Устройство микропрограммного управления

Устройство микропрограммного управления

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистических

Республик (и11003085 (61) Дополнительное к авт. свид-ву—

Р1 М К з

G 06 F 9/22. (22) Заявлено 211081 (21) 3346773/18-24 с присоединением заявки Р 3346776/18-24

Государственный комитет.СССР но делам изобретений и открытий (23) Приоритет—

Опубликовано 070383., Бюллетень ¹ 9

t$3) УДК 681.325 . (088. 8) Дата опубликования описания 070383 (72) Ав тор изобрете ния

Б.М. Юрчиков (71) Заявитель

Ъ

* (54) УСТРОЙСТВО МИКРОПРОГРАММНОГО УПРАВЛЕНИЯ

20

30

Изобретение относится к вычисли- тельной технике и может быть использовано для построения ЭВМ с переменной системой команд., Известно устройство микропрограммного управления, содержащее блок памяти микропрограмм с регистром микрокоманд на выходе и регистром адреса на входе и блок генерации следующего адреса, выход которого: соединен с входом блока памяти микрокоманд. Информация об адресе очередной микрокоманды указывается в . адресном поле предыдущей микрокоманды. Для организации безусловных и условных переходов в микропрограммах на вход блока генерации следующего адреса, обычно содержащего на выходе коммутатор адреса, подаются сигналы с шины кодов операции микро команды и условий перехода. Эти коды разбиваются на группы для ступенчатого дешифрования этих кодов, что позволяет лучше использовать емкость блока памяти микрокоманд (11.

Недостатком этого устройства явля ется недостаточная гибкость,, обусловленная фиксированной группировкой кодов операций и условий переходов, что накладывает ограничения на формат и кодировку микрокоманд и на воэможность использования условий переходов в новых сочетаниях при перестройке устройства на новую систему микрокоманд.

Наиболее. близким к изобретению является устройство, блок памяти микрокоманд которого содержит поле масок, с помощью которых можно, в принципе, выделять.и произвольно группировать любые разряды кодов операции и условий переходов 2).

Однако применение ассоциативной памяти в блоке генерации следующего адреса этого устройства затрудняет его практическое использование для

3BN с произвольно перестраиваемой системой команд при большом числе произвольно группируемых условий переходов из-..за трудности реализа-. ции ассоциативной памяти большой емкости

Цель изобретения — упрощение уст- ройства микропрограммного.управления.

Эта цель достигается. тем, что в устройство микропрограммного управ-. ления, содержащее блок памяти микрокоманд, выход которого подключен к информационному входу регистра

1003085

3. микрокоманд, выход управляющего поля которого подключен к-выходу устройства, коммутатор адреса, первый информационный вход которого соединен с выходом адресного поля регистра микрокоманд,коммутатор адре- 5 са, выход которого . соединен с информационным входом регистра адреса, выход которого соединен с адресным входом блока памяти микрокоманд, введен. блок максирован- 10 ного сдвига, причем первый вход блока маскированного сдвига подключен к, входу кода микрокоманды и условий перехода устройства, второй входк выходу поля маски регистра микро- j5 команд, первый выход блока маскированного сдвига подключен к второму информационному входу коммутатора адреса, управляющий вход которого соединен с вторым входом блока маски-, рованного сдвига.

С целью повышения коэффициента использования оборудования, в устройство введен блок памяти маски, адресный вход которого соединен с выходом поля маски регистра, микрокоманд, а выход - с вторым входом блока маскированного сдвига.

На фиг. 1 изображена функциональная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - диаграмма, поясняющая прицип действия блока маскированного сдвига; на фиг. 3 — пример реализации блока маскированного сдви 350 га.

Устройство содержит блок 1 памяти, микрокоманд, регистр 2 адреса, регистр 3 микрокоманд, имеющий поле 4 40 управления, пбле 5 адреса и поле б маски, выход. 7 коммутатора 8 адреса, блок 9 памяти масок, блок 10 маскированного сдвига, вход 11 кодов микрокоманды и условий переходов, выход 12 блока 9, первый выход 13 блОка 10, второй выход 14 блока 10.

Блок 10 маскированного сдвига (Фиг. 3 ) содержит элементы И 15-17 и элементы И-ИЛИ 18-23.

Устройство работает следующим образом.

Первоначально регистр 2 обнулен и иэ блока 1 считывается начальная . микрокоманда по адресу, указанному в поле 6 маски, по которой из блока

9 считывается маска. В блоке 10 те разряды кода,i ïðèíèìàåìoão с входа 11, которым соответствуют единицы в коде маски, сдвигаются вправо вплотную друг к другу (собираются ). "Собранный" таким образом код с первого выхода 13 блока 10 поступает на коммутатор 8. Одновре- менно в блоке 10 "собираются" вместе со сдвигом вправо все разряды 65 маски, равные единице, и со второго выхода 14 поступают на управляющий вход коммутатора 8. На выходе 7 коммутатора 8 появляется код, совпадающий в первых k разрядах с "собранными" маскированными разрядами, а в остальных и-k разрядах - с n",k, старшими разрядами кода поля 5 адреса, где k — количество единиц в коде маски. На фиг. 2 иллюстрируется сборка 8-разрядного кода. Слева обозначены входы и выходы, на которых наблюдаются эти, показанные справа, коды. Разряды, значения которых безразличны, обозначены через Х.

Пусть поле 5 адреса содержит нулевой код, а код маски на втором входе 12 блока 10 содержит единицы в разрядах,,соответствующих определенным разрядам кода операции микрокоманды, поступающего по входу 11.

При этом на выходе коммутатора 8 из маскируемых разрядов кода операции вырабатывается адрес, по которому из блока 1 выбирается первая микрокоманда микропрограммы, соответствующей данной микрокоманде, т.е. выполняется дешифрация выделенной час.ти операции.

Если маска микрокоманды нулевая, то адрес следующей микрокоманды совпадает с кодом поля 5 адреса. Если же очередная маска содержит единицы в разрядах, соответствующих некоторым разрядам кода операции, то по этим разрядам осуществляется вторая ступень дешифрации кода операции. Таким .образом, задавая определенные маски, можно осуществить многоступенчатую (и в произвольном порядке) дешифрацию кода операции. Если маска содержит единицу в разряде, соответствующем какому-либо условию или состоянию ЭВМ, то в зависимости от выполнения этого условия или наличия этого состояния происходит ветвление микропрограммы. Так как код маски можно задавать произвольно, то этапы дешифрации кода операции и условия.. ветвления микропрограммы можно задавать также произвольно и в любом их сочетании. Это позволяет произвольно изменять формат команды, отводя под код .операции и режима адресации любые разряды регистра команд ЭВМ, и любым образом кодировать операции.

Выбор той или иной кодировки никак не отражается на устройстве коммутатора. 8 и определяет лишь информацию,,которую необходимо занести в блоки 1 и 9.

На фиг. 1 показан пример принципиальной схемы блока 10 -4-разрядного кода 1К...4K по маске 1М...4М.

Разряды "собранного" кода обоэначены, соответственно, через 1СК...4CK, Аналогичную схему можно использовать для "сборки" маски (считая, что

1003085 код 1К...4К совпадает с маской

1М... 4М ).

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет не только изменением информации в блоках 1 и 9 перестраивать ЭВМ на систему команд любой другой ЭВМ, но и оптимально ис пользовать емкость памяти микрокоманд путем выделения общих участков микропрограмм различных микрокоманд соответствующей группировкой разрядов ко;,ов операции и условий переходов °

Введение в блс к 9 сравнительно небольшой емкости позволяет значительно сократить разрядность поля 6 маски., поскольку набор различных масок при реализации определенной системы команд невелик, а разрядность кодов масок в общем случае довольно велика, так как маска должна перекрывать все разряды

:, условий переходов и большую часть

" разрядов кода микрокоманды, Применение блока 10 позволяет ис-.. польэовать блок памяти микрокоманд,: разрядность адреса которого меньше разрядности входа 11 и маски, поскольку число одновременно используемых условий переходов меньше общего их числа (т.е. всегда какието разряды маски равны нулю)., Формула изобретения

1. Устройство микропрограммного управления, содержащее блок памяти микрокоманд, выход которого подклю/ чен к информационному входу регистра микрокоманд, выход управляющегс поля которого подклЮчен к выходу устрой-„,, ства,, коммутатор адреса, первый.информационный вход которого соединен с выходом адресного поля регистра микрокоманд, коммутатор адреса, выход которого соединен с информационным входом регистра адреса, выход которого соединен с адресным входом блока памяти микрокоманд, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью .упрощения устройства, оно содержит блок маскированного сдвига, причем первый вход блока маскированного сдви15 га подключен к входу кода мнкрокоманды и условий перехода устройства, второй вход — к выходу поля. маски регистра микрокоманд, первый выход блока маскированного сдвига подключен к второму информационному входу коммутатора адреса, управляющий вход которого соединен с вторым входом блока маскированного сдвига.

2. Устройство по п.1, о т л и

2 ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повыаения коэффициента использования оборудования, оно дополнительно содержит блок памяти маски, адресный вход которого соединен, с выходом поля маски регистра микрокоманд, а выходс вторым входом блока маскированного сдвига °

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

М 682897, кл. G 06 F 9/22, 1979.

2. Авторское свидетельство СССР

9 723572, кл. G F 9/22, 1980 (прототип ) .

1003085

У вЂ” 1 0 /ОХХХХ

° 111

/ 0/ОО О

g- ХХХ ХО д/

// — О.Х / О Х. / Х Х

ОООО// / /.

Фиг.Z

4М

4th

ЯР/

ЗК

2Н

Я

2К

2Af

tCK!

Составитель Л. Логачева

Редактор Л. Филиппова Техред M.Tenep

Корректор О. Билак

Подписное

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

Заказ 1554/32 Тираж.704

ЭНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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