SU955060A1 - Микропрограммное устройство управлени - Google Patents

Description

(З) МИКРОПРОГРАММНОЕ УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ

1

Изобретение относитс  к вычислительной технике, в частности к организации диагностического контрол  микропрограммного процессора.

Современные высокопроизводительные ЭВМ обычно бывают снабжены встроенной аппаратурой контрол  дл  проверки работоспособности функциональных блоков.

Недостатком известных устройств  вл етс  большой объем оборудовани  дл  контрол  р.аботоспособности блоков ЭВМ.

Известно также устройствр, содержащее блок пам ти, регистр установочных данных, сумматор, регистр состо ни , коммутатор, первую и вторую схемы сравнени  и регистр зоны 1 .

Данное устройство позвол ет производить проверку небольшого оЬъема оборудовани , св занного лишь с элементарной операцией (микрооперацией). Диагностическа  микропрограмма загружаетс  с небольших накопителей типа кассетных магнитофонов, гибких дисков и т.п. С помощью такого устройства достигаетс  высока  точность локализации неисправности. Не цостатками его  вл ютс  большой объем оборудовани  и значительное врем  дл  инициализации диагностических процедур.

Наиболее близким к предлагаемому .по технической сущности  вл етс  микропрограммное устройство управлени  , содержащее блок пам ти микрокоманд , регистр адреса, элемент задержки , регистр адреса микрокоманд, схему выбора и мультиплексор, первые входы которого соединены с адресными входами устройства, а выходы со входами регистра адреса, выходы которого соединены со входами блокг пам ти микрокоманд, выходы которого соединены с первыми входами регистра микрокоманд, первые выходы которого соединены со -вторыми входами мультиплексора , а вторые - со входами схемы выбора, выход которой через элемент задержки соединен со вторым и третьим входами регистра микрокоманд и вторым входом регистра адреса 2 . Недостатком указанного устройства  вл етс  то, что дл  организации контрольно-диагностических процедур на микропрограммном уровне требуетс значительный объем пам ти дл  хране ни  микропрограммы диагностика. Кроме того, устройство характеризуетс  недостаточной полнотой кон рол  при проверке самого микропрогр много устройства управлени . Цель изобретени  - расширение фу циональных возможностей за счет орга низации диагностических процедур. Поставленна  цель достигаетс  тем, что в микропрограммное устройство управлени , содержащее блок пам ти микрокоманд, регистр адреса, элемент задержки и мультиплексор, перва  группа входов адреса которого соединена с первой группой выходов блока пам ти микрокоманд, втора  группа входов адреса мультиплексора соединена с адресными входами устройства, первый управл ющий вход мультиплексора соединен со входом з пуска устройства, а выходы - со вхо дами регистра адреса, выходы которого соединены со входами блока пам ти микрокоманд, введены регистр адреса возврата, счетчик микрокоманд , элемент НЕ-И, элемент И и триггер, единичный выход которого соединен с первым входом элемента И второй вход которого соединен со входом тактовых импульсов устройства , а выход триггера - со счетным входом счетчика микрокоманд, выход переполнени  которого соединен через элемент задержки со входом установки в ноль триггера, а информационные выходы счетчика микрокоманд со входами элемента НЕ-И, выход кото рого соединен со вторым управл ющим входом мультиплексора, втора  группа входов блока пам ти микрокоманд соединена со входами счетчика микрокоманд и входами регистра адреса возврата , выходы которого соединены с третьей группой входов мультиплексора , а управл ющий выход блока пам ти микрокоманд соединен со входо установки в единицу триггера. Это позвол ет использовать общие участки микропрограмм штатных команд, что повышает достоверность диагностики . В пам ти микропрограммного устройства управлени  остаетс  один общий участок микропрограмм и необходимый объем пам ти уменьшаетс . На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства микропрограммного управлени . Устройство содержит блок 1 пам ти микрокоманд, регистр 2 адреса, мультиплексор 3, счетчик микрокоманд , регистр 5 адреса возврата, выход 6 разр да микрооперации диагностика , триггер 7, элемент И 8, элемент НЕ-И 9. выход. 10 переполнени , элемент 11 задержки, управл ющий вход 12 и управл ющий вход 13 устройства. С целью улучшени  контрольно-диагностических возможностей ЭВМ в систему команд процессора включаетс  ко-.-, манда диагностика. Выполнение этой команды предусматривает автономную. проверку процессора на микропрограм-, мном уровне. Предлагаемое микропрограммное устройство управлени  работает следующим образом. На управл ющий вход 12 устройства поступают тактовые импульсы с периодом, равным циклу работы микропрограммного устройства управлени . В исходном состо нии триггер 7 обнулен . На его единичном выходе присутствуют логический нуль, блокирующий прохождение тактовых импульсов с управл ющего входа 12 устройства. На адресные входы устройства поступает адрес первой микрокоманды выполн емой микропрограммы, а на первый управл ющий вход мультиплексора 3 с первого управл ющего входа 12 устройства поступает сигнал, по которому мультиплексор 3 настраиваетс  на прием информации со стороны второй группы входов. На выходе мультиплексора 3 по вл етс  адрес первой микрокоманды выполн емой микропрограммы , который заноситс  в регистр 2 адреса. После чего сигнал с первого управл ющего входа 12 устройства снимаетс , и мультиплексор 3 переключаетс  на прием информации по первой группе входов. По содержимому регистра 2 выбираетс  перва  микрокоманда выполн емой микропрограммы, в адресном поле которой (перва  группа выходов блока 1 пам ти микрокоманд) записан адрес следующей микрокоманды, который поступает через первую группу входов мультиплексора 3 на регистр 2 адреса . По содержимому регистра 2 адреса выбираетс  втора  микрокоманда выполн емой микропрограммы и т.д. Таким образом .формируетс  последо вательность микрокоманд, составл ю ща  микропрограмму выполн емой процедуры (команды процессора, стандйрт ной процедуры обработки .прерываний и т.д.)При выполнении команды ДИАГНОСТИКА устройство работает следующим образом. На адресный вход устройства посту пает код операции команды ДИАГНОСТИКА ,  вл ющийс  адресом первой микрокоманды микропрограммы ДИАГНОСТИКА. В процессе выполнени  диагностической процедуры формируютс  необходимые константы в регистры процессора . Эти константы выбираютс  из пол  констант микрокомандного «слова (втора  группа выходов блока 1 пам ти микрокоманд). При использовании общих частей микропрограммы команд процессора или общих частей микрокоманд других стандартных процедур выполн етс  следующее. В поле константы микрокомандного слова записываетс  адрес возврата на диагностическую процедуру, который заноситс  на регистр 5 адреса возврата. В следующей микрокоманде в поле адреса записываетс  адрес первой микрокоманды участка микропрограммы команды, а в поле константы записываетс  число, равное количеству микрокоманд общей части участка микропрограммы команды, необходимого дл  выполнени  диагностической процедуры, которое заноситс  в счетчик 4 микрокоманд, а в разр д микрооперации ДИАГНОСТИКА записываетс  единица. По сигналу на выходе 6 триггер 7 устанавливаетс  в единичное состо ние , открыва  элемент И 8, через вход которого тактовые импульсы с управл ющего входа 12 устройства поступают на вход -1 счетчика 4 мик рокоманд. В. процессе выполнени  участка ми ропрограмны команды в каждом цикле работы устройства из счетчика мик рокоманды вычитаетс  единица. После выполнени  участка микророграммы команды счетчик k обнул етс . На входах элемента НЕ-И 9 происходит совпадение нулей, и на его выходе по вл етс  единичный сигнал, поступающий на второй управл ющий вход мультиплексора 3. По этому сигналу содержимое регистра 5 адреса возврата передаетс  через третью группу входов мультиплексора 3 и заноситс  в регистр 2 адреса, после чего очередной тактовый импульс переводит все разр ды счетчика k микрокоманд в единичное состо ние, на выходе элемента НЕ-И 9 по вл етс  нулевой сигнал, а на выходе 10 отрицательного переполнени  счетчика k микрокоманд по вл етс  импульс, который через элемент 11 задержки устанавливает триггер 7 в нулевое состо ние, блокиру  тем самым прохождение тактовых импульсов на вход -1 счетчика микрокоманд. По нулевому сигналу на выходе элемента НЕ-И 9| мультиплексор 3 вновь настраиваетс  на прием информации по первой группе входов, на которую поступает адрес очередной микрокоманды диагностической процедуры с первой группы входов блока 1 пам ти микрокоманд. Так происходит возврат на микрокоманду диагностической процедуры и дальнейшее ее выполнен ние. Таким образом, предлагаемое устройство микропрограммного.управлени  позвол ет повысить достоверность диагностических процедур за счет использовани  общих частей микропрограммы штатных команд процессора (либо других стандартных процедур), в микропрограмме команды ДИАГНОСТИКА, поскольку в этом случае информаци  выбираетс  из тех же самых  чеек блока пам ти микрокоманд, в которых записана микропрограмма штатных процедур . Вместе с тем сокращаетс  объем блока пам ти микрокоманд, так как нет необходи юсти, в отличие от известного устройства, дублировать общие участки микропрограмм диагностической процедуры в блоке пам ти микрокоманд . По сравнению с базовым объектом имеющим объем пам ти дл  хранени  диагностических процедур в 110  чеек (при длине слова 64 разр да) предлагаемое техническое решение

требует объем памйти в 1,4 раза меньший - 78  чеек, при тойчже длине микропрограммного слова.

Достоверность диагностических процедур повышаетс , так как диагностика проводитс  по общим част м микропрограмм штатных команд.

Claims (2)

1. Формула изобретени 

   Микропрограммное устройство управлени , содержащее блок пам ти микрокоманд , регистр адреса, элемент задержки и мультиплексор, перва  группа входов адреса которого соединена с первой группой выходов блока пам ти микрокоманд, втора  группа входов адреса мультиплексора соединена с адресными входами устройства первый управл ющий, вход мультиплексора соединен со входом запуска устройства , а выходы г с входами регистра адреса, выходы которого соединены со входами блока пам ти микрокоманд , отличающеес  тем, что, с целью расширени  функциональных возможностей за счет организации диагностических процедур, в него введены.регистр адреса возврата , счетчик микрокоманд, элемент

   НЕ-И , элемент И и триггер, единичный выход которого соединен с первым входом элемента И, второй вход которого соединен со входом тактовых импульсов устройства, а выход триггера - со счетным входом счетчика микрокоманд, выход переполнени  которого соединен через элемент задержки со входом установки в ноль триггера, а информационные выходы счетчика микрокоманд - со входами элемента НЕ-И, выход которого соединен со вторым управл ющим входом мультиплексора, втора  группа выходов блока пам ти микрокоманд соединена с информационными входами счетчика микрокоманд и входами регистра адреса возврата, выходы которого соединены с третьей группой входов мультиплексора, а управл ющий выход блока пам ти микрокоманд соединен со входом установки в единицу триггера .

   Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Патент США № 3586599, кл. 3 0-172.5, 1970.
2. 2. Авторское свидетельство СССР № +67350, кл. СОб F 9/22, 1973 (прототип).