б, работа описанным обраэом, обеспечивает передачу этого адреса на счетчик 2.The third mode is the transition to the execution of the subsequent firmware at the end of the previous one. The executable firmware is terminated with a microinstruction containing the microoperation of the CM. It is assumed that during the execution of the last microcommand to the code trunk 1, the start address of the subsequent microprogram is supplied, for example, from the register of the digital computer commands using this device. Block b, the work described above, provides the transfer of this address to the counter 2.

Четвертый режим - обработка внешнего запроса прерывани .The fourth mode is the processing of an external interrupt request.

Запрос прерывани обслуживаетс либо при исполнении микрокоманды ветвлени (по сигналу СВ), либо при исполнении последней микрокоманды микропрограммы (по сигналу КМ). При этом возбуждаетс выход блока б, соединенный со входом счетчика 2.The interrupt request is serviced either by executing a branch microcommand (by a CB signal) or by executing the last microprogram microcommand (by a CM signal). At the same time, the output of block b, which is connected to the input of counter 2, is excited.

Сигналом с этого выхода блока 6 в счетчик 2 заноситс кйнстанта, котора задает адрес начала микропрограммы обработки прерываний.The signal from this output of block 6 to counter 2 records the kinstanta, which sets the start address of the interrupt handling microprogram.

В рассматриваемом режиме занесение в счетчик 2 адреса начала микропрограммы обработки прерыва- . ни совпадает во времени с процессом формировани на кЗДовоймагистрали 1 очередного адреса -исполн емой в этот момент микропрограммы. Наличие рабочего регистра 7 позвол ет запомнить этот адрес на врем обслуживани прерывани . Дл этого одновременно с установкой в счетчике 2 адреса микропрограммы обработки прерываний сигналом с соответствуюи (его выхода блока 6, из которой магистрали 1 через блок 8 производитс запись гщреса микрокоманды в рабочий регистр 7. Таким образом, устройство позвол ет как производить ветвление микропрограммы, анализиру нали1чие или отсутствие тех или иных, внешних дл устройства, признаков ветвлени , так и производить обра ботку внешних сигналов прерывани (запросов), организу переход к выполнению микропрограммы обработ ки прерываний. При этом адрес очередной микроко манды исполн емой микропрограммы, формируемый на кодовой магистрали, запоминаетс в специальном регистре на врем выполнени микропрограммы обработки прерываний. изобретени Формула Устройство микропрограммного управлени , содержащее рабочий регист дешифратор, блоки элементов И и запоминающий блок, информационный выход которого соединен со входом дешифратора и первым входом первого блока.элементов И, выход второго блока элементов И соединен с информ ционным входом рабочего регистра,ин формационный выход которого соедине с первым входом третьего блока элементов И, отличающеес тем, что, с целью расширени функци нальных возможностей за возмож ности обработки прерываний, в него введены счетчик адреса микрокоманд, блок прерываний и коммутатор, первы вход которого вл етс входом призн ков ветвлени устройства, второй вх коммутатора соединен с информационн выходом запоминающего блока, а выход коммутатора - с первым выходом блока прерываний, второй вход которого вл етс входом внешнего .запроса устройства , а третий вход блока прерываний соединен с управл ющим выходом запоминающего блока, адресный вход которого соединен с информационным выходом счетчика адреса, установочный вход которого соединен с первым выходом блока прерываний и первым входом второго блока элементов И, а информационный вход счетчика адреса с выходом четвертого блока элементов И, первый вход которого соединен со вторым выходом блока прерываний, первый и второй выходы микроопераций дешифратора соединены соответственно со счетным входом счетчика адреса микрокоманд и со вторым входом третьего блока элементов И, третий выход микроопераций дешифратора соединен с третьим входом коммутатора и вторым входом первого блока элементов И, группа выходов микроопераций дешифратора соединена с группой управл кицих выходов устройства, а выходы первого и третьего блоков элементов И и информационный вход устройства соединены через кодовую магистраль со входом четвертого блока элементов И, выход первого блока Элементов-И соединен через кодовую магистраль со вторым входом второго блока элементов И. .Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.. Блок микропрограммного управлени . Микропроцессорный комплект БИС ТТЛ, сери К 589. 2. Хассон С. Микропрограммное управление. В.1, Ы., Мир, 1973, с. 45-46, рис. 2.5 (прототип).In this mode, entering into the counter 2 addresses of the beginning of the microprogram processing interrupt-. Nor does it coincide in time with the process of the formation at the next address of the corresponding address of the firmware executed at this moment on the KZDD highway 1. The presence of a working register 7 makes it possible to remember this address for the service time of the interrupt. To do this, simultaneously with the installation in the counter 2 of the address of the interrupt-handling microprogram by the signal with the corresponding (its output of block 6, from which trunk 1 through block 8, the micro-command of the micro-command is written to the working register 7. Thus, the device allows how to produce a microprogram branch, analyzing or the absence of one or another external for the device, signs of branching, and the processing of external interrupt signals (requests), organizing the transition to the execution of the interrupt processing microprogram In this case, the address of the next microcommand of the executable microprogram formed on the code line is stored in a special register for the execution time of the interrupt processing microprogram. Invention Formula The device of the microprogram control containing the working register of the decoder, the blocks of the elements And and the storage block whose information output is connected with the input of the decoder and the first input of the first block of elements And, the output of the second block of elements And is connected to the information input of the working register, information The ion output of which is connected to the first input of the third block of elements AND, characterized in that, in order to expand the functional possibilities for interrupt handling, a microcommand address counter, interrupt block and switch are entered into it, the first input of which is the input of branch recognitions device, the second switch in is connected to the information output of the storage unit, and the switch output is connected to the first output of the interrupt block, the second input of which is the input of the external device request, and the third input of the switch interrupt is connected to the control output of the storage unit, the address input of which is connected to the information output of the address counter, the installation input of which is connected to the first output of the interrupt unit and the first input of the second block of And elements, and the information input of the address counter with the output of the fourth block of And elements, first input which is connected to the second output of the interrupt unit, the first and second outputs of the decoder micro-operations are connected respectively to the counting input of the microinstruction address counter and to the second input And the third output of micro-operations of the decoder is connected to the third input of the switch and the second input of the first block of elements And, the output group of micro-operations of the decoder is connected to the control group of the device's outputs, and the outputs of the first and third blocks of the And elements and information input of the device are connected via a code trunk with the input of the fourth block of elements And, the output of the first block of Elements-I is connected via a code trunk with the second input of the second block of elements I. taken into account when examining 1 .. Firmware control block. Microprocessor set BIS TTL, K 589 series. 2. Hasson S. Microprogram control. B.1, N, Mir, 1973, p. 45-46, fig. 2.5 (prototype).

Claims

Claim

A microprogram control device containing a working register, a decoder, blocks of AND elements and a storage unit, the information output of which is connected to the input of the decoder and the first input of the first block. Elements I, the output of the second block of elements AND are connected to the information input of the working register, the information output of which is connected to the first input of the third block of AND elements, characterized in that, in order to expand the functionality due to the possibility of processing interrupts, a micrometer address counter is introduced into it omand, interrupt unit and switch, the first input of which is an input of branching signs of the device, the second input of the switch is connected to the information output of the storage unit, and the output of the switch is connected to the first output of the interrupt unit, the second input of which is the input of the external request of the device, and the third input of the interrupt unit connected to the control output of the storage unit, the address input of which is connected to the information output of the address counter, the installation input of which is connected to the first output of the interrupt unit and the first input of the second block of elements And, and the information input of the address counter with the output of the fourth block of elements And, the first input of which is connected to the second output of the interrupt block, the first and second outputs of the microoperations of the decoder are connected respectively to the counting input of the counter of the address of the microcommands and to the second input of the third block of elements And, the third output of the microoperations of the decoder is connected to the third input of the switch and the second input of the first block of elements And, the group of outputs of the microoperations of the decoder is connected to the control group constituent exits the device, and outputs the first and third AND elements and blocks information input apparatus are connected via a line to the input of a code block of the fourth AND element, the output of the first block (AND element is connected via a line code to a second input of the second block elements I.