SU970367A1 - Микропрограммное управл ющее устройство - Google Patents

Description

(54) МИКРОПРОГРАММНОЕ УПРАВЛЯЩЕЕ УСТРОЙСТВО

Изобретение относитс  к автоматике и вычислительной технике, в частности к микропрограммным устройствам управлени , и может быть использовано в цифровых вычислительных системах, а также в терминальной аппаратуре.

Известно микропрограммное устройство управлени , содержащее блок пам ти микрокоманд, регистр адреса, регистр микрокоманд, дешифратор, двоичный счетчик, генератор импульсов , блок проверки условий, группу элементов И, делитель частоты, элемент ИЛИ и шифратор 1 .

Недостатком указанного устройства  вл етс  низкое быстродействие вследствие непроизводительной потери времени при переходе в одной микрокоманде из одного используемого микротакта к следующему через несколько неиспользуемых .

Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  микропрограммное управл ющее устройство, содержащее блок пам ти микрокоманд, регистр микрокоманд, регистр адреса, блок проверки условий/ генератор импульсов, группу элементов И, регистр, блокировки и элемент И, причем Bfixojifi блока проверки

условий соедине1||Ь1 с входами регистра адреса, выходы которого соединены с входами блока пам ти микрокоманд, выходы которого соединены с информационными входами регистра микрокоманд , адресные выходы которого соединены с информационными входами блока проверки условий, управл ющие входы которого  вл ютс  входом устройст10 ва, управл ющие выходы регистра микрокоманд соединены с первыми входами каждого элемента И группы элементов И, выходы которых  вл ютс  первым выходом устройства, а информационные

Claims (2)

15 выходы регистра микрокоманд  вл ютс  вторым выходом устройства, выход каждого элемента И группы элементов И соединен с инверсными входами всех последующих элементов И группы элемен20 тов И, с инверсным входом элемента И и с установочным входом регистра блокировки соответственно, выходы регистра-блокировки соединены с вторамк входсши элементов И группы эле25 ментов И, выход элемента И соединен с управл ющим входом регистра микрокоманд и с входом установки в исходное состо ние регистра блокировки, тактирующий , вход которого соединен с вы30 ходом генератора импульсов Г2. В известном устройстве длительность всех микротактов в каждой микрокоманде посто нна и определ етс  временем выполнени  самой длинной операции, которую инициируют выходные сигналы устройства в операццонных схемах. Разница во времени выполнени  коротких и длинных операций может иметь существенное значение, особенно когда выходные сигналы устройства инициируют электронные и механические действи . Поэтому наличие в известном устройстве микротакта с посто нной длительностью, котора  определ етс  вр еменем выполнени  самой ДЛИННОЙ операции, значительно сниькает быстродействие устройства и |класс решаемых им задач. Цель изобретени  - повышение быстродействи  устройства. Поставленна  цель достигаетс  тем, что микропрограммное устройство управлени , содержащее блок пам ти микрокоманд, регистр микрокоманд , регистр адреса, блок проверки условий, генератор импульсов, регист блокировки, элемент И и группу эле|Ментов И, выход каждого элемента И которой соединен с инверсными вхог дами всех последующих элементов И группы, с инверсным входом элемента И и с установочным входом регистра блокировки соответственно, выхо ды элементов И группы подключены к у равл ющим выходам устройства, выходы блока проверки условий соединены с информационными входами регистра адр са, выходы которого подключены к адр ным входам блока пам ти микрокоманд, выходы которого подключены к информа ционным входам регистра микрокоманд, адресные выходы которого соединены с информационными входами блока провер ки условий, управл ющие входы которо го  вл ютс  входами устройства, упра л ющие выходы регистра микрокоманд соединены с первыми входами каждого элемента И группы, информационные вы ходы регистра микрокоманд  вл ютс  информационными выходами устройства, выход элемента И подключен к. управл  ющему входу регистра микрокоманд и к входу установки в исходное состо ние регистра блокировки/ выходы регистра блокировки подключены к вторым входа каждого элемента И группы соответственно , дополнительно содержит делиаель частоты/счетный вход которого подключен к выходу генератора импуль сов, задающие входы делител  частоты подключены к выходам элементов И гру пы соответственно, а выход подключён к тактирующему входу регистра блокировки . На фиг. 1 изображена (функциональна  схема микропрограммного управл ю щего уст)ойства; на фиг. 2 - временна  диаграмма выполнени  одной микрокоманды . Предлагаемое устройство содержит блок 1 пам ти микрокоманд, регистр 2 микрокоманд, регистр 3 адреса, блок 4 проверки условий, генератор 5 импульсов , регистр 6 блокировки, группу элементов И 7, элемент И 8, информационные выходы 9 устройства, входы 10 устройства, управл ющие выходы 11 устройства, делитель 12 частоты. На временной диаграмме (фиг. 2) введены следующие обозначени : 13 импульсы на выходе генератора 5, 14 - импульсы На выходе делител  12 частоты, 15 - импульсы на выходе элемента И 8, 16-18 - импульсы на выходе. Например первого, п того и двенадцатого элементов И группы элементов И 7 соответственно. Устройство работает .следующим образом . Из блока 1 пам ти очередна  микрокоманда заноситс  в регистр 2 микрокоманд , при этом регистр 6 блокировки устанавливаетс  в исходное состо ние и на всех его выходах присутствует единичный сигнал. Дл  выполнени  микрокоманды необходимы три микротакта, причем в течение первого, второго и третьего микротактов единичный сигнал должен присутствовать, например, на выходе первого, п того и двенадцатого элементов И 7 соответственно. Длительности микротактов в этом случае должны составл ть соответственно че:тыре , дес ть и семь временныхинтервалов , задаваемых периодом генератора 5 . В силу этого на первом, п том и двенадцатом управл ющих выходах регистра 2 микрокоманд присутствует единичный сигнал, а на остальных нулевой . Тогда на выходе первого эле .мента И 7 вырабатываетс  единичный сигнал, вследствие чего все последующие элементы И 7 закрыты. При поступлении единичного сигнала с выхода первого элемента И 7 на один из задающих входов делител  12 частоты коэффициент делени  последнего становитс  равным четырем. После поступлени  четырех импульсов с выхода генератора 5 на .счетный вход делител  12 частоты на выхо де последнего вырабатываетс  импульс, по которому в силу Наличи  единичного сигнала на первом установочном входе первый разр д регистра б блокировки устанавливаетс  в ноль. При этом первый элемент И 7 закрываетс , открыва  тем самым все последующие элементы И 7, но так как второй, третий и четвертый элементы И 7 закрыты нулевыми сигналами с управл ющих выходов регистра 2 микрокоманд единичный сигнал вырабатываетс  на.выходе п того элемента И 7. Вследствие этого коэффициент делени делител  12 частоты становитс  равным дес ти. Порле отсчета дес ти им пульсов на выходе делител  12 часто вырабатываетс  импульс, и п тый раз , р д регистра б устанавливаетс  в но При этом состо ние остальных разр дов регистра 6 не измен етс . В результате этого п тый элемент И 7 за крываетс , первый элемент И 7 останетс  в закрытом состо нии, а на вы ходе двенадцатого элемента И 7, ана логично предьадущим, вырабатываетс  единичный сигнал. При этом коэффици ент делени  делител  12 частоты ста новитс  равным семи. После того, как делитель 12 часч ,тоты отсчитает семь импульсов, аналогично устанавливаетс  в ноль двен цатый разр д регистра б, вследствие чего закрываетс  двенадцатый элемен И 7. После этого единичный сигнал н выходах всех элементов И 7 отсутствует , так как нулевой сигнал присут ствует на всех последукнцих после дв надцатого управл ющих выходах регистра 2 микрокоманд. В результате эт го на выходе элемента И 8 вырабатываетс  сигнал, по которому все разр ды регистра 6 блокировки устанавливаютс  в единичное состо ние.Одно временно следующа  микрокоманда из блока 1 пам ти заноситс  в регистр микрокоманд, и единичный сигнал вырабатываетс  на выходе того элемента И 7, на вход которого поступает единичный сигнал с управл ющего выхода регистра 2 микрокоманд, имеющего наименьший пор дковый номер. До этого момента на входы 10 блока 4 проверки условий из операционных схем поступали логические услови , по которым сформировсшс  адрес следующей микрокоманды и записалс  в регистр 3 адреса. Поэтому чтение микрокоманды по сигналу, с выхода элемента И 8 происходит по заранее подготовленному адресу. Дальнейша  работа устройства аналогична описанной. Таким образом, в предлагаемом устройстве длительность каждого отдельного микротакта имеет оптималь ную величину, определ емую временем необходимым дл  выполнени  действий операционных схем в данном микротакте , в отличие от прототипа, где дли тельность всех микротактов одинакова и определ етс  максимальным временем работы операционных схем в |0дном из микротактов . Предлагаемое устройство позвол ет сократить врем  выполнени  каждой /микрокоманды. Формула изобретени  , Микропрограммное управл ющее устройство , содержащее блок пам ти микрокоманд ,регистр микрокоманд, регистр адреса, блок проверки условий, генератор импульсов, регистр блокировки , элемент И и группу элементов И, выход каждого элемента И которой соединен с инверсными входами всех последующих элементов И группы,с инверсным входом элемента И и с установочным входом регистра блокировки соответственно ,выходы элементов И группы подключены к управл ющим выходам устройства , выходы блока проверки условий соединены с информационными входами регистра адреса, выходы которого подключены к адресньйм входам блока пам ти микрокоманд, выходы которого подключены к информационным входам регистра микрокоманд, адресные выходы которого соединены с информационными входами блока проверки условий,управл ющие входы которого  вл ютс  входами устройства, управл ющие выходы регистра микрокоманд соединены с первыми входами каждого элемента И группы , информационные выходы регистра микрокоманд  вл ютс  информационными выходами устройства, выход элемента И подключен к управл ющему входу регистра микрокоманд и к входу установки в исходное состо ние регистра блокировки , выходы регистра блокировки подключены к вторым входам каждого элемента И группы соответственно, отличающеес  тем, что, с целью повышени  быстродействи , оно содержит делитель частоты, счетный вход которого подключен к выходу генератора импульсов, задающие входы делител  частоты подключены к выходам элементов И группы соответственно, а выход подключен к тактирующему входу регистра блокировки Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР по за вке 2918689,кл.С Об F 9/22, 1980.

2.Авторское свидетельство СССР 640294, кл. G Об F 9/22, 1978 (прототип).

%: 10

Фнг.1

f3j

1t