SU883904A1 - Устройство управлени последовательностью команд - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к вычислительной технике, в частности к организации условных переходов, и может быть использовано в цифровых вычисли тельных и управл ющих машинах. Известно устройство, в котором при выполнении условного перехода адрес следующей команды формируетс  в зависимости от значений фиксированных разр дов числа, записанного в специальный регистр-аккумул тор 1 Недостатком этого устройства  вл етс  повышенна  сложность блока управлени . Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности  вл етс  устройство, содержащее блок оперативной пам ти, регистр адреса, арифметико-логический блок (АЛБ) и микропрограммный автомат (МПА) Г23 . Однако необходимость записи модификатора в оперативную пам ть и использование дл  модификации АЛБ снижают быстродействие устройства и усложн ют МПА. Цель изобретени  - повьпиение быстродействи , а также упрощение устройства . Поставленна  цель достигаетс  тем, что в устройство управлени  последовательностью команд, содержащее €лок оперативной пам ти, перва  группа входов которого соединена с группой, информационных выходов АЛБ, группа входов кода операции которого соединена с группой выходов ксща операции блока оперативной пам ти и группой входов кода операции МПА, группа выходов модифицированного адреса блока оперативной пам ти соединена с группой входов модифицированного адреса АЛБ, группа адресных входов которого соединена с группой адресных выходов блока оперативной пам ти и с группой входов блока элементов И, вход и группа выходов которого соединены соответственно с первым управл кх1шм выходом МПА и с группой адресных входов регистра адреса,группа разр дных выходов которого соединена со второй группой входов блока оперативной пам ти, группа выходов МПА соединена с группой управл ющих входов АЛБ, введен блок модификации, причем группа контрольных входов и группа входов модифицированного адреса бло- 10 модификации соединена соответстзенно с группой контрольных выходов АЛБ и с группойвыходов модифицированного адреса блока оперативной пам ти, первый и второй управл ющие входы блока модификации соединены соответственно с первым и вторым управл ющими выходами МПА, группа выходов блока модификации соединена с группой контрольных входов регистра адреса.

Кроме того, блок модификации со дepжит два блока элементов И и. группу элементов ИЛИ, причем группы входов первого и второго блоков элементов И соединены соответственно с групами контрольных входов и входов модифицированйого адреса блока, входы первого и второго блоков элементов И соединены соответственно со вторым и первым управл ющими входами блока, первые входы элементов ИЛИ группы соединены с соответствующими выходами первого блока элементов И, вторые входы элементов ИЛИ группы содинены с соответствующими выходами второго блока элементов И, выходы элементов ИЛИ группы соединены с группой выходов блока.

Кроме того, МПА содержит два.блока элементов И, регистр кода операции , блок, пам ти микрокоманд, регист г.1икрокоманды, группу дешифраторов микрооперации и дешифратор, причем группа входов первого блока элементов И соединена с группой входов кода операции автомата, группа выходов ,и вход первого блока элементов И соединены соответственно с группой входов регистра кода операции и с первым выходом второго блока элементов И, группа разр дных выходов регистра кода операции соединена с первой группой входов блока пам ти NMKрокоманд , втора  группа входов которого соединена с первой группой разр дных выходов регистра микрокоманды группы входов дешифраторов микроопераций группы соединены с соответствующими группами разр дных выходов регистра микрокоманды, группа.входов второго блока элементов И соединена с группами выходов дешифраторов микроопераций группы выход признака модификации регистра кода операции соединен с первым входом дешифратора , второй вход и выход которого соединены соответственно со вторым выходом второго блока элементов И и с вторым управл ющим выходом автомата , выход блока пам ти микрокоманд соединен со входом регистра микрокоманд, все выходы второго блока элементов И, кроме второго, соединены с группой выходов автомата , второй выход второго блока элементов И  вл етс  первым управл ющим выходом автомата. .

На фиг. 1 представлена блок -схема устройства дл .случа  принудительной

адресации; на фиг. 2 - блок-схема МПА.

Устройство содержит блок 1 оперативной пам ти, МПА 2, АЛБ 3, блок 4 модификации и регистр 5 адреса, группу входов б кода операции МПА2, блок элементов .И 7, первый управл ющий выход 8 МПА 2.

Блок 4 модификации содержит первый и второй блоки элементов И 9 и 1О, группу элементов ИЛИ 11, группу контрольных входов 12 и второй управл к ций выход 13,

МПА содержит регистр 14 кода операции, блок 15 пам ти микрокоманд , регистр 16 микрокоманды, группу дешифраторов 17 микрооперации второй блок элементов И 18, дешифратор 19, первый блок элементов И 20.

Устройство работает следующим образом.

Работа устройства при выполнении команды происходит в течение трех фаз: выборка команды, ее выполнение и формирование адреса следующей команды . При этом во врем  выполнени  команды адрес перехода хранитс  в блоке 1, куда он заноситс  во врем  первой фазы выполнени  команды.

При считывании команды из блока 1 код операции по входам б поступает в МПА 2, где через открытый в этом такте блок элементов И 20 записываетс  на регистр 14. В дальнейшем МПА реализует управление выполнением данной операции, обеспечива  выдачу управл ющих сигналов на свои выходные шины. Код операции интерпретируетс , как адрес первой микрокоманды микропрограммы. Под управлением МПА в АЛБ 3 из блока 1 передаютс  операнды, где они подвергаютс  логической обработке. Результат выполнени  команды по вл етс  на выходных шинах АЛБ 3. Если дальнейшее выполнение программы зависит от результата выполнени  данной команды , признаковый разр д кода операЭто значение

ции имеет значение

в течение времени выполнени  команды присутствует на одном выходе дешифратора 19.

В заключительной фазе выполнени  команды производитс  считывание адреса перехода из блока 1 с одновременным возбуждением управл кицего выхода 8. Это приводит к отпиранию по управл ющим входам блоков элементов И 7 и 10. Часть разр дов адреса перехода записываютс  в регистр 5 непосредственно с выходов блока элементов И 7, а остальные разр ды, значение которых может быть модифицировано , поступают на входы регистра 5 с выходов блока элементов И 10 через группу элементов ИЛИ 11. Одновременно с возбуждением выхода 8 возбуждаетс  управл ющий выход 13 (при выборке адреса перехода). Сигналом по выходу 13 открываетс  по управл ющим входам блок элементов И 9. Контрольные разр ды, выполн ющие роль модификаторов, с выходов АЛБ 3 поступают на группу входов 12 открытого в данный момент блока элементов И 9 и далее с выходов последнего через группу элементов ИЛИ 1 на входы регистра 5. Вследствие это|го содержимое каждого из разр дов второй группы разр дов регистра 5 равно поразр дной логической сумме контрольных разр дов результата и соответствумщих разр дов адреса перехода .

Таким образом, по вл етс  возможность организации условных переходов без введени  специальной команды , причем на модификацию адреса перехода не затрачиваетс  врем  (кроме задержки на элементах ИЛИ). В качестве контрольных могут служить любые разр ды, в частности знаковый и младший.

Св зь между выходами АЛБ и адресными входами блока оперативной пам ти через блок модификации, содержащий элементы, выполн ювдге поразр дную дизъюнкцию, позвол ет модифицировать адрес перехода контрольными разр дс1ми результата. За счет этого по вл етс  возможность организации условного перехода по результату выполнени  любой команды без затрат времени. Таким образом повышаетс  быстродействие устройства. Применени дл  реализации регистра адреса магнитных элементов с ППГ (например, магнитных переключателей или магнитно-полупроводниковых формирователей тока) позвол ет выполн ть операцию дизъюнкции разр дов адреса и контролных разр дов непосредственно на элементах регистра ащзеса, что предельно упрощает блок 1«эдификации. Отсутствие специальной команды условного перехода позвол ет упростить МПА за .счет исключени  соответствующих микропрограмм и сэкономить оперативную пам ть.

Таким образом, возможно выполнени условного перехода в любой команде, результат которой находитс  в АЛБ. Дл  этого в коде операции задаетс  признак условного перехода,который в вл етс  МПА.

Предлагаемое устройство используют в цифровых управл ющих и вычислительных машинах с принудительной адресацией команд, когда последн   содержит адрес перехода и в системе команд отсутствует команда безусловного перехода.

Claims (3)

1. Устройство управлени  последовательностью команд, содержащее

блок оперативной пам ти, пеова  группа входов которого соединена с группой информационных выходов арифметико-логического блока, группа входов кода операции которого соединена с группой выходов кода операции-: блока оперативной пам ти и группой входов кода операции микропрограммного автомата, группа выходов модифицированного адреса блока оперативной пам ти соединена с группой входов мо0 дифицированного адреса арифметикологического блока, группа адресных входов которого соединена с группой адресных выходов блока оперативной пс1м ти и с группой входов блока эле5 ментов И, вход и группа выходов которого соединены соответственно с -первым управл ющим выходом микропрогрс1Ммного автомата и с группой адресных входов регистра адреса, группа раз0 р дных выходов которого соединена со вторюй группой входов блока оперативной пам ти, группа выходов микропрограммного автомата соединена с группой управл ющих входов арифметико-логического блока, отличающе5 ес  тем, что, с целью повьваени  быстродействи  и упрощени  устройства , оно содержит блок модификации, причем группа контрольных входов и группа входов модифицированного адре0 са блока модификации соединена соответственно с группой контрольных вы ходов арифметико-логического блокаис группой выходов модифицированного адреса блока оперативной пам ти, пер5 вый и второй управл ющие входы блока модификации соединены соответственно с первым и вторым управл ющикм выходами микропрограммного автомата, группа выходов блока модификации сое0 динена с группой контрольных входов регистра а дреса.

2.Устройство ПОП.1, отличающеес  тем, что блок модификации содержит, два блока элементов И и группу элементов ИЛИ, причем

5 группы входов первого и второго блоков элементов И соединены соответственно с группами контрольных входов и входов модифицированного адреса блока, входы первого и второго

0 блоков элементов И соединены соответственно со вторым и первым управл ющими входами блока, первые входы элементов ИЛИ группы соединены с соответствующиквс выходами первого

5 блрка элементов И, вторые входы элементов ИЛИ группы соединены с соответствующими йыходами второго блока элементов И, вйходы- элементов ИЛИ группы соеди нены с группой выходов

0 блока/.

3.Устройство по п. 1, отли чающеес  тем, что микропрограммный автомат содерзхит два блока элементов И, регистр кода операции,

5 блок пам ти микрокоманд, регистр

«1икрокоманды, группу дешифраторов микрооперации и дешифратор, причем группа входов первого блока элементов И соединена с группой входов кода операции автомата, группа выходов и вход первого блока элементов И соединены соответственно с группой входов регистра кода операции и р певым выходом второго блока элементов Ти, группа разр дных выходов регистра кода операции соединена с первой группой входов блока пам ти микрокоманд , втора  группа входов которого соединена с первой группой разр дных выходов регистра микрокоманды, группы входов дешифраторов микроопераций групгал соединены с соответствуюгцими группами разр дных выходов регистра микрокоманды, группа входов второго блока элементов И соединена с группами выходов дешифраторов .микроопераций группы, выход признака модификации регистра кода операции соединен с первым входом дешифратора, второй вход и выход которого соединены соответственно со вторым выходом второго блока элементов И и с вторым управл ющим выходом автомата; выход блока пам ти микрокоманд соединен со входом регистра микрокоманд все выходы второго блока элементов И KjJoMe второго, соединены с группой выходов автомата, второй выход второго блока элементов И  вл етс  первым управл ющим выходом .втомата.

Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе

1.Патент Великобритании 1269321, кл. G 4 А, 1976.

2.Авторское свидетельство СССР 542995, кл. G Об F 9/00, 1976 (прототип).

1L

f

20

6

I 17 I rjn J 17 I

йй-й bu

№jg

t f f

0

8

15

Iff

a