Устройство микропрограммного управления

Устройство микропрограммного управления

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИНА

Союз Советских

Социалистических

Республик (т) 528093t

ЙЗОБРЕТЕ Н ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 08.09.72(21) 1827753/24 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано15.08.76. Бюллетень ¹30

2. (51) М. Кл.

5 06 т 9/16

Гасударственный:;омзтет

Совета Министров СССР по делам изооретений и открытий (53) УДК 681.32 (088.8) (45) Дата опубликования описания 23,11.76 (72) Авторы изобретения

В. Н. Алексеев, В. Г. Колосов, А. Г. Леонтьев и С. Д. Омаров (71) Заявитель

Ленинградский ордена Ленина политехнитеский институт им. М. И. Калинина (54) УСТРОЙСТВО МИКРОПРОГРАММНОГО УПРАВЛЕНИЯ

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в каче-, стве устройства управления специализированной UBM при ее работе по жесткой програм-,, ме. 5

Известно микропрограммное устройство управления, содержащее память микгопрограмм, регистры микрокоманд и адреса микрокоманд; соединенные с памятью микропрограмм, логические элементы и дешифраторы. Извест- ц> ные устройства имеют большой одъем памяти микропрограмм, Наиболее близким к изобретению является устройство, содержа-:

1 шее блок выборки микропрограмм, счетчик переходов, блок памяти микропрограмм, син- 5 хрониэируюший блок, дешифратор управляющих сигналов, выход блока памяти микропрограмм связан с первым входом блока выборки микропрограмм, а выход счет жка .Ю переходов — со вторым его выходом.йзвест- 20 ное устройство имеет большой объем памя .ти микропрограмм из-за большого разнообразия управляющих слов, число повторяющих ся последбвательностей которых невелико, и из-эа использования для организации.воз- 25

2 врата из микройрограммы специального уп: ! равляюшего сигнала или микрокоманды, фик сируюшей точку возврата и осуществляющей передачу управления.

Цель изобретения состоит в сокращении ! объема блока памяти микропрограмм, В опи1 сываемом устройстве это достигается тем, что оно содержит группу многоуровневых микропрограммных блоков, первый вход ка- ждого из которых связан с первым выходом блока выборки микропрограмм, второй вход связан с выходом счетчика переходов, третий вход каждого многоуровневого микрсьпрограммного блока связан с соответствующим выходом грутпп.t выходов блока выборки микропрограмм, четвертый вход свя- зач со входом устройства, пятый вход связан с выходом снн ронизпруюшет о блока, первый выход свп:-: :I с сое. 1ветствуюшим входом группы входе ;; г, ратора управ ляюших сигналов, групп:: выходов которого подключена к группе:- ыходов устройства, первый и BTopof . входы c÷åò÷èêâ переходов связаны соответственно с первым H вторым выходами,,блока выборки лп .кропрограмл1., 525093

3 третий вход счетчика переходов связан со вторым выходом каждого многоуровневого микропрограммного блока. Кроме того, в устройстве многоуровневый микропрограм- мный блок содержит группу из я микро программных узлов и группу из (и- j ) ! счетчиков переходов, второй и третий вхо.й ды первого микропрограммного узла связаны соответственно со вторым и третьим зходами блока, первый и четвертый входы . каждого микропрограммного узла связаны соответственно с первым и четвертым вхо-, дами блока, а пятый вход каждого микропрограммного узла, кроме последнего, связан с выходом соответствующего счетчика пере- ходов, выход каждого микропрограммного узла, кроме последнего, связан с первым входом соответствующего счетчика перехо- I ! дов и третьим входом следующего микропро- граммного узла, второй вход каждого счет-: чика переходов связан с первым входом блська, третий вход каждого счетчика переходов, кроме последнего, связан с выходом последующего счетчика переходов, третий вход последнего счетчика переходов и пятый вход последнего микропрограммного узла связаны с пятым входом блока.

Не чертеже прнвенене схема устройства, Оно содержит многоуровневые микропрс граммные блоки 1, микропрограммные узлы 2, дешифратор управляющих сигналов 3, счетчики 4, блок выборки микропрограмм 5, блок памяти микропрограмм 6, счетчик переходов 7 и синхрониэирующий блок 8.

Каждый микропрограммлый узел 2 по.строен по обычной схеме автомата УилксаСтринжера и содержит блок памяти микропрограмм (матрицу внешних управляющих сигналов), регистр и дешифратор адреса микрокоманд, матрицу внутренних микроопераций, матрицу переходов, формирующую адрес следующей микрокоманды, и схему запрета передачи адреса из матриц переходов в регистр адреса (иа чертеже не показано), Организация выборки микрокоманд из блока памяти узла 2 выполнена по принципу свободной адресации, т.е. каждый раз при поступлении сигнала на вход возбужде- ния узла 2 и выборке очередной микроко- манды с помощью матрицы переходов фор-, мируется адрес следующей микрокоманде .

Перед началом выборки очередной микропрограммы управляющий импульс блока

1 щ5орнн мннропрогрвмм 5 поотупеет нв входы блоков 1 и счетчика переходов 7 й1роизводится начальная установка состоянии . всех узлов 2 и счетчиков 4 и 7. Одновреенно запускается синхронизируюший блок 8

Начальная установка узлов 2 и счетчиков4

1 у выполняется так, чтобы импульсы, поступа- .---ющие на счетные входы счетчиков перехо дов 4 нижнего уровня, вызывали бы обнуле ние счетчиков, переходов во всех уровнях.

Сигнал обнуления на выходе счетчика 7 самого верхнего уровня воздейству .г на вход блока выборки микропрограмм 5 В резуль- тате на его выходах появляются коды, за-, дающие начальные адреса соответствующих, 1О параллельных микропрограмм и число перьходов в счетчике 7 самого верхнего уров- ня. Последующие тактовые импульсы вызывают передачу управления с верхних ьа ни-, жние уровня и обеспечивают выборку паралИ лельных микропрограмм.

Допустим, что параллельная микропрог-, рамма М нижнего уровня, индуцируемая одним из узлов 2, состоит иэ последовательности управляющих слов О. - ф =ц а....ц. хf Ы" уп

3) При передаче управления данной микропрограмме в регистр адреса соответствующегоего узла 2 вводится с верхнего уровня адрес слова, а в счетчик переходов 4 записывается число т, cooTB&т25 ствующее количеству управляющих слов в параллельной микропрограмме <; . Каждый тактовый импульс возбуждает узлы

2 нижнего (и -го) уровня, а также подается на счетный вход (n -1)-ro счет30 чика 4 и уменьшает его содержимое на единицу. При этом на выходе соответствующего микропрограммного блока 1 появляется код очередной параллельной микрокоманды, т.е. код соответствующего данному блоку 1 раз35 рядного поля микрокоманды (например, aj)) и узлы 2 -ro уровня подготавливак гся к выдаче следующего a. j +< управляю— щего слова, т,е. выполняют очередной шаг в микропрограмме.

40 В данном случае последовательность иэ; т тактовых импульсов вызывает последо- вательное считывание т управляющих слов

g . а . -. а и обнуление в я,й у в7у1 те содержимого соответствующего счетчика

45 переходов 4. В результате обнуления счетчика переходов 4 на его выходе возникает управляющий импульс, который воздействует на вход узла соседнего верхнего уровня и на счетный вход счетчика верхнего уровня, 6 Появляющийся при этом на выходе узла 2 верхнего (и -1)-го уровня код поступает на вход соответствующего. узла 2 и -ro уровня и вход соответствующего счетчика переходов 4, т.е. выполняется передача управления следующей параллельной програм-. ме.

l рименение счетчика перех< лов для ор4 аниэации передачи управления позволяет

" спольэовать общие части входящих одна в

525093 другую микропрограмм и реализовать цик лические микропрограммы, Например, микропрограмму . М1=С! и .:

- a, (m-1) входяшую в микропрограмму М можно выполнить, если при передаче управления

hA . -Д микропрограмме в счетчик переходов записать число (m - 1). Йля обеспечения циклической многократной выборки микропрограммы М „необходимо замкнуть в цикл микропрограмму, т.е. в адрес- 10 ной части слова <, указать адрес микропрограммы М<, а при передаче управ-г пения в счетчик переходов записать число i l равное длине цилиндрической микропрограм-.-, мы. Если оно равно, допустим, 3 п, то микропрограмма м 1 повторится три раза.

Разветвления в микропрограмме в описываемом устройстве реализуются путем одно» временного выполнения разветвлений в каждом иэ многоуровневых автоматов. Развеъ . щ вления выполняются в каждом иэ узлов 2 при наличии контрольных сигналов на входе устройства. Во время выполнения разветвления контрольные сигналы на "входах узлов 2 меняют порядок следования микрокоманд в р микропрограммах, вырабатываемых узлами 2. ,Следовательно, сокращается объем памяти

-1икропрограмм.

30 ормула изобретения

Устройство микропрограммного управ ления, содержащее блок выборки микропрограмм, счетчик переходов, блок памяти 35 ,микропрограмм, синхронизируюший блок, дешифратор управляющих сигналов, выход блока

-..амяти микропрограмм связан с первым входе . блока выборки микропрограмм, а выход ,счетчика переходов - со вторым его входом, 40

lo т л и ч а ю ш е- е с я тем, что, с целью сокрашения объема, блока памяти микропрограмм, устройство содержит группу многоуровневых микропрограммных блоков, пррвый и

1 вход каждого из которых сьязан с перклм выходом блока выборки микропрограмм.1;.,1, рой вход связан с выходом счетчика верех в дов, третий вход каждого многоуровневого микропрограммного блока связан с соответч ствующим выходом группы выходов блока выборки микропрограмм, четвертый вход связан со входом устройства, пятый вход связан с выходом синхронизируюшего блока, пер Ь|й выход связан с соответствующим входом группы входов дешифратора управляющих сиг ; лов, группа выходов которого подключена к груп пе выходов устройства, первый и второй входы счетчика переходов связаны соответст-, венно с первым и вторым выходами блока выборки микропрограмм, третий вход счетчика переходов связан со вторым выходом

t каждого многоуровневого Микроп рограммного блока.

2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю— ш е е с я тем, что многоуровневый t микро программный блок содержит группу иэ и. микропрограммных узлов и группу из (.п-1) счетчиков переходов второй и третий входы первого, микропрограммного узла связаны соответственно со вторым и третьим входами. блока, первый и четвертый входы каждого микропрограммного узла связаны соо;— ветственно с первым и четвертым входами

I блока, а пятый вход каждого микропрограммного узла, кроме последнего, связан с выходом соответствующего счетчика переходов, выход каждого микропрограммного узла, крс ме последнего, связан с первым входом со ответствующего счетчика пеоеходов и третьим входом следующего микропрограммного узла, второй вход каждого счетчика переходов связанс первым входом блока, третий вход каждого счетчика переходов, кроме пс оледнего, связан с выходом последующего счетчика переходов, третий вход последнего счетчика переходов и пятый вход последнего микропрограммного узла связаны с пятым входом блока.

525093

Соствввтель В. Левяткое редактор Д. Тщетна Теехред Й. АнцрейчуК корректор з. Югас

Заказ 5043/589 Тираж 864 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета,Министров ССР по делам изобретений и отлцзытий

113035, Москва, Ж-35, Раушскан наб, д 4/5

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектнаа„4