Микропрограммное устройство управления с контролем

Микропрограммное устройство управления с контролем

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советскнк

Социал истичес ими

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6l ) Дополнительное к авт. свнд-ву (22)Заявлено 23.07.80 (21) 2961557/18-24 с присоединением заявки И (23) Приоритет

Опубликовано 15.04.82. Бюллетень М 14

Дата опубликования описания 15,04.82 (51)M. Кл.

G ОЬ F 9/22

G 06 F l l/00

1Ъаударстеенный комитет

СССР ао делом изобретений н открытий (53) УДК 681 Р5 (088.8) В.С.Харченко, l0 À.Ìàòsèåíêo, С.Н.Ткаченко ДЯСр и Г.H.Тимонькин

l Р jP ю (72) Авторы изобретения с ЧГ,10„

ТЯХ;1 „... „ .";- (71) Заявитель (54) МИКРОПРОГРАММНОЕ УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ

С КОНТРОЛЕМ

Изобретение относится к области ,автоматики и вычислительной технике и может быть использовано при построении устройств программного и микропрограммного управления с высокой достоверностью функционирования.

Известно микропрограммное устройство с контролем переходов, содержащее регистры, блок памяти микрокоманд, логические элементы (1) .

1О

Недостатком указанного устройства является большая вероятность пропуска сигнала ошибки.

Наиболее близким к предложенному

1j по технической сущности и достигаемому эффекту является микропрограммное устройство с контролем, содержа- щее блок памяти микрокоманд, регистр адреса, регистр микрокомайд, регистр

20 сдвига, блок управления переходами, блок сравнения и элемент И, причем выход регистра адреса соединен со входами блока памяти, выход которого соединен со входами регистра микрокоманд, первый выход которого- соединен с первым входом регистра адреса, второй выход соединен с первыми входами первого элемента И и блока сравнения, третий выход соединен с первым входом блока управления переходами, выход которого соединен со вторым входом регистра адреса и первым входом сдви" гающего регистра, выход которого соединен со вторым входом блока сравнения, третий вход которого соединен с четвертым выходом регистра микрокоманд, пятый выход которого соединен с вторым входом блока управле" ния переходами, а также инверсным входом первого элемента И, выход кс торого является выходом микроопвраций устройства.

Недостатками данного устройства являются низкие оперативность и достоверность контроля.

Цель изобретения - повышение оперативности и достоверности контроля

92072

Поставленная цель достигается тем, что микропрограммное устройство управления с контролем, содержащее блок памяти микрокоманд, регистр адреса, регистр микрокоманд, блок сравнения, сдвигающий регистр, первый элемент И, причем выход регистра адреса соединен с входом блока памяти микрокоманд,выход которого соединен со входом регистра микрокоманд, адресный выход которого соединен с первым входом регистра адреса, выход микроопераций регистра микрокоманд соединен с прямым входом первого элемента И и с первым входом блока сравнения, выход логических условий соединен с первыми входами элементов И группы, выход второго элемента И соединен со вторым входом регистра адреса и первым входом 2О сдвигающего регистра, выход которого соединен со вторым входом блока сравнения, третий вход которого соединен с инверсным входом первого элемента И и с первым выходом меток регистра микрокоманд, второй выход меток которого соединен с первым входом второго элемента И, выход первого элемента И является выходом микроопераций устройства, вторые входы элементов И группы являются входами логических условий устройства, выходы элементов И группы соединены с входами элемента ИЛИ, выход которого соединен с вторым входом

35 аторого э.пемента И, содержит элемент задержки, буферный регистр, сумматор по модулю два, элементы И, ИЛИ-HF, первый выход меток регистра микрокоманд через элемент задержки соединен с первым входом третьего элемента И, второй вход которого соединен с выходом микроопераций регистра микрокоманд, выход третьего элемента И соединен со входом

45 буферного регистра, выход которого соединен с первым входом сумматора по модулю два, второй вход которого соединен с выходом логических условий регистра микрокоманд, а выход сумматора по модулю два сое50 динен с прямым входом четвертого элемента И, инверсный вход которого соединен с вторым выходом меток регистра микрокоманд, а выход четвертого элемента И соеди.- ен с первым входом элемента ИЛИ-НЕ, второй вход которого соединен с выходом блока сравнения. а выход эле7 4 мента ИЛИ-НЕ является выходом сигнала ошибки устройства и соединен со вторым входом сдвигающего регистра, третий вход которого соединен с выходом пятого элемента И, первый вход которого является синхровходом устройства, а второй вход соединен с вторым выходом меток регистра микрокоманд.

На чертеже изображена функциональная схема микропрограммного устройства управления с контролем.

Устройство содержит регистр 1 адреса, блок 2 памяти микрокоманд, регистр 3 микрокоманд с полями: адресным 3, микроопераций 3,логических условий 3, меток 3 < и 3> блок 4 управления переходами, состоящий из группы элементов И 5, элемента ИЛИ 6, второго элемента И 7 и входов 8 логических условий,сдвигающий регистр 9,. блок 10 сравнения пятый элемент И .11, первый элемент

И 12 с выходом 13 микроопераций, элемент ИЛИ-НЕ. 14, выход 15 сигнала ошибки устройства, синхровход 16 устройства, элемент 17 задержки, третий элемент И 18, буферный регистр lg, сумматор 20 по модулю два, четвертый элемент И 21 .

Устройство работает следующим образом.

По сигналу синхроимпульса, поступающегс на вход регистра 1 адреса, из блока 2 по адресу, записанному на регистре 1 адреса, выбирается очередная микрокоманда на регистр 3 микрокоманд. Адресная часть считанной микроксманды передается из поля адреса 3., регистра 3 микрокоманд в регистс 1 адреса, Из поля микроопераций 3 регистра 3 микрокоманд считываются коды микроопераций и при отсутствии в поле 3 метки контрольной микрскомандь проходят на выход 13 через элемент 1 12, 8 следующем такте из блока 2 по адресу, записанному в регистре 1 адреса, выбирается очередная микрокоманда, и работа устройства происходит аналогичным образом.

При ветвлениях в микропрограмме значение логических условий поступает на вход 8 блока 4 управления переходами. На другой вход группы элементов И $ блока 4 управления переходами поступает код проверяемых логических условий, считанный

920727

Формула изобретения

5 из поля 3> регистра микрокоманд

3. Значения логических условий проходят через элемент ИЛИ 6 на первый вход элемента И 7, на второй вход которого поступает единичное значеwe метки микрокоманды ветвления.

Сигнал выхода элемента И 7 поступает на второй вход сдвигающего регистра 9, а также на второй вход регистра 1 адреса, где модифицирует адрес 10 микрокоманды.

Контрольный признак, записанный в свободных ячейках поля логических условий 3,одинаков во всех микрокомандах данного участ ка. его значение 1S в каждом т акт е пост упает на первый вход сумматора 20 по модулю два и сравнивается с контрольным признаком, хранимымбу,ферным регистром 19,в которыйонзаписывается с задержкой через элемент И 20

18 при считывании контрольной микрокоманды. При совпадении разрядов кода на выходе сумматора 20 по модулю два сигнал отсутствует. Нулевой сигнал (сигнал совпадения кодов) 25 поступает на второй вход элемента

И 21 и далее на второй вход элемента ИЛИ-НЕ 14. Если и на первый вход этого элемента поступает нулевой сигнал, то это говорит об от- зв сутствии ошибок при ветвлениях, на выходе элемента ИЛИ-НЕ 14 появляется единичный сигнал, свидетельствующий о правильном функционировании устройства в целом. Этот же сигнал обнуляет сдвигающий регист 9, подготавливая его к работе.

Проверка правильности ветвлений на участке микропрограммы осуществляется следующим образом. 40

Сигнал, поступающий с выхода блока 4 управления переходами, формирует в сдвигающем регистре 9 фактическое значение признака К„. путем последовательной записи значений про-4> веряемых логических условий x° - ...х „.

1Г 111

При наличии ветвления (метка микрокоманды ветвления равна единице) на сдвигающий регистр 9 поступает через элемент И 11 разрешающий сигнал, по которому в сдвигающем регистре 9 формируется код контрольного признака К" путем последова1 тельной записи значений логических условий. Этот код затем сравнивается блоком 10 сравнения с его фактическим значением, поступающим из ячеек поля микроопераций 3 регистра микрокоманд 3.

При равенстве метки контрольной микрокоманды единице происходит сравнение и результат выд ется на первый вход элемента ИЛИ-НЕ 14. В момент, когда происходит контроль ветвления, контроль перехода между рабочими микрокомандами не осуществляется, так как на выходе элемента

17 задержки сигнал отсутствует.

Таким образом, предложенное устройство существенно превосходит известное по достоверности и оперативности контроля. Использование этого устройства позволит разрабатывать высокоэффективные самоконтролируемые микропрограммные устройства.

Микропрограммное устройство управления с контролем, содержащее блок памяти микрокоманд, регистр адреса, регистр микрокоманд, первый элемент И, сдвигающий регистр, блок сравнения, причем выход регистра адреса соединен с входом блока памяти микрокоманд, выход которого соединен с входом регистра микрокоманд, адресный выход которого соединен с первым входом регистра адреса, выход микроопераций регистра микро- команд соединен с прямым входом первого элемента И и с первым входом блока сравнения, выход логических условий соединен с первыми входами элементов И группы, выход второго элемента И соединен со вторым входом регистра адреса и первым входом сдвигающего регистра, выход которого соединен со вторым входом блока сравнения, третий вход которого соединен с инверсным входом первого элемента И и с первым выходом меток регистра микрокоманд, второй выход меток которого соединен с первым входом второго элемента И, выход пер" вого элемента И является выходом микроопераций устройства, вторые входы элементов И группы являются входами логических условий устройст" ва, выходы элементов И группы соединены с входами элемента ИЛИ, выход которого соединен с вторым входом второго элемента И, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения оперативности и достоверности контроля, оно дополнительно содержит элемент задержки, буферный регистр, 920727 сумматор по модулю два, элементы

И, ИЛИ-НЕ, первый выход меток регистра микрокоманд через элемент задержки соединен с первым входом третьего элемента И, второй вход которого соединен с выходом микроопераций регистра микрокоманд, выход третьего элемента И соединен со входом буферного регистра, выход которого соединен с первым входом сумматора tlo модулю два, второй вход которого соединен с выходом логических условий регистра микрокоманд, а выход сумматора по модулю два соединен с прямым входом четвертого элемента И, инверсный вход которого соединен с вторым выходом меток регистра микрокоманд, а выход четвертого элемента И соединен с первым входом элемента ИЛИ-НЕ, второй вход которого соединен с выходом блока сравнения, а выход элемента ИЛИ-НЕ является выходом сигнала ошибки устройства и соединен

5 со вторым входом сдвигающего регистра, третий вход которого соединен с выходом пятого элемента И, первый вход которого является синхровходом устройства, а второй вход соединен с вторым выходом меток регистра микрокоманд.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США N 3789204, кл. Q 06 F 11/1О, 1974, 2. Авторское свидетельство CCCP

N 711573, кл, С> 06 F 9/14, G 06 F 11/00, 1977 (прототип).