Устройство для управления цифровой вычислительной машиной

Устройство для управления цифровой вычислительной машиной

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

к. в

АНЙ

ОП ИС

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социал исти чесаа

Республик (11) 520591

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свнд-ву— (223 Заявлено 19.06.74(21) 20З475З /18-24 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 05.07.76Бюллетень %25 (4б) Дата опубликования описания 28.09.76 (51) M. Кл.в

G 06 F 9/16

Гвсудврстввнвыв ввивтвт вввтв @вихров CGG9 вв двлам взвврвтвнвв и вткрытвв (53) УДК 681.325 (088.8) (72) Авторы изобретения

Г. Е. Овсепян, Г, А. Оганян и В, Г, Гончоян (71) Заяви-.ель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ЦИФРОВОЙ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ

МАШИНОЙ (ЦВМ) Изобретение относится к области вычис лительной техники и может быть использовано при построении устройств для управления работой IlBN.

Вновь создаваемые ЦВМ должны облаp&Tb развитой cEGTOM03 микропрограммного управления, обеспечивающей оперативное хранение и обеспечение функционирования больших массивов микропрограмм; высокое быстродействие: использование общего поля 1р оперативной памяти для хранения микропрограммной и программной информации с динамическим распределением памяти; реализацию принципа рассредоточенности микропрограмм» ного управления, необходимого при модуль 15 ной организации вычислительных средств,характерной для I33M четвертого поколения; охват аппаратным контролем всех фаз выполнения мнкрокоманды; проблемную ориентацию ЭВМ на различные применения; просто- 30 ту автом тизации микро программирования и короткую разрядную сетку мнкрокоманд.

Для удовлетворения многих яз этих требований применяются микропрограммные устройства управления с использованием М

2 сильнокодированных микрокоманд. Под

«снльнокодированной» микрокомандой понимается микрокоманда, имеощая формат, подобный формату машинной команды, но m личающаяся от последней тем, что в ней задается управляющая информация для всех без исключения аппаратных средств ЦВМ, В машинной команде задается информация лишь о программно доступных средствах.

При использовании "сильнокодироватпп тх микрокоманд отпадает необходимость HclIo зования ЗУ, имеющего большую разрядную сетку, Сокращение разрядности микрокоманд позволяет испольэовать для хранения массивов микропрограмм обычную оперативную память»

Известно устройство для управления ЦВМ, содержащее оперативную память, регистр микрокоманд, первый, второй, третий, четвертый, пятый н шестой выходы которого соединены соответственно со входами дешифратора смещения, дешифратора условий, деыифратора количества, дешищратора начала, дешифратора источника (приемника), дешнфра. тора кода операци ц первый и второй комму520591 таторы, выходы которых соединены со входами соответственно регистра адреса микрокоманд и регистра адреса команд, выходы которых соединены с информапионными входами соответственно третьего и четвертого коммутаторов, пятый коммутатор, вход которого соединен с выходом оперативной памя» ти, а выход — со входом регистра микрокоманд, регистр условий, вход которого соединен с выходом шес:,того коммутатора, первый и второй информационные входы которого соединены с первым и вторым входами устройства, формирователь считывании, выход которого соединен с управляющим входом третьего коммутатора непосредствен15 но, а с управляющща входом четвертого коммутатора через инвертор, триггер условии, вход которого соединен с выходом седьмого коммутатора, первый вход которого соединен с выходом регистра услоЬий и первым

20 выходом устройства, модификатор адреса, генератор импульсов и дешифратор типа формата. Выходы дешифратора кода операции и дешифратора источника (приемника) соединены с вторым и третьим выходами устрой25 ства б

Недостатками известного устройства являются повышенные затраты оборудования и малое быстродействие.

Цель изобретения - сокращение количества оборудования и повышение быстродейст

30 вия устройства.

Поставленная цель достигается тем, что устройство содержит память синхроимпуль сов, узел выделения битов и узел сдвига.

Нервая группа выходов памяти синхроимпуль» сов соединена с тактовыми входами коммутаторов, модификатора адреса, формирователя считывания, регистра адреса микрокоманды и оперативной памяти, Вторая группа вы. ходов памяти синхроимпульсов соединена с группой выходов устройства, Седьмой выход регистра микрокоманд соединен с первым управляющим входом первого и управляющим входом второго коммутаторов, информапион 45 ные входы которых соединены соответственно с четвертым выходом и третьим входом устройства, четвертый вход которого соединен с информационным входом узла выделения битов, первый и второй управляющие входы которого соединены с выходами соответственно дешифратора начала и дешифратора количества. Выход дешифратора условий соединен с управляющими входами шестого и седьмого коммутаторов. Выход триггера ус»ловия соединен с первым входом модификатора адреса и вторым управляющим входом первого коммутатора, информационный вход которого соединен с выходом узла сдвига, входы которого соединены с выходами узла выделения битов и дешифратора смещении, восьмой выход регистра микрокоманд соединен через дешифратор типа формата со вторым входом модификатора адреса, третий вход которого соединен с управляющим входом памяти синхроимпульсов, входы которой соединены с выходами модификатора адреса и генератора импульсов, а пятый выход устройства соединен с выходом оперативной памяти.

На фиг. 1 представлена блок-схема ус ройства для управления ЦВМ; на фиг. 2схема узла выделения битов и узла сдвига.

Устройство управления ЦВМ содержит оперативную память 1, формирователь счи»тывания 2, регистр адреса микрокоманд 3, регистр адреса команд 4, коммутаторы5-11, генератор импульсов 12, модификатор адреса 13, регистр микрокоманд 14, дешифратор типа формата 15, дешифратор кода операции 16, дешифратор источника (приемника)

17, дешифратор условий 18, дешифратор начала 19, дешифратор количества 20, дешифратор смещения 21, регистр условий 22, триггер условий 23, узел выделения битов

24, узел сдвига 25, инвертор 26 и память синхроимпульсов 27.

На фиг, 1 обозначены: 28, 29-накопители, 30-31 - регистры адреса, 32, 33 — де»шифраторы адреса, 34-37 входы устройства, 38-43- выходы устройства, 44-53 - выходы памяти синхроимпульсов, 54 - выход регистра микрокоманд, 55» выход дешифратора количества, 56 - выход регистра микрокоманд, 57 - выход узла выделения битов, 58 - выход узла сдвига.

Узлы выделения битов и сдвига содержат мультиплексоры 59-65, элементы HE"

66-69, элементы И 70-76, элементы

ИЛИ 77, 78 и мультиплексоры 79»86, Оперативная память 1 предназначена для хранения программной и микропрограммной информации.

Формирователь считывания 2 предназначен для подключения адресного тракта ЦВМ для чтения программных и микропрограммных слов из оперативной памяти 1. Формирователь считывания может быть выполнен в виде обычного R5 Ф-триггера, Регистры 3 и 4 предназначены соответсч венно для приема и хранения адресов микрс программных и программных слов.

Коммутаторы 5 и 6 управляют приемом адресной информации в регистр адреса 30 оперативной памяти 1, коммутатор 7 - при»емом считанной микрокомандной информации в регистр микрокоманд 14, Генератор импульсов 12 вырабатывает тактовые сигналы устройства управления, память синхроимпульсов 27 — тактирующие сигналы Опр- полей микрокоманд дли ка?к» д»О фсрма Га:, чкрокоманд и синхронизации работьх всех = у(.,;ройства управления.

Модификатор адреса, служит для форЛХИрОва?ХХХЯ НаЧапЬНС(ГО ад>ЕСт> (т(МИХ(ро?ХрОХч

Х > б раммы расшифровки форматов м» ?окоманд. находяпхихся в регистре микрокоманд 14 для обеспечения функционирования подмикронрох раммы расшифровки форматов микрокоманд путем формирования адреса следуюшей:под- щ микрокоманды., Модификатор адреса 13 связан с регистром микрокоманд 14 через дешифратор типа формата 15.

Регистр микрокоманд 1 4 предназначен для приема и храненич мхп(рокоманд на ВреМЯ HX ВЫПОЛНЕНИЯф

Дешифраторы 16 21 предназначены дпя дешифрации содержимого полей микрокоманд„

Регистр условий 22 Б1«есте с коммутаторо?« 8 и триггером условий 23 служит дпя

:..онксацих? вырабатываемь?х признаков в регистрЕ (геповий 22 С IIDI«OIIIIID дЕШИфраТОра 18 условий, o-:-"pocB- разрядов регистра условий

22 путел (ередачи в тр?11 г;чз у-..повий 23 бита регистра условий 22 и дальнейшей 1?ередачи егс-э из трх?ггера условий 23 в младн(и(!,- Оит регистра адреса микрокоманд 3 с целью получения адресов начала ветвей. г зеп Бь?деления ОиГОБ 2гтг х(редпазначен

Дпч Ветв"- -- н?хя по анализу нескольких би ГОВ @

Ххнф(орм:.цнонпых шин (до восьми битов) с

1-(ОМО?Х(;:Кч ЦЕ?г(ифнатсчРОБ На Чапа Н КОЛИЧЕСтва, 1„ >Е? Е>1ЕB(!(e OC 1>IIICCÐBJIße?СЯ ПУТЕМ ЗБСЫПКИ зна- .еьий указмыьхх битов информационных

ШИН Б гч:.>ХаДШИЕ РБЗР.ЩЫ РЕГИСтРа аДРЕСа 35 микро,. >«анд Ь, Ветвление по анализу несколь?(и;,. битов регистра условия 22 осу(?(ествпяетссх ?(оспе .:едеда Хи содержимого

p= Х - -,:;.", а ус?ЧОВЙЙ 22 Б ИифОрмацИОННЫЕ ШИны„Кроме то(О>, узел 24 .Выделяет любые 4О бчхть1 (чис1?О биГОБ не 601?ьше Восьми ряДОм (р»(СПОЛОХ>(ЕХ»>14?1(1 Л(Нформа?ХИОХПХЬО(. 1НХН С ПО

JK>"-. Выходов дешифрат Оров 1 9 H 2 О. зеп сдан.:a 25 обес ie(1>хваех засылку

Ч. ,;, 1>>,.111>ч(?а .„и s,, ..IJ(eJ иной уз??ол(1 Б дел(еххия 45 битов 24„(?DХ сд>вих OM >((?оо Б регистр адреСа ?;.,"j(„ „1(;. (ч?анд 3 т 1?ХХбо Б Ииформа??1(ОНХХЫЕ г х»ин(, В».;," . >(-, „ройст(. а,, 9 1 1?>омощь?о

1((ч;»((тг>> >атo k - k« Х((ЕН?»г?

". yii :".1 .—,:-:Dp ПрЕДСTBBJ(((eT СОбой JIOI - ч>>г ч(". 1(jie "..J:С!,„ IJ::Û Г=(?З1(?ОШУЮ ф>(1(1>Х«(ич?О ПОДКЛЮ

-.:=»?ИЯ С>Х>(1(О . > ИЗ ?ХЕСКОП1«;(ИХ т1ХОДОБ> На ОДИН

ОЬХ>(й(Н Е». ОД B З-:> Бн . (тл(ОC I j((, Ò КОДа УХ?Рав и(Я?О?ДХ(Х .;.i.Ã .i:ËJ>. "Б, Яь(д:-.. (>н;(е ((1?фор1«ахх?хи Б .узле Выделения N

61?ГОБ =" =- (4 : «((1?e :,"(".-пяеГся следую?Ц?хм Обра :-ч о. :.(i „?J 1. : "..„ - ., а>гц((Я> ПОДЛЕЖаШа Я -БЬ?(ДЕЛЕН?ПО CD г«ХС>да ч.: .т у (г(В. -, -.1т,, Посту??ат=? СОО>ТБЕТСТВу?о

>Хт? А > 6?> ч O>ЧХ ?JG В;;:(ОДЫ Муч?Ь чт (ЛХЛЕКС Оров 5 9 (;з5 11 (ч 1" на ".-(о -:. Л„-.(iijk. i?jie Б.:(:.;"(ьх KОOРОрьп(6(> гчч (J

ПОСТУ??а?ОТ СИГНВПЬХ С ВЫХОДОВ Г:4, Еч.г(С:".; микрокоманд 1Ф. Мульт?»(?ле?(с>рь? 5."J..bJ = 11

87 содеРжат дешифРатОР начала .9ч &1?1(с==

ДЬ? Мч(ЛЬттл??ПЕКСРРРБ СОЕХ((1>(ЕН> 1 1. ч,-"ОДБЛ?ХХ элементов И 70-ч-78, другие .ъхы;.,-. ":;с>-; o=

РЫХ ССЕЛИНЕНЬХ " БЫХОДИМИ 1=>5 (-1»>>:ji,-,!т тч От>1

КСцщЧЕС-ГВа 2Q (jjepBBIe ЧЕТЫ>1ра В?,т;?ОХ(а дЕши рат(1ра 2 О через e Jiei«je>-"Г?,т,-т1- 6(р--(«9) „

Иоспедние "p?I Выхода де?пифрато. " капичестВа 2 О СОЕД?1?ХЕНт C BJ(D г ач„1 (г; ПЕЛ> I=Or»ЧИ гг

7 :. 75 через элементь? "ИЛИ(77, 78.

ХОДЫ ЭЛЕМЕНТОВ И" 70-г76 ИБП(-",(ОТСИ БЫХС г ч

Да?ХИ -> ((т??а В? тЕХ?рнчч О>>Гтчв "= .Х

Ветствг,:лОЩУ?м Образом сотен?>1?е?(ь с 51(D>";амл мульт?их?хексоров 7 >-8:> >уз(?а сдвига 25.

УГ?равля?ОШИч(ХИ ВХОдами .-г?"Г.; т>ТЮХПЕ((СО?рОБ 79-:

86 PMKDTcs Вьхходы 5»(гоегйг.-:стрч -> i«11(J p >.,ч О= манд 14.. Мультиплексоры 79-86 содержат дЕШИфратор СМЕШЕНИЯ 21.„(-:„. БЬН(О»т-1 58

ЯБХЩЮ Х» и B5D -Одам?Х УгЗ(>?а C >Вттса

Коммутаторы 9, О 1:.:ред?(а::,и-:-и- ен>-" (;с>от(-.ВЕ":.; "2BHHO Длн ПЕ>" Едач-" . апос(»(т «. - С(РОНРОГ

PBk«i«!?1B(>J Ч (1>44")т ЩЛХЛ (г(, (г С> (i Б чч Ет,;: >;г (Х т( рЕСа Лг?И?(роиомаУД ч..(11 ХХЕГИСТр ао!".- 1 :а К(мак "(КО1«мута? орь? 5- > 1 Mo —.-(>;; I:De„-;:- T Б(ItTI Б

СОбОй BJ(eVe??ТЬ> И-»И,- "„И-", К;-.*:,.:.:;--;-.,ТО>1 1 ( т?рЕДНтч, (B Ie?» Д Иг" 1>р>и>ei«ijk C(" " (»: — - " >ч ч>-i

Р(З>ОЯДа e?IICТРБ PCË Бч.;:ij „, =-,; (ч,;1- ° =;.;- °

ЛОЗИН . B ÈB?k.> ; (ОСТ.:-:; -(- Б,-;;- (J((1;; i- iO

Напов дч-1((»ч(>?рагт "-k> чч(П>()ит"т. ч

Иа Входы 35 и 37 уст. (йс:::твр ?хост«Па?О Г ЦЧЕНПХХа?тЫ С ЬС?(О:>ма??11:11?Ь(1. Щ?ГНЧ С ПЕг:г тра??НОНН(й Ча(ГИ т(ЛЕЗЛ«(> .-: .((а БХ,:)1,». . *= 1?р?((З-=.

Нах?т Бчмт?аб ?Т Хт.а ?> " ""гг ж" " " О (С>т?

Ной Части ЦВМ,ч

K Вых".,öà:«43 устройс :-яа подо.ед(хне(?ь

BblI(DgЫ L Ег И . 1 ра Н»1>1(>гтт((К ЧБ 1. Я ?": - П > ii(ID»ттЕ?т,тЫ(- ттг тч(ча jizrjjooj«1 О г Оит?т ЧЕ > 1 "г -:- . 1" r>?jep i пиэннсй хасти .(? - М, БЫХО>г>а>ч(42 " "pDA((Áñ . >joj О>С >(ЮЧЕ>1»1

>Ч»т(ХОГЧ» -; ЗЛ . ((?BI»IB " -> 1(ОГ >О(г> —..Г(Ч вЂ”.,; Д? и 1 К О>(1>чт.".-ХХ>Х(Р -ч ..:Оч. Ча(" .1(. . -> (Ð - Т„= 1(т(((ччDP ма11ич(ттз Ох? р>гип1(?ох етk:, .=. . Bc > 1 > "(> Г"" " г

jIBB 1, БхОДа 35 уг Г (11 -". Ii" r>1-т» р -" - k (1

ПРО?тЕ Д(У1>1;ъ BI ?ДЕЛЕНИЯ т т(QJ >»ч" Р»;> Х(> "г г . (г> рС>йства ВЫДЕ1?Е1((?ая ?ччнйЗ>О(ч> а?(,,((И 1?ОС -,.;ЦБЕТ

> )(ч?(>э О Е>ч- >!> " :(чуr> jer г Ь ?г((«(>1((Ч

:> Стра ",СТВО 1(абОТ ЧЕСС СХ(Е,: :" (1(г(: > 0(61»ч?ЗОЛ(ТЫБаНИЯ 2 За(две.(РЕ?г(гч-,-.>ХИ(т)т?ван i(I 1«(И?(1)(г; ч

ПрОГрамм-.-ч -. С!11- Б. ? J(k 1Õ> ЭТ, >J; .:чт?>(т(ГБ?1>1ОЕ >И адрес(Б ре(1 .г.;,(ре О>,с(, . i:.= „ "= 1>(?чс(ргот«>л((111(д 3 из

О?(вративно> (> >а : (,ЯТИ .> СЛОБО ч?Е )З З ?(О1(>111,(ч? СХ.

TQp 7 ХХОС .,>г ((НЕ (Б ?.>Е?-11 чГП М?11(рчо?ч" Ом»1ц?г (»>., ПО сос(е;;?чу"Ол " поля т?11-;1;БОР(«ата с 11О1«а=Щью> >((11>i. тг,;1 QB(-OpQ Tiri?>IR (jr»DM I Га 1 .г 11 1 iс(:»9.--41>1(1(Тора а(г О (= Са 3 l- . .(-- ei . ?ч °:. De ад)»>Е .. а .>> ус-.ватт;1 г>((ч((,O(=-(СХ> НВЧ.:ч,— тkjj : 1 а О>>. .—.." I(ОД>1«1111(ро-.

П(>О? (?чВЛ?1«Ы ра>С?(11(ЬХ((?БКИ 1а?((?О О С10р,;,-r.e

МП КРОНОМ НДЬI,„520591

B дальнейшем работа устройства описывается на примерах расшифровки и выполнения двух типов "сильнокодированных микро команд. Сильнокодированные микрокоманды имеют следующую разбивку на поля:

Микрокоманда Z

Т У ПР ИСТ КОП АД. КОНСТ.

Микрокоманда у

Т У ПР ИСТ КОП НАЧ КОЛ СМ АД. ПЕР

10 где Т - тип формата микрокоманды;

У - поле вырабатываемого либо оправ ваемого условия;

ПР - поле задания кода регистра приемника;

ИСТ - поле задания кода регистра источника;

КОП - поле задании кода операции;

НАЧ - поле задания начального бита выделяемой части;

КОЛ - поле задания количества битов в выделяемой части;

СМ - поле задания величины сдвига при засылке выделенной части в информационные шины;

АД.КОНСТ вЂ” адрес констант

АД.ПЕР— адрес перехода.

Микрокоманда I применяется в микропрограммах при выполнении действий с применением констант, После введения данной микрокоманды в регистр микрокоманд

14 устройство начинает процесс расшифровки попей микрокоманды следующим образом. йв

По сформированному в регистре адреса

31 начальному адресу, сигналом генератора импульсов 12 считываются синхронизирующий импульс 49, разрешающий передачу адреса константы иэ регистра микрокоманды

14 в регистр адреса 4, синхрониэирующий импульс 48, перебрасывающий формирователь 2 в положение разрешение чтения по регистру 4, и адрес следующего слова подмикропрограммы расшифровки микрокоманды, который засылается через модификатор адрес 13 в регистр 31, Затем аналогично производится считывание последовательности синхронизирующих импульсов: 60 импульса 51 считывания константы из оперативной памяти 1 (подается на дешифратор 32); импульса приема считанной константы в операционную часть UBM с выхода 41 устройства; импульса с выхода 40 устройства в арифметическое устройство ЩМ для управления выполнением операции над константой и содержимым регистра источника в арифметичес - ® ком устройстве машины с помощью поте »циапов на выходах дешифраторов 17 и 16 (выходы устройства 38, 39); импульса с выхода 40 устройства в операционную часть машины дпя обеспечения засылки результата операции, выполненной в арифметическом устройстве машины, в регистр приемник с помощью потенциалов на выходах дешифратора 17 (выход устройства 38). Также считывается синхронизирующий импульс 45 на вход коммутатора 8 для фиксации признака, поступающего со входа устройства 34, в регистр условий 22 и триггере условий 23 с помощью потенциалов на выходах дешифратора условий 18: импульса с выхода 46 на вход коммутатора 9, обеспечивающего передачу содержимого триггера условий 23 в младший ра ряд регистра адреса микрокоманд 3, íà вход формирователя считывания 2, перебрасывающего в режим считывания из регистра 3, обеспечивая тем самым формирование адресов ветвей в зависимости от опрашиваемого признака; импульса с выхода 51 на вход дешифратора 32, обеспечивающего чтение из памяти 1 следующей микрокомандьц импульса с выхода 44 конца расшифровки микрокоманды, поступающего на вход коммутатора 7 и обеспечивающего засылку следующей микрокоманды в регистр микрокоманд 14.

Микрокоманда П выполняет действие в арифметическом устройстве и осуществляет ветвление по результату анализа нескольких битов результата, Считываемая последовательность синхрониэирующих импульсов производит расшифровку микрокоманды в следующем порядке: с выхода 40 устройства в операционную часть ЦВМ для выборки содержимого регистра-источника и выполнения операпии с помощью дешифраторов 17 и 16; с выхода 40 устройства в операционную часть ЦВМ для засылки результата операции в регистр приемник с помощью выходных потенциалов дешифратора 17; разрешение на вход коммутатора 8 для фиксации признака, поступающего со входа

34 устройства, в регистре условий 22 и на вход коммутатора 9 для передачи адрес перехода из регистра микрокоманд 14; разрешение на входы узла сдвига 25 и коммутатор 9 для передачи анализируемых битов информации, поступающих со входов

35 устройства и выделенных узлом выделения битов 24 (с помощью дешифраторов

19, 20), в регистр адреса микрокоманд 3 со сдвигом на число разрядов, указываемое дешифратором смещения 21;

Для повышения быстродействия в иэвест» ном устройстве предлагается перед выпол нением микропрограммы загружать ео в полупроводниковую управляющую память малого объема. Это позволяет получить пока затели по быстродействию для каждой микро-! программь«, приближающиеся к быстродействию предлагаемого устройства управления, Однако с учетом времени, необходимого для перекачки информации иэ основной памяти в управляющую, общая производительность микропрограмного устройства управления в известном устройстве значительно ниже.

Частота1синхрониэирующих сигналов в известном устройстве определена, исходя из глубины,! каскадности в самых сложных схемах процессора,. Как показывает анализ схем, указанный показатель в известном устройстве равен 9, При этом не полностью «спользоваио быстродействие применяемой элементной базы. В предложенном устройстве частота синхронизируюших сигналов оп-( ределяется временем обращения полупроводф никового ЗУ синхронизируюших импульсов, которое по известным «даннь«м превышает

« быстродействие логических элементов не более, чем в два раза, 5205 разрешение на вход коммутатора 7 (конец расшифровки микрокома««д. для засыл»

1 ки следующей микрокоманды в р» истр мик-! poKoMaHg l4, Рассмотренные режимы выполнения микро команд обеспечивают функционирование больших систем . микропрограммирования при небольших объемах памяти.

Так, для памяти объемом 8192 36-раэ рядных слова при числе типов форматов, рав ,ном 8, можно получить следующие показате)ли: одной "сильнокодированной микрокоман» ,дой выполняются действ««я, равнозначные 10 элементарным oïep>III«I«ì (типа прием кода, 1 очистка регистра и т, д.). Например, при веденная микрокоманда Х, использованная в ЭВМ Наири-4", выполняет засылку со держимого регистра источника в сумматор, засылку адреса константы в регистр адреса. команды 4; чтение константы по адресу в регистре 4; прием прочитанной константы ! в операционную часть; разрешение выполне- ; ния действия; выработку указанной полем "условие микрокоманды признака реэульта

1 та, передачу результата операции в регистр приемник, опрос выработанного признака и в зависимости от результата опроса прибав ление единицы к содержимому регистра З,а;. микрокоманда П - передачу содержимого. регистра»источника в операционную часть; ,выполнение действия в операционной части машины; выработку..признака результата; засылку адреса перехода в регистр 3; эа-! сылку адреса константы в регистр 4; чтение ! константы по адресу в регистре 4; логичес» кое умножение содержимого регистра-иеточ-! ника и прочитанной константы для вйцеле,ния анализируемых битов и передачу выде . ленных битов в регистр 3, Это означает, что в памяти объемом, 40 8192 36-разрядных слова можчо хранить 8192 "сильнокодированнъ«е микрокоманды, рави«>эначные 81 92х2, 5 сильнокодирован» ным" микрокомандам, используемым в известном устройстве, Ъ !

Цифра 2,5 является1результатом сравне ния действий, выполняемых сильнокодиро«ванными" микрокомандами, используемыми « в известном устройстве. Так например, од:ной микрокомандой в известном устройстве

;выполняются переход и ветвление, равноэнаЧ ные четырем элементарным действиям. При1 веденной. выше микрокомандой 2 выполняют»

I !. ся 10 элементарных действий.

:Оценку быстродействия предлагаемого устройства проведем на примере известйого устройства. ! В объеме памкги 8192 36-разрядных слова со временем обращения 500 нс мож91

«о хранить 8192 "сильнокоцироваплые" микрокома, эквивалент;«ые 20470 микрокомандам известного устройства, При использовании памяти микроимпульсов 27, предназначенной для расшифровки микрокоманд объемом 256 36»разрядных слов со временем обращения 50 нс (что технически вполне достижимо) за время обращения к основ ной памяти возможно въ«ролнение одной

"сильнокодированной" .микрокоманды, т, е. быстродействие повышено в 2,5 раза.

При увеличении времени обращения основного ЗУ возможно, либо. увеличение време« ни обращения памяти 27, либо усложнение

"сильнокодирова;.ных микрокоманд, что по»вышает эффективность (IIO емкости и быстродействию) предлагаемого устройства, Рассмотренные режимы работы устройства управления позволяют реализовать микропрограммы цифровой вычислительной техники и обеспечивают компактное. хранение больших массивов микропрограмм: в памяти объемом. 8192

36-разря;:ных слова хранится микропрограм» мная информация, эквивалентная 20470 микрокомандам известного устройства, т, е. плоч ность хранения микропрограмм в 2,5 раза увеличена; высокое быстродействие устройства (по сравнению с известным устройством в 3-5

i раэ увеличено быстродействие); короткую разрядную, сетку сильнокодированных" микрокоманд, которая позволяет

520591 испозовать общее поле памяти для хранения программной и микропрограммной информации (одинаковая разрядная сетка накопителя блока памяти и ЗУ синхронизирующих импульсов позволяет хранить копию содержимого памяти 27 в накопителе основной памяти, необходимую для загрузки этой памяти 27 при включении машины); реализацию принципа рассредоточенности микропрограммного управления благодаря при- >© менению памяти 27 с различным содержанием в различных модулях машины (т. е. при од ной и той же схеме расшифровки форматов микрокоманд каждый модуль машины имеет свои форматы микрокоманд, отличные от форматов микрокоманд остальных модулей); охват аппаратным контролем всех фаз выполнения микрокоманды благодаря реализации синхронизирующих функций в устройстве с помощью памяти 27, обладающей регулярностью, тогда как в других машинах синхронизирующие функции выполняются схемами, имеющими большую нерегулярность (генераторы сдвинутых синхронизирующих импульсов со своими схемами коммутации); проблемную ориентацию ЦВМ на различные применения благодаря прнмененщо памяти 27 с возможностью электрической перезаписи информации, обладающей способностью

ЗО легкой и быстрой смены информации т. е. замены форматов микрокоманд в зависимости от той или ш ой проблемной ориентации; простоту автоматизации микропрограммирования, обусловленную структурой сильно35 кодированных" микрокоманд, близкой к структуре обычных машинных команд, и позволяю щей использовать те же методы автоматизации, которые применяются в программирова-. нии.

46

Формула изобретения

Устройство для управления цифровой вычислительной машиной, содержащее оперативную память, регистр микрокоманд, первый, второй, третий, четвертый, пятый и шестой выходы которого соединены соответственно со входами дешифратора смещения, дешифратора количества, дешифратора нача66 ла, дешифратора условий, дешифратора источника (приемника), дешифратора кода операции, первый и второй коммутаторы, выходы которых соединены со входами соответствен55 но регистра адреса микрокоманд и регистра адреса команд, выходы которых соединены с информационными входами соответственно третьего и четвертого коммутаторов, пятый коммутатор, вход которого соединен с выходом оперативной памяти, а вь1ходсо входом регистра микрокоманд, регистр условий, вход которого соединен с выходом шестого коммутатора, первый и второй иьин формационные входы которого соединены с первым и вторым входами устройства, форми» рователь считывания, выход которого соединен с управляющим входом третьего коммутатора непосредственно, а с управляющим входом четвертого коммутатора через ssвертор, триггер условия, вход которого соединен с выходом седьмого коммутат зра, первый вход которого соединен с выходом регистра условий и первым выходом устройства, модификатор адреса, генератор им пульсов и дешифратор типа формата, причем выходы дешифратора кода операции и дешифратора источника (приемника) соединены со вторым и третьим выхoдaми устройства, о т л и ч а ю m е е с я тем, что, с целью сокращения количества оборудования и повы щения бъ|стродействия, устройство содержит память синхроимпульсов, узел выделения битов и узел сдвига; причем первая группа выходов памяти синхроимпульсов соединена с тактовыми входами коммутаторов, модификатора адреса, формирователя считывании„ регистра адреса микрокоманды и оперативной памяти; вторая группа выходов памяти синхроимпульсов соединена с группой выходов устройства; седьмой выход регистра микро комацд соединен с первым управляющим нхо дом первого и управляющим входом второго коммутаторов, информационные входы которых соединены соответственно с четвертым выходом и третьим входом устройства, четвертый вход которого соединен с информационныж входом узла выделения битов, первый и вто= рой управляющие входы которого соединены с выходами соответственно дешифратора начала и дешифратора количества; выход де:шифратора условий соединен с управляющими входами шестого и седьмого коммутаторов," выход триггера условия соединен с первык входом модификатора адреса M вторым управ= ляющим входом первого коммутатора, информа;ционный вход которого соединен с выходом узла сдвига, входы которого соедьшсны с выходами узла выделения битов и дешифра= тора смещения; восьмой вь.ход регистра микрокоманд соединен через дешифратор типа формата со вторым входом модификатора адреса„ третий вход которого соединен " упраь= ляющим вЫходом памяти синхроимпульсов, входы которой соединены с выходами мод.:=фикатора адреса и генератора импульсов. а пятый выход устройства соединен " выходом оперативнои памяти.

520591

Составитель Ф. Шагиахметов

Редактор Л, Утехина Техред М. Ликович Корректор А. Гриденко

Заказ 4382/204 Тираж 864 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж»35, Раушская наб„д. 4/5 филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4