Устройство микропрограммного управления

 

Союз Советскик

Социапистическмк

Респубики

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (б! ) Дополнительное к авт..саид-ву (22) Заявлено 23.07.80 (2! ) 2961311/18-21 с присоединением заявки М (51)М. Кл.

Q 06 F 9/22

Государственный кеивтет

СССР (23) Приоритет

Опубликовано 15.05.82. Бюллетень М 18 (53) УДК681.325 (088.8) ло лелаи нэебретеквЯ н етерытвЯ

Дата опубликования описания 15.05.82

Г. Н. Тимонькин, С. Н. Ткаченко, В. С. Харченко, А. Д. Розанов и С. В. Ченель т : а 4 (72) Авторы изобретения, (7l ) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО МИКРОПРОГРАММНОГО УПРАВЛЕНИЯ

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть применено при проектировании устройств управления микропрограммных ЭВМ, Известно устройство микропрограммного управления, содержащее запоминающий блок, регистр, дешифратор, логические элементы (1).

Недостатком этого устройства является низкая экономичность, обусловленная то тем, что для хранения микрокоманд используется только часть разрядов каждой ячейки запоминающего блока.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предла15 гаемому является устройство микропрограммного управления, содержащее запоми. нающий блок (ЗБ), два счетчика, два дешифратора, регистр микрокоманд, генератор импульсов, группу из (К+1) (где

К вЂ” число микрокоманд, помещающихся в формате ЗБ целиком) блоков элементов И, блок элементов ИЛИ, первый элемент И, причем установочный вход первоro счетчика является первым входом устройства, а выход первого счетчика через первый дешифратор соединен с первым входом запоминающего блока, выходы регистра микрокоманд соединены с первыми входами соответствующих блоков элементов И первой группы, выходы кото рых через первый блок элементов ИЛИ подключены к выходу устройства, а вторые входы соединены соответственно с выходами второго дешифратора, вход которого подключен к выходу .второго счетчика, выход генератора соединен с первым входом первого элемента И (2j.

Недостатком данного устройства является низкая экономичность запоминаюшего блока, обусловленная тем, что в ячейке запоминаюшего блока может храниться только целое число микрокоманд

Цель изобретения — повышение экономичности устройства.

Поставленная цель достигается тем, что устройство микропрограммного управления дополнительно содержит вторую

3 92835 группу. из m { rn- чисно ячеек ЗБ) блоков элементов И, второй блок эпементов

ИЛИ, третий и четвертый счетчики, третий и четвертый дешифраторы, три эпемента задержки, второй - четвертый эле5 менты И, два элемента ИЛИ„триггер, дифференцируюшую цепочку, буферный регистр, причем выход буферного регистра соединен с первыми входами блоков эпементов И второй группы, вторые. входы которых соединены с соответствующими выходами третьего дешифратора, а выходы соединены со входами второго блока элементов ИЛИ, выход которого подкпючен ко входу регистра микрокоманд, m-ый . выход третьего дешифратора подкпючен к первым входам второго, третьего и инверсному входу. четвертого элемента И, выходы третьего и четвертого эпементов

И через первый элемент ИЛИ и дифферен

20 цируюшую цепочку подкпючены ко второму . входу второго эпемента И, к входу первого элемента задержки, к счетным входам первого и третьего счетчиков, выход третьего счетчика подкцючен ко входу тре25 тьего дешифратора, выход второго эпемента И соединен с установочным вхо-.. дом второго счетчика, счетный вход кото- . рого через второй эпемент задержки соединен с выходами первого эпемента И, третьими входами блоков эпементов И

3О первой группы, счетным входом четвертого счетчика, выход которого соединен с входом четвертого дешифратора, K-ый вы-, ход которого соединен с прямым входом четвертого элемента И, а (К+1)-й выход З> четвертого дешифратора соединен с вторым входом третьего элемента И, выход первого элемента ИЛИ соединен с нупевым входом триггера H установочным входом четвертого счетчика, выход перво- о го эпемента задержки соединен с первым входом второго элемента ИЛИ, выход которого соединен с вторым входом запоминающего блока и через третий элемент задержки - с единичным входом триггера,4 единичный выход которого соединен с вторым входом первого элемента И, а второй вход устройства подключен ко второму входу второго эпемента ИЛИ, вход буферного регистра соединен с вы- $0 ходом запоминающего бпока.

Сущность изобретения состоит в повы-. шении экономичности устройства за счет использования ячеек запоминающего блока,с макснмапьной эффективностью дпя полезной информации путем организации считывания дробного числа микрокоманд, 7 ф содержащихся в ячейках запоминающего блока.

На чертеже приведена функционапьная схема устройства для случая, когда оставшаяся незаполненной часть формата ячейки запоминающего блока дщ позво1 ляет разместить в ней не бопьше поповииы микрокоманды.

Устройство содержит первый вход 1 устройства, первый счетчик 2, первый дешифратор 3,запоминающий блок 4, буферферный регистр 5, третий счетчик б,третий дешифратор 7, генератор 8(первый элемент И 9, вторую группу блоков эпементов И (— 1, т ) 10, второй элемент

И ll, элемент 12 задержки, четвертый счетчик 13, четвертый дешифратор 14, дифференцируюшую цепочку 15, первый элемент 16 задержки,второй блок элементов ИЛИ 17 регистр 18 микрокоманд, второй счетчик 1 9, второй дешифратор

gO, четвертый элемент И 21, третий эпемент И 22, второй элемент ИЛИ 23, второй вход 24 устройства, первую группу блоков элементов И (1, K+1) 25, первый элемент ИЛИ 26, R 5-триггер

27, третий элемент 28 задержки, первый блок элементов ИЛИ 29, выход 30 устройства.

Устройство работает следующим образом. . По команде "Пуск", поступающей на вход 24, разрешается считывание информации иэ бпока 4 в регистр 5, которая поступает дацее через блок эпементов

И 10 второй группы и блок ИЛИ 17 в регистр 18. Через время, равное времени считывания информации и опредепяемое элементом 28 задержки, триггер 27 устанавливается в единичное состояние и импульсы от генератора S поступают в счетчик 13, а затем — в счетчик

19. В результате поочередно возбуждаются первый К-ый выход дешифратора 20 и микрокоманды А, ..., А„с полей регистра 18 через бпоки элементов И 25 поступают на блок элементов ИЛИ 29 и далее — на выход 30 устройства, После прихода K-того импульса появпяется сигнал на выходе элемента И 21, цо которому обнуляется счетчик 13 и триггер 27, блокируя элемент И 9, а счетчик 1 9 устанавливается в состояние, которому соответствует единичный сигнал на (К+1)-м выходе-дешифратора 20.

Одновременно импульс сформированный дкфференцирующей цепочкой 15; увепичивает содержанке счетчиков 2 и 6 на единицу. Затем осуществпяется считывание

5 9283 информации из ячейки блока 4 в регистр

5, Микрокоманда из регистра 5 через блок элементов И 10 второй группы и блок эпементов ИЛИ 17 поступает в ре- гистр 18. Причем остаток (К+1)-й микрокоманды А > < поступает в (К+1 )— поле регистра 18, где хранится ее перI вая часть А1. 1 ° После установки в единицу триггера 27 импульс от генератора

8 разрешает выдачу микрокоманды А 1= 10

t II — f A А ) через блок элементов

И 25 +q открытый единичным потенциалом с (К+1)-го выхода дешифратора 20.

Затем этим импульсом, проходящим через элемент 12 задержки, счетчик 19 15 устанавливается в состояние, которому соответствует единичный сигнан, на пер ьом выходе дешифратора 20 и с первого

ыопя регистра 18 через блок элементов

И 25 и блок элементов ИЛИ 29 на вы- 20 .ход 30 устройства поступает микро- . команда.

Далее устройство работает аналогично и поспедоватепьно выдает микрокоман- ды А, А1,+4, ..., Ag, После выдачи . микрокома щы Agg на K том выходе дешифратора 14 вновь появляется единичный сигнаи, который,. проходя через элементы И 21, ИЛИ 26, обнупяет триггер

27 и счетчйк.13.

"Затем иэ блока 4 считывается информация, хранимая s о ч еeрpеeд нHоoй я ч еeй кKеe, микрокоманды поступают на выход устройства, начиная с К-того поля регистра 18..

3S

После считывания иэ п1.-ой ячейки информация, которая проходит через блок элементов И: 10„в.регистре 18 записано К+1 полная микрокоманда. Организация счить,вания этий микрокоманд из регист 40 ра 18 в данном цикле осуществляется аналогично. Отличие состоит в том, что после установки счетчика 13 в состояние, которому соответствует единица на К-ом выходе дешифратора 14, элемент И 21 остается закрытым, поскольку на п -ом выходе дешифратора 7 установлен единичный сигнал. Поэтому очередным импульсом счетчик 13 переводится в (К+1)-е состояние, а с i -го поля регистра 18

50 через бпок элементов И 25 выдается микрокоманда. Затем элемент И 22 формирует единичный сигнал, по которому обнуляется счетчик 13, триггер 27, а через открытый элемент И 11 — счетчик 19.

Затем из блока 4 считывается очередSS ная информацйя, которая записывается в регистр 18 через блок эпементов И 10„Далее устройство работает аналогично.

57 6

Предлагаемое устройство существенно превосходит известное, по экономичности, Применение его позволяет строить бопее экономичные микропрограммы системы за счет уменьшения ассортимента запоминающих блоков и повышения коэффициента их использования.

Формула изобретения

Устройство микропрограммного управления, содержащее запоминающий блок, два счетчика, два дешифратора, регистр микрокоманд, генератор импульсов, группу иэ (К+1) (где К вЂ” число микрокоманд, помещающихся в формате запоминающего блока целиком) блоков элементов И,блок элементов ИЛИ, первый элемент И, причем установочный вход первого счетчика является первым входом устройства, а выход первого счетчика через первый дешифратор соединен с первым входом запоминающего блока, выходы, регистра микрокоманд соединены с первыми входами соответствующих блоков элементов И первой группы, выходы которых через первый блок элементов ИЛИ подключены к выходу устройства, а вторые входы соединены соответственно с выходами второго дешифратора, вход которого подкпючен к выходу счетчика, выход генератора сое- динен с первым входом первого элемен» та И, о т и и ч а ю ш е е с я тем, что, с целью повышения экономичности, устройство дополнительно содержит вторую группу иэ m (m- чиспо ячеек ЗБ) бпоков элементов И, второй блок элементов

ИЛИ, третий и четвертый счетчики, третий и четвертый дешифраторы, три элемента задержки, второй — четвертый эпе- менты И, два элемента ИЛИ, триггер, дифференцируюшую цепочку, буферный ре- . гистр, причем выход буферного регистра соединен с первыми входами блоков элементов И второй группы, вторые входы которых соединены с соответствующими выходами третьего дешифратора, выходы соединены со входами второго блока элементов ИЛИ, выход которого подкпючеы

Ко входу регистра MHKpoKQMGHQ, IQ -ый выход третьего дешифратора подключен к первым входам второго, третьего и инверсному входу четвертого элемента И, выходы третьего и четвертого элементов И через первый элемент ИЛИ и дифференцируюшую цепочку подключены ко второму входу второго элемента И, к входу первого элемента задержки, к счетным ахораМ первого и третьего счетчиков, выход третьего счетчика подключен ко входу третьего дешифратора, выход второго элемента И соединен с установочным входом второго счетчика, счетный З вход которого через второй эпемент задержки соединен с выходом первого элемента И, третьими .входами блоков элементов И: первой группы, счетным входом четвертого счетчика, выход которого сое- о динен с входом четвертого дешифратора, К-ый выход которого соединен с прямым входом четвертого элемента И, а (К+1)-й выход четвертого дешифратора соединен с вторым входом третьего элемента И, выход первого эпемента ИЛИ соединен с нулевым входом триггера и установочным входом четвертого счетчика, выход первого элемента задержки соединен с пер357 8 вым входом второго элемента ИЛИ, выход которого соединен с вторым входом запоминаюшего блока и через третий элемент задержки - с единичным входом триггера, единичный выход которого соединен с вторым входом первого элемента

И, а второй вход устройства подключен ко второму входу второго элемента ИЛИ, вход буферного регистра соединен с выходом запоминаюшего блока.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Ж 487490, кл. С 06 Р 9/16, 1975.

2. Геолецян А. Г. ЭВМ "Наири-3».

Программирование и микропрограммирование, М., "Статистика", 1979, с. 13, рис. 15 (прототип).

92S357

Составитель Г. Пономарева

Редактор И, Касарда Техред C."Ìèãóíîâà Корректор О.

Заказ 3242/62 Тираж 732 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, -1