Устройство управления

 

Союз Советских

Социалистимеских

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61} Дополнительное к авт, свид-ву(22) Заявлено 12.07.76(21) 2383710/18-24 с присоединением заявки № (23) ПриоритетОпубликовано 05.01.79Бюллетень № 1 Дата опубликования описания 07.01.79

641451 (51) М. 1(л

606 F 9/00

Государственный квинтет. ссср оо делам нэобретеннй н отнрытнй (53) УДК 681.326 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. А. Скляров (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ

Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано в микропрограммных устройст

I вах управления с жесткой логикой, например, в устройствах управления быстродействуюших специализированных ЭВМ. 5

Известно устройство, содержашее блок памяти микропрограмм, соединенный с адресным регистром и регистром микрокоманды, который подключен через дешифратор поля к одним входам блока управления длительностью микропрограммного такта, другие входы которого соединены с выходами секционной линии задержки, вход которой через. элемент НЕ подключен к выходу блока управления длительностью микропрограммного такта и ко входу адресного регистра (11.

Недостатком известного устройства является сложность схемы и ограниченные функциональные возможности. Так, во-первых, на линии задержки практически очень трудно организовать такты переменной длительности, отличаюшиеся по времени

2 в 50-100 раз, во-вторых, линии задержки на время более 1-2 мкс имеют большие размеры, в третьих, число выходов линии задержки равняется числу микроопераций различной длительности, причем время задержки каждого выхода относительно входа должно равняться максималь» ному времени выполнения каждой конкреч ной микрокоманды, что препятствует иопользованию стандартных линий задержки и требует их специального изготовления.

Известно устройство, которое содержит схему анализа типа управляюшего слова и управляемый генератор импульсов, выполненный в виде набора генераторовЯ.

Это устройство обеспечивает переменную длительность машинного цикла, но не обеспечивает переменной длительности .машинного такта (элементарный такт работы машины), т.к, невозможно обеспечить синхронное переключение наборе генераторов в пределах одного тактового сигнала (одного периода следования их импульсов) .

641451 ф

В рассмотренном устройстве такое переключение осуществляется за половину периода следования импульсов управляемо

ro генератора, При наличии большого количества цик лов различной длительности изеестное уст» ройство усложняется.

Кроме того, в нем необходим синхро низирующий узед для устранения взаимного наложения импульсов генераторов. >0

Иэ известных устройств наиболее близким по технической сущности к изобретенщо является устройство, которое содержит блок памяти, выходы которого подключены к первым группам входов блока 15 формирования выходных. сигналов и блока формирования сигналов возбуждения триг геров, выходы которого соединены с информационными входами блока памяти, входы устройства подключены,ко вторым 20 группам входов блока формирования сигналов возбуждения триггеров и блока формирования выходных сигналов, выходы котоМ рого соединены с выходами устройства

f3j.

Выходные сигналы этor о устройства зависят от входных сигналов и от его состояния в данный момент времени, Состояние устройства определяется входными сигналами и состоянием в предыдущий мо-0 мент времени. Переключение состояний устройства и его выходных сигналов осу» ществдяется через постоянный интервал времени. В случае применения его в микропрограммных устройствах управления (при жестком способе построении) время

Э через которое осуществляется переключение состояний, должно определяться временем выполнения самой длинной опера ции, которую инициируют выходные сигна- 4о лы устройства. Разница во времени выполнения коротких и длинных операций может иметь существенное значение, особенно в том случае, когда выходные сигналы ини циируют выполнение, например, электронных и механических действий. Выбор постоянной длительности такта переключения состояний, который определяется временем выполнения самой длинной операции, значительно снижает быстродействие авто- О мата и класс решаемых им задач.

Целью изобретения является повышение быстродействия и расширение класса решаемых задач.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство введены блок формирона« ния кодов временных интервалов и управляемый генератор импульсов, выход которого подключен к синхрониэирующему вхсгду блока памяти, а входы соединены соответственно с выходом блока формирования кодов временных интервалов, входы которого подключены к выходам блока памяти.

На фиг. 1 изображена структурная схема устройства; на фиг. 2 — один из вариантов схемы управляемого генератора. импульс ов.

Устройство содержит: блок памяти 1, выполненный, например, на 33 -триггерах

2, выходы которого подключены ко входам блока формирования выходных сигналов 3, блока формирования сигналов возбуждения триггеров 4 и блока формировения кодов временных интервалов 5. Выходы блока формирования кодов временных интервалов 5 подкдючены ко входам управдяемого генератора импульсов 6, выход которого подключен к синхронизирующим входам блока памяти 1. Информационные входы блока 1 памяти (ц входы

33 — триггеров 2) подключены к выходам блока формирования сигналов возбуждения триггеров 4. Входы 7 устройства подсоединены к блоку формирования сигналов возбуждения триггеров 4 и ко входам блока формирования выходных сигналов 3, выходы 8 устройства подключены к блоку формировании выходных сигналов 3.

Управляемый генератор импудьсов 6 может быть выполнен, например, на базе уп равд яемог о мультивибратор&, схе ма к Оторого, приведенная н» фиг. 2, содержит входы 9, выход 10, ксплекторные резис торы 11, базовые времязадающие резисторы 12, времязадаюи.ие конденсаторы девого плеча мультивибратора 13, времязадак щий конденсатор правого плеча мудьтивиЬратора 14, транзисторы 15, зарядные диоды 16, разрядные диоды 17, Принцип его работы заключается в изменении наузы между импудьсами, снимаемыми с выхода 10 с помощью изменения параметров времяэадающей цепи левого плеча мультивибратора путем коммутации времязадающих конденсаторов 13 по входам 9.

Разряд конденсаторов 13 происходит через разрядные диоды 17. Время разряда определяет длительность паузы между импульсами не выходе 10, В режиме ожидания на всех выходах блока 5 формирования кодов временных интервалов устанавливаются сигналы, соответствующие максимальной частоте работы управляемого генератора 6 импульсов, зто осуществляется путем установки. триггеров 2 блока

641451

1 адементов памяти в соответствующее состояние, выход из которого может быть осуществлен только входными сигналами, например сигналом начала микропрограммы. Это состояние может устанавливать- 3 ся по окончании каждой микропрограммы или специадьной совокупностью сигналов, поступающих на установочные входы (на фиг. 1, не показаны) триггеров 2 блока памяти 1. Выход из режима ожидания fO (запуск устройства) осуществляется специальным сигналом начала микропрограммы, поступающим на установочные входы триггеров 2 или специальной совокупноностью входных сигналов. Начало всех И запускающих сигналов привязываются к переднему или заднему фронту импульсов управляемого генератора импульсов 6.

Длительность импульса снимаемого с выхода 10, постоянна и определяется ми- 2О нимально необходимым временем переклю чения триггеров 2 блока памяти 1 {она задается времязадающей цепью правого плеча мультивибратора}.

Блок формирования кодов временных и тервадов 5 представляет собой комбинационную схему, Осушествдяюиую преобразование кодов, определяющих состояние автомата в код управляемого генератора импульсов 6, который определяет максиЗО малько- необходимое время пребывания автомата в этом состоянии.

Блок формирования выходных сигналов

3 представляет собой преобразователь

° 5 кодов состояний автомата и входных сихналов s выходные сигналы.

Блок формирования сигналов возбуждения триггеров 4 осуществляет преобразование кодов входных и выходных сигналов в сигналы возбуждения (сбрж в "ноль" или установка в единицу") триггеров 2 блоке памяти 1..

Принцип работы устройства заключаелся в следующем.

В начальный момент времени блок памяти 1 по уставочным или информационным входам устанавливается в начальное состояние, при этом на выходе блока 5 формирования кодов временных интервалов

50 появляется код, определяющий длительность временного интервала, необходимого для выполнения первой операции и (или) формирования логических уровней сигналов по входам 7.

Через промежуток времени, который 5 определяется заданным периодом следования импульсов генератора 6, на входы 7 устройства поступают входные сигнал (в общем случае, входные сигналы могут отсутствовать, тогда в устройстве осуществляется безусловный переход). Эти сигналы преобразуются блоком формирования сигналов возбуждения триггеров 4 и по переднему фронту импульсов управляемого генератора импудьсов 6 переводят устройство в следующее состояние (устанавливают или сбрасывают соответствующие триггеры 2). Сигналы состояния с выхода блока 1 в совокупности со входными сигналами 7 поступают на входы блока 3 и определяют сигналы на выходах

8 устройства. Кроме того, сигналы с выходов триггеров 2 поступают на входы блока формирования кодов временных ийтервалов 5, который формирует код, задающий такую паузу между импульсами управляемого генератора импульсов 6, в течение которой будут отработаны все выходные сигналы 8 и сформированы все входные сигналы 7, Причем входные сигнанады 7 появлятся несколько раньше по явления импульса на выходе 10 управляемого генератора импульсов 6. По переднему фронту импульса на выхопе 10 устройство переключается в новое состояние, Рассмотренные процессы циклически повторяются в процессе выполнения микропрограммы, по окончании которой устройство либо переходит в режим ожидания, дибо переходит z выполнению следующей микропрограммы, Переключение состояний устрйоства осуществляет я через промежутки времени, определяющие максимальное действительное время обработки его входных сигналов и формирования выходных сигналов.

Таким образом, устройство осуществляет преобразование входных сигналов и состояний в Bb!õîLíbè сигналы, а переклю; чение состояний устройства и его выход ных сигналов производится через переменные промежутки времени,< которые определяются необходимым временем отработки входных сигналов, Ф ормула изобретения

Устройство управления, содержащее блок памяти„. выходы которого подключены к первым группам входов блока формирования выходных сигналов и блока фор- . мирования сигналов возбуждения триггеров, выходы которого соединены с информационными входами блока памяти, входы устройства подключены ко вторым группам входов блока формирования сиг

641451 палов возбуждения триггеров и блока формирования выходных сигналов, выходы которого соединены с выходами устройства, о т л и ч а ю ш и е с я тем, что, с целью п овышениябыстродействия и расширения класса 5 решаемых задач„в него введены блок формирования кодов временных интервалов и управляемый re нератор импульcos, выход которого подключен к синхронизируюшим входам блока памяти, а вхо. ды соединены соответственно с выходами блока формирования кодов временных интервалов, входы которого подключены к выходам блока памяти.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР

l4 467351, кл. 6 06 F 9/16, 1972.

2. Патент США М 3656123, кл. 340-172.5„1972.

3. Баранов С. И. Синтез микропрограммных автоматов Л., "Энергия", 1974, с, 26.

641451

Составитель A. Жеренов

Редактор В. Лукин Техред Н. Андрейчук Корректор А Гриненко

Заказ 7515/45 Тираж 7 79 П одп ис ное

UHHHllH Государственного. комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4