SU1042019A1 - Микропрограммное устройство управлени - Google Patents

Abstract

МИКРОПРрГРАММНОБ УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ, содержащее формирователи- внешних и внутренних микроопераций , блок формировани  адреса сле дуюцей микрокЬманды, триггер, регистра микрокоманд, четыре группы элементов И и первый дешифратор,, причем выход формировател  внутренних микроопераций соединен со входом блока формировани  адреса слёдукицей микрокоманды f информационные выходы которого соединены с первыми входаш элементов И первой и групп г управл ющие выходы - с ну.певым и единичным входами триггера, единичный и нулевой выходы которо-. го соединены с вторыми выходами эле ментов И первой и второй групп и с первыми входгми элементов И третьей и четвертой групп соответственно, выходы элементов И первой и второй ,групп соединены соответственно р вХрдами первого и второго регистров. . . микрокоманд, первые группы выходов . которых соединены соответственно с вторыми входгили элементов И четвертой и третьей групп, выходы . которых соединены с входами первого дешифратора, выходы которого соедиHetia с первой группой входов формировател - внешних микроопераций, выходы которого соединены с В1 одами устройства, о т л и ч а ю щ е ее   тем, что, с целью сокращени  оборудовани , оно содержит дополнительно четыре группы элементов И и два дешифратора , причем вторые и третьи группы выходов первого и второго регистров микрокоманд соединены с первыми входами элементов И п той, шестой и , восьмой групп соот-. ветственно, единичный и нулевой вы (Л ходы триггера соединены соответственно с вторыми входами элементов И шестой, восьмой и п той, седьмойj групп, выходы элементов И п тойИ § .шестой групп соединены с второй группой входов формировател  внешних микроопераций и с входами второго дешифратора, выходы которого соединены с первой группой входов формировател  внутренних микроопераций, 4 to втора  и треть  группы.входов которого соединены соответственно с выходами первого и третьего дешифраторов, с выходы элементов И седьмой и восьмой .групп соединены с входами третьегЬ дешифратора. (

Description

Изобретение Ьтноситс  к вычислительной технике и может быть использовано в устройствах управлени  цифровых вычислительных машин.

Известно микропрогракмное устройство управлени , содержащее ре- 5 гистры, дешифраторы, тактовый генератор и логическую схему из элементов И и ИЛИ j .

Недостатками таких устройств  вл ютс  большой объем оборудовани , О сложность составлени  микропрограмм и сложность введени  новых микрокоманд .

Наиболее близким к изобретению  вл етс  микропрограммное устройст- 15 во управлени , содержащее первый и второй регистр микрокоманд, формирователь внешних микроопераций, фдрмирователь внутренних микроопераций, блок формировани  адреса следую- «п щей микрокоманды .

Недостатком данного устройства  вл етс  значительное-увеличение количества оборудовани  при увеличении сложности реализуемых микропрограмм.. с

Цель изобретени  - уменьшение количества оборудовани .

Указанна  цель достигаетс  тем, что в микропрограммное устройство управлени , содержащее формировате-. ли внешних и внутренних микроопера- 30 дни, блок формировани  адреса следующей микрокоманды, триггер, два. регистра/микрокоманд, четыре группы рлементов И и первый дешифратор, (1чем выход формировател  внутрен- ; 35 них микроопераций соединен со входом блока формировани  адреса следующей микрокоманды, информационные.выходы которого соединены с первыми входами элементов И первой и второй групп7 /-. 40 управл ющие выходы - с нулевым и . единичным входами триггера/ единичный и нулевой выходы котЪрого соедйнены .с вторыми входами элементов И первой и второй групп и с первыми j входсши элементов И «третьей и четвертой групп соответственно, выходы элементов И первой и второй групп соединены соответственно с входами riepBoro И второго регистров микрокоманд , первые группы выходов которыз О соединены соответственно с вторыми входами элементов И четвертой и третьей групп, выходы которых соединены с входами первого дешифратора , выходы которого соединены с пер- 55 вой группой входов формировател  внешних микроопераций, выходы кото-, рого соединены с выходами устройства , дополнительно введены четыре ri3ynпы элементов И и два дешифратора, 60 причем вторые и третьи группы выходов первого и второго регистров микрокоманд соединены с первыми вхо- дами элементов И п той, шестой и ,восьмой групп соответственно,

единичный и 1улевой выходытриггера соединены соответственно с вторыми входами элементов И шестой, восьмой и п той, седьмой групп, йыходы элементов И п той .и шестой групп соединены с второй группой входов ФО1ЭМИ . ровател  внешних микроопераций и с входами второго дешифратора, выходы которого соединены с первой группой входов формировател - внутренних микроопераций, втора  и треть  группы входов которогЬ соединены соответственно с выходами первого и третьего дешифраторов, выходы элементов И седьмой и восьмой групп соединены с входами третьего дешифратора .

На чертеже изображена структурна  схема предлагаемого устройства-.

Устройство содержит регистры 1 и 2 микрокоманд дешифраторы 3, 4 и 5, формирователи 6 и 7 внешних и внутренних микроопераций, блок .8 формировани  адреса следующей микрокоманды, триггер 9, группы элементов И 10 - 17.

Регистры микрокоманд разбиты на три пол . .

. Устройство представл ет собой микропрограммный автомат с особым способом кодировани  сос ю ний; Сущность этого способа заключаетс  в следующем. Все множество выходных сигналов, снимаемых с формировател  б внешних микроопераций, разбиваетс  на несколько групп, причем число выходных сигналов во Асех группах одина1совде. Основным услови ем этого разбиени   вл етс  то, что одновременно могут выдаватьс  выходные сигналы только одной грулпы. Каждой группе присваиваетс  определенный код, который записываетс  во втором поле регистра 1 ми срокоманд или во втором поле второго регистра 2 микрокоманд.

Входные сигналы в пределах одной группа нумеруютс  от 1 доГМ. Значение m должно быть равно числу разр дов в первом поле регистра 1 микрокоманд и равно числу разр дов в первом поле второго регистра 2 микрокоманд, так как каждому сигналу в пределах одной группы ставит с  в соответствие свой разр д пер-. вого пол  регистра 1 микрокоманд и свой разр д первого пол  регистра 2 микрокоманд.

Тогда набору выходных сигналов , снимаемых с .формировател  .6 внешних микроопераций, однозначно соответствует сво  комбинаци  значений первого и второго полей регистра 1 микрокоманд или первого и втЬсю го полей регистра 2 микрокоманд. При этом дл  формировани  выходных сигналов в формирователе б внешних микроопераций не требуетс  дешифра тор первого пол  регистра 1 микрокоманд или первого пол  регистра 2 микрокоманд. Люба  комбинаци  выходных сигна лов, снимаемых с формировател  6 внешних микроопераций., может встр.еч атьс  в алгоритме несколько раз. Поэтому в регистр 1 микрокоманд вводитс  третье поле ив регистр 2 микрокоманд вводитс  третье поле, в котором фиксируетс , сколько раз в данном алгоритме выдавалась соот ветствующа  комбинаци  выходных сигналов с формировател  6 внешних микроопераций. Значение набора выход ных сигналов определ емое значенн ми первого и второго полей регистра 1 микрокоманд или значени ми пёрвого и второго полейрегистра 2 микрокоманд , и саответствующее этому набору значение третьего пол  региёт ра 1 микрокоманд или третьего пол  регистра 2 микрокоманд однозначно оп редел ют состо ние микропрограммного автомата ив предлагаемом устройстве используютс  в качестве кода состо ни , . . .. ... , V Устройство работает следующим 66 разом .; - - . - ,;;; Триггер устанавливаетс  в единич ное состо ние. Сигнал с единичного выхода триггера 9 поступает на входы элементров И группы 10 и групп 15 16 и 17. Код выполн емой микроксйланды хранитс  в регистре 2 микрокоманд При этом в его первом поле хран т . : с  выходные сигналы в пределах од- . ной группы, во втором поле хранитс  н.омер группы выходных сигналов ив третьем поле хранитс  код, указывающий , сколько раз в данном алгоритме встречала сь Данна  комбинаци  выход - : ных сигналов. ., . Через открытые элементы И группы 15 выходные сигналы из nepsoiro пол  рег-истра 2 микрокоманд портупают на входы формировател  6 внешних микроопераций и на входы дешифратора 3. Через открытые элементы И группы 16 номер группы выходных,сигналов из второго пол  регистра 2 поступает на входы дещиlipaTOpa 4. С выхода дешифратора 4 дешифрованный номер группы ваходааЛ сигналов поступает на вход формировд тел  6 внешних микроопераций и на вход формировател  7 внутренних микроопераций . Формирователь б внешних микроопераций под Действием сигналов на своих входах формирует необходи .,мые вьрсодныё сигналы. Сигнал с выхода дешифратора 3 пос тупает на вход формировател  7 внутренних микроопераций. Код из третьего пол  регистра 2 микроксмланд через открытые элементы И группы 17 поступает на входы дешифратора 5. С выхода дешифратора 5 этот сигнал в дешифрированном виде поступает на вход формировател  7 внутренних микроопераций , который под действием сигналов на своих входах- формирует сигналы, поступающие на вход блока 8 формировани  адреса следующей микрокоманды. Блок 8 формировани  адреса следующей микрокоманды формирует адрес следующей микрокоман-г. ды, который через открытые элементы И группы 10 записываетс  в виДе кода состо ни  в регистр 1 микрсэкоманд . Одновременно на нулевой вход триггера 9 с управл ющего выхода .блока 8 Формировани  адреса следующей микрокоманды поступает сигнал признака записи информации в регистр 1 микрокоманд. По этому сигналу триггер 9 устанавливаетс  s нулевое состо ние. С нулевого выхода триггера 9 тактовый импульс второй последовательности поступает на входы элементЬв И группы 11 и групп 12, 13 и 14. Код микрокоманды, выполн емой в такте второй последовательности , хранитс  в регистре 1 микроке ланд., С выходов регистра 1 микрокоманд этот код через элементы И групп 12 и 13 и Дешифратор 4 поступает на входы фо{ 4ировател  внешних микроопераций , который вырабатывает соответствунадие выходные сигналы. Через элементы И групп 12, 13 и 14, дешифраторы 3 и 4 и формирователь 7 ренних микроопераций код микрокоманды с регистра 1 микрокоманд поступает на вход блока 8 формировани  адреса следующей микрокоманды. С-информационных выходов блока 8 формировани  адреса следующей микрокоманды через открытые элементы И группы 11 этот код з.аписываетс  в регистр 2 микрокоманд, по этому сигналу триггер 9 устанавливаетс  в единичное состо ние. Далее описанна  циклограмма работы устройства повтор етс . Замена одного сложного дешифратора с большим числом входов трем  Дешифраторами с меньшим числом вхоflOB и упрощение формировател  внешних микроопераций позвол ют .сократить количество оборудовани  .по сравнению с прототипом. При этст наиболее значительна  экономи  оборудовани  получаетс  при реализации сложных алгоритмо1в, требующих использовани  регистров большой разр дности и сложных матриц. Так, дл  устройства с разр дными регистрами микрокоманд требуемое число диодов сокращаетс  на 1200.

Claims (1)

1. МИКРОПРОГРАММНОЕ “УСТРОЙСТВО '.

   УПРАВЛЕНИЯ, содержащее формирователи- внешних и внутренних микроопераций, блок формирования адреса слегдующей микрокЬманды, триггер, два__ регистра микрокоманд, четыре группы элементов И и первый дешифратор, причем выход формирователя внутренних микроопераций соединен со входом блока формирования адреса следующей микрокоманды, информационные выходы которого соединены'с первыми входам элементов И первой и второй . групп, управляющие выходы - с нулевым и единичным входами триггера, единичный и нулевой выходы которого соединены с вторыми входами элементов И первой и второй групп и с первыми входами элементов И третьей и четвертой групп соответственно, выходы элементов И первой и второй ,групп соединены соответственно с входами первого и второго регистров. . микрокоманд, первые группы выходов которых соединены соответственно с вторыми входами элементов И четвертой и третьей групп, выходы которых соединены с входами первого дешифратора, выходы которого соединены с первой группой входов формирователя- внешних микроопераций, выходы которого соединены с выходами устройства, о т ли ч а ю щ е е с я тем, что, с целью сокращения оборудования, оно содержит дополнительно четыре группы элементов И и два дешифратора, причем вторые и третьи группы выходов первого и второго регистров микрокоманд соединены с первыми входами элементов И пятой, . шестой и седьмой, восьмой трупп соот- . ветственно, единичный и нулевой выходы триггера соединены соответственно с вторыми входами^ элементов И шестой, восьмой и пятой, седьмойj групп, выходы элементов И пятой й ι . шестой групп соединены с второй группой входов формирователя внешних микроопераций и с входами второго дешифратора, выходы которого’ соединены с первой группой входов формирователя внутренних микроопераций, вторая и третья группы.входов которого соединены соответственно с выходами первого и третьего дешифраторов, с выходы элементов И седьмой и восьмой групп соединены с входами третьегЬ ^дешифратора.