DE2306115A1

DE2306115A1 - Datenprozessor mit ablage-mikrosteuerung

Info

Publication number: DE2306115A1
Application number: DE2306115A
Authority: DE
Inventors: Paul Russell Le Cain; Charles Elliott Wymore
Original assignee: Burroughs Corp
Current assignee: Unisys Corp
Priority date: 1972-03-08
Filing date: 1973-02-08
Publication date: 1973-09-13
Also published as: GB1391412A; JPS48103143A; IT979382B; DE2306115C2; FR2175433A5; NL7302663A; JPS5734534B2; BE795789A; BR7301467D0; US3792441A

Description

BURROUGHS CORPORATION, Burroughs Place Detroit Michigan 48232, Vereinigte Staaten von Amerika,

Datenprozessor mit Ablage-Mikrosteuerung.

Die Erfindung bezieht sich auf mikroprogrammierte Datenpro.zessoren, insbesondere auf solche Datenpro— zessoren, die einen getrennten Speicher für die Speicherung von Mikrobefehlen besitzen.

Es sind mikroprogrammierte Prozessoren bekannt, bei denen die üblichen Maschinenbefehle so eingerichtet sind, daß sie als eine Folge von Grund-Verarbeitungsschritten ausgeführt werden. Diese Schritte, die als Mikro-Operationen bezeichnet werden, werden durch die Steuerlogik festgelegt. Durch Änderung der Schritte, die zur Ausführung eines äefehls gehören, kann der Befehl modifiziert werden. Bei den einfacheren mikroprogrammierten Prozessoren konnten die Ketten von Mikro-Befehlen, welche die verschiedenen Maschinenbefehle bilden, nur durch Änderung der Verdrahtung modifiziert werden. Die Neuverdrahtung konnte am Gebrauchsort durch das Auswechseln von gedruckten Schal-

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tungskarten erfolgen, aber der .Programmierer besaß keine wirksame Möglichkeit, die Befehle passend für seine Zwecke zu ändern» Es sind Lesespeicher verwendet worden, um die besondere Verdrehtüng zu ersetzen, aber diese Lesespeicher trugen wenig zur Verbesserung der Flexibilität der Anlage beim Gebrauch durch den Programmierer bei. Die Grundschritte der Befehle können nur durch Auswechslung der Lesespeicher geändert werden.

Es ist bereits die Verwendung von kodierten, in Ketten angeordneten und in einem Lese/Schreibspeicher gespeicherten Mikrobefehlen erwogen wordene Der Speicher kann leichter durch den Programmierer für das Einschreiben neuer Ketten von Mikrobefehlen modizifiert werden. Es waren jedoch bei Systemen dieser Art besondere Einrichtungen für die Neufüllung des Speichers notwendig, welche die Bedingungen, unter welchen die Abänderung der Ketten von Mikro-Befehlen bewirkt werden konnte, stark beschränkten« Bislang ist es nicht möglich gewesen,- ein gerade laufendes Mikroprogramm dazu zu verwenden, sich selbst durch die Modifizierung oder die Auswechslung von Ketten von Mikrobefehlen in dem Mikro-Programm-Speicher zu erweitern*

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen in der Patentanmeldung P 22 30 10.2o.6 beschriebenen mikroprogrammierten Prozessor, der eine Sammelleitung für. die Datenübertragung besitzt, an welche der arithmetische Abschnitt, der Hauptspeicher und eine Anzahl von Operationsregistern gekoppelt sincU Mikrobefehle werden von einem als M-Speicher bezeichneten Schnellspeicher gespeichert und ausgeführte Die Mikrobefehle'geben die Quellen und Senken an, zwischen denen die Datenübertragungen über die Sammelleitung für die Datenübertragung stattfinden.

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Erfindungsgemäß bewirkt ein mit "Ablage" bezeichneter Mikrobefehl eine Ablage auf einen Abschnitt des !^Speichers aus dem Hauptspeicher. Die Parameter für die Ausführung des Mikrobefehls sind die Anfangsadresse in dem M-Speicher, die Anfangsadresse in dem Hauptspeicher und die Länge des Feldes für die Ablage. Diese Parameter werden vor der Ausführung des Ablage-Befehls in besonderen Registern gespeichert. Der Ablage-Befehl speichert die Adresse des nächsteh Mikrobefehls in einem "Stapel" und ersetzt sie durch die Anfangsadresse in dem M-Speicher. Die Mikrobefehle werden sodann der Reihe nach von der Anfangsadresse in dem Hauptspeicher zu dem M-Speicher übertragen. Wenn das Ende des Feldes in dem Hauptspeicher oder die maximale Adressenstelle in dem M-Speicher erreicht ist, endet die Übertragung, und die Adresse des nächsten Mikrobefehls wird aus dem "Stapel" zurückgebracht, um den nächsten Mikrobefehl in der früheren Folge aus dem M-Speicher auszuwählen. Der Ablage-Befehl wird sodann durch den Mikrobefehl in der nächsten zur Ausführung durch den Prozessor bestimmten Stelle der Folge in dem M-Speicher ersetzt. Diese Stelle kann sich entweder innerhalb des abgelegten Feldes in dem M-Speicher befinden oder außerhalb dieses Feldes liegen.

Il :m besseren Verständnis wird die Erfindung anhand der beigefügten Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 ein schematisches Blockschaltbild eines

erfindungsgemäßen mil ι ujin'tnji titm\ erten Prozessors und

Fig. 2 einen Flußplan mit der zusammenfassenden Darstellung der Operation des Ablage-Befehls.

In Fig. 1 umfaßt der Prozessor einen Hauptspeicher 10 und eine Speicher-Schnittstellen-Steuerung 11, welche die Datenübertragung zwischen dem Hauptspeicher 10 und einer Sammelleitung 13 für die Datenübertragung steuert.

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Der Hauptspeicher ist ein Freifeld-Speicher, der durch die Angabe einer Bitgrenz-Adresse und einer Bitanzahl iWortlänge)adressiert wird. Ein solcher Speicher ist im einzelnen in der deutschen Patentanmeldung P 22 30 103.7 (B208) beschrieben. Nähere Ausführungen über den in Fig. 1 dargestellten Prozessor finden sich in der deutschen Patentanmeldung P 22 30 102.6 (B206). Die Daten-Sammelleitung ist für die Parallelubertraqung von bis zu 24 Bits zwischen dem Hauptspeicher und mehreren mit der Sammelleitung verbundenen Registern eingerichtet. Dazu gehören Operandenregister in einer arith-r metischen Einheit 12. Diese arithmetische Einheit 12 wird in der deutschen Patentanmeldung P 22 30 188.8 (B205) näher beschrieben«, Ein Operationsregister 18 für 24 Bits mit der Bezeichnung L-Register dient zur vorübergehenden Speicherung, für von der Sammelleitung kommende oder zur Sammelleitung gegebene Daten« Deskriptoren, welche Felder in dem Hauptspeicher 10 definieren, werden in einem F-Register 24 mit einem FA-Abschnitt und einem FL-Abschnitt gespeichert. Der FA-Abschnitt dient zur Speicherung der Bitgrenz—Adresse einer Stelle in dem Hauptspeicher_o Die Feldlänge wird von dem FL=Abschnitt des F-Registers 24 angegeben. Die Speicherschnittstelle 11 setzt auf ein Lese- oder Schreibsignal hin eine Parallelübertragung von bis zu 24 Bits zwischen dem Hauptspeicher 10 und der Sammelleitung für die Daten in gang. Die Anzahl der übertragenen Bits wird in Abhängigkeit von einem Eingangssignal CPL der Speicherschnittstelle 11 gesteuert j wie in den oben angeführten Patentanmeldungen im einzelnen erläutert wird.

Die Steuerung des Prozessors erfolgt durch Ketten von Mikrobefehlen, die in dem schnellen M-Kettenspeicher 28 gespeichert sind. Die Mikrobefehle werden einzeln au s dem M-Kettenspeicher 28 in ein M-Register 30 von einer durch.ein A-Register 32 angegebenen Adresse übertragen.

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Die Mikrobefehle sind vorzugsweise 16 Bits lang, und die Übertragung der 16 Bits in dem M-Register 30 erfolgt parallel auf eine Sammelleitung 31 für die Verteilung auf die in dem Prozessor verteilten und den verschiedenen Registern zugeordneten Steuereinrichtungen, auf die arithmetische Einheit 12 und auf die Speicherschnittstellensteuerung 11. Das A-Register 32 enthält die Anzahl der Bits, die für die Adressierung sämtlicher Zellen in dem M-Kettenspeicher 28 nötig sind, beispielsweise 20 Bits. Normalerweise wird das A-Register 32 durch jeden Taktimpuls um eins vorgestellt, was die Übertragung des nächsten Mikrobefehls in der Folge aus dem Speicher 28 in das M-Register 30 bewirkt. Derselbe Taktimpuls, der die Übertragung des neuen Mikrobefehls in das M-Register 30 bewirkt, bewirkt ferner die Ausführung des dann in dem M-Register 30 vorhandenen Mikrobefehls. Das A-Register 32 kann von der Datensammelleitung 13 über ein Tor 33 geladen werden, um Verzweigung zu einer unterschiedlichen Stelle in dem M-Kettenspeicher 28 zu ermöglichen. Dem A-Register 32 ist ein Stapelspeicher zugeordnet, der als Kellerstapel für die zeitweilige Speicherung z.B. von Rücksprungadressen dient, um die Rückkehr zu einer bestimmten Stelle in dem M-Kettenspeicher nach Vollendung einer Verzweigungsoperation oder eines Unterprogramms zu ermöglichen. Oben auf dem Stapel befindet sich ein mit TAS- bezeichnetes Register.

Für die Schaffung der Ablage-Operation müssen zuerst die Parameter gebildet werden, die für die Festlegung des Anfangs und der Länge des Feldes in dem Hauptspeicher 10, wo die Mikrobefehle gespeichert sind, und der Stelle in dem M-Kettenspeicher, bei welcher die abgelegten Mikrobefehle anfangen, nötig sind. Ein Deskriptor wird in das F-Register 24 geladen (eine nähere Beschreibung des Vorgangs befindet sich in der oben angeführten Pa-

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tantanmeldüng P 22 30 102.6 (B206))f das F-Register gibt die Bitgrenzadresse des Feldbeginns in dem Hauptspeicher 10, wo die neue Folge der Mikrobefehle gespeichert ist5 und die Länge des Feldes in; dem Hauptspeicher 10 an, daß die zu; dem M-Kettenspeicher 28 zu übertragende Gruppe von Mikrobefehlen, enthält. Die Anfangsadresse i,n dem M-Kettenspeicher 28, bei der die Ablage stattfinden soll, wird in das L-Register 18 geladen. Um dem Programmierer vollständige Flexibilität zu ermöglichen, kann Jas Laden dieser Parameter für Adresse und Länge in das F-Register 24 und in das L-Register 18 in jeder Reihenfolge und zu jeder Zeit (vor'der Ausführung desAblage-Mikrobefehls) durch irgendwelche von mehreren Literal-Erzeugungs- oder Datenübertragungsmikrobefehlen in dem Repertoir des mikroprogrammierten Prozessors ausgeführt werden«

Nach der Ausführung eines Befehls aus dem M-Register 30 für die Ladung der nötigen Adressen- und Längenparameter kann eventuell ein nächster Mikrobefehl in der in dem M-Speicher 28 gespeicherten Kette der Ablage—Mikrobefehl sein. Trifft dieser aus dem M-Kettenspeicher 28'kommend in dem M-Register 30 e±n, so wird er über die Steuer— Sammelleitung 31 auf eine Dekodiers erhaltung. 35 gegeben_} welche die 16 Bits in dem M-Register 30 abtastet, und: feststellt, daß ein Ablage-Mikrobefehl vorhanden ist. Der Ausgang der Dekodierschaltung liefert ein- mit OL-bezeichnetes Signal^ das der Steuerung anzeigt, daß; der Ablage-Mikrobefehl in dem M-Register 30 vorhanden ist...

Die Steuerschaltung des Äblage^Befetsls umfaßt; einen Folgezähler 37 mit fünf Zuständen_p. bseichmet als·: Leerlauf-, Anfangs-, Quelle«-_ff Senken— und Äus^Zystand» Wenn der Folgezähler 37 sich anfangs in dem Leerlaufzustand befindet und der Ablagebefehl vorhanden. £&,·. so. überträgt die Steuerung zuerst die Adresse in. dera A—Register 32

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in den Stapel 34, wenn die Feldlänge in dem PL-Register 24 nicht leer ist; anderenfalls endet der Ablage-Befehl in weiter unten beschriebener Art. Eine UND-Schaltung 39 bestätigt, daß das OL-Ausgang aus der Dekodierschaltung 35 vorhanden ist, daß der Folgezähler 37 sich in dem Leerlaufzustand befindet und daß die von dem FL-Abschnitt des F-Registers 24 angegebene Feldlänge nicht Null ist, FL / 0. Das letztere Signal wird von einer dem FL-Abschnitt des F-Registers 24 zugeordneten Dekodierschaltung 41 erzeugt, wobei die Dekodierschal— tung 41 abtastet, ob FL = 0 oder FL Φ 0 ist und Signale auf den entsprechenden Ausgängen erzeugt. Das Ausgangssignal der UND-Schaltung 39 öffnet ein Tor 43 für die mit dem nächsten Taktimpuls erfolgende Übertragung-des Inhaltes des A-Registers 32 in den Stapelspeicher 34. Gleichzeitig stellt das Ausgangssignal der UND-Schaltung 39 den Folgezähler 37 synchron mit demselben Taktimpuls in den Anfangs—Zustand.

Während des Anfangs-Zustandes läuft die Adresse in dem L-Register 18 über die Datensanunelleitung 13 und wird durch die gleichzeitige Betätigung der Tore 67 und in das A-Register 32 geladen. Die Adresse gelangt ayf die Datenleitung 13 durch das Tor 67 unter Steuerung durch die UND-Schaltung 95, die abtastet, daß der Ablage-Befehl vorhanden ist und daß der Folgezähler sich in dem Anfangs-Zustand befindet, und die eins von zwei unabhängig voneinander die ODER-Schaltung 96 öffnenden Signalen liefert. Die Adresse wird von der Datensanunelleitung 13 durch das Tor 33 abgenommen, das von der UND-Schaltung 45 gesteuert wird, die in ähnlicher Weise abtastet, daß der Ablage-Befehl vorhanden ist und daß der Folgezähler sich im Anfangs-Zustand befindet. Das Ausgangssignäl der UND-Schaltung 45 wird außerdem an ein Tor 47 angelegt, welches das Vectorlängen-Eingangs-Signal von 16 Bits der Speicherschnittstelle 11 zuführt,

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wodurch angezeigt wird-, daß eine Übertragung von 16 Bits aus dem Hauptspeicher 10 stattfinden soll. Auch die Bitgrenzadresse wird aus dem PA—Abschnitt des F— Registers 24 durch ein Tor 49 zu der Speicherschnittstelle 11 übertragen. Gleichzeitig wird der Speicherschnittstelle 11 eine Speicherleseoperation signalisiert, woraufhin ein Speicherlesevorgang beginnt. Dadurch' werden die ersten 16 Bits, beginnend bei der bezeichneten Adressengrenze, aus dem Hauptspeicher 10 durch die Speicherschnittstelle 11 zu der Datensämmelleitung einige Zeit später unter Steuerung des GeIesene-Daten-Vorhanden-Signals übertragen, während der Ablage-Folgezähler im'Quelle-Zustand wartete Das Ausgangssignal der UND-Schaltung 45 gelangt ferner zu dem Folgezähler 11 _durch ;die. ODER-Schaltung 98, um den Folgezähler mit dem nächsten Taktimpuls in den erwähnten Quelle-Zustand weiter^ustellen.

Während des Quelle-Zustandes werden die 16 von dem Hauptspeicher 10 auf die Patensammelleitung 13 gegebenen Bits, entsprechend dem ersten in dem M-Kettenspeicher abzulegenden Mikrobefehl, zeitweilig £n das L~Regist@r 18 aeqeben, um den. "Hauptspeicher 10 für mögliche andere Benutzung durch andere Speicherschnittstellen freizugeben, die in anderen den Speicher benutzenden Einrichtungen neben dem hier beschriebenen mikroprogrammierten Daten·= prozessor enthalten und von unabhängigen Anforderungen dieser Einrichtungen abhängig-sindo Um diese" Mikrobsfehl-Übertragung von der Speicherschnittstelle 11 zu dem L-Register 18 über die Datensamraelleitung zu vollziehen ₉ werden beide Tore 97 (für die Datensufuhr auf die Leitung) und 51 (für die Abnahme der Daten von der Leitung) gleichzeitig in Abhängigkeit von und unter der Steuerung der UND-Schaltung. 53 geöffnet, die abtastete, daß der Ablage=- Befehl OL ausgeführt, wird und daß der Folgesähler sich in dem Quelle-Zustand befindete Die UND-Schaltung" 53~

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tastet außerdem ab, daß die aus dem Hauptspeicher 10 ausgelesenen Daten an der Speicherschnittstelle 11 vorhanden sind, was durch die Ankunft eines Ausgangssignals aus !der Speicherschnittstelle 11 mit der Bezeichnung "Gele sen· Oaten vorhanden" (RDP) angezeigt wird. Außerdem wird während des Quelle-Zustandes die Bitgrenzadresse bedingt um 16 vergrößert, so daß sich die Adresse.des nächstfolgenden Mikrobefehls in dem Feld des Hauptspeichers 10 ergibt. Dieser Vorgang erfolgt durch eine Additionsschaltung 55, die in Abhängigkeit von dem Ausgangssignal einer UND-Schaltung 57 betätigt wird, welche das Ausgangssignal der UND-Schaltung 53 und außerdem die Bedingung aufnimmt, daß sich der M-Kettenspeicher noch innerhalb seiner Kapazitätsgrenzen befindet. Diese letztere Bedingung wird durch den Vergleich der Adresse in dem A-Register 32 mit der höchsten verfügbaren Adresse in dem M-Kettenspeicher, die von einer Schaltung 59 erzeugt wird, festgestellt, wobei die beiden Bedingungen einer Vergleichsschaltung 61 zugeführt werden. Die Vergleichsschaltung erzeugt eins von zwei Ausgangssignalen, das anzeigt, ob das Α-Register kleiner oder gleich der Konstante ist, die der höchsten verfügbaren Adresse in dem M-Kettenspeicher entspricht, oder das anzeigt, ob das Α-Register eine Adresse enthält, die größer ist als die höchste verfügbare Adresse in dem M-Kettenspeicher 28.

Zu derselben Zeit, zu der Bitgrenzadresse um 16 vermehrt wird, wird die Feldlänge um denselben Betrag mittels einer Subtraktion-16-Schaltung 63 vermindert, die auch durch das Ausgangssignal der UND-Schaltung 57 aktiviert wird.

Das Ausgängssignal der UND-Schaltung 53 dient zur Weiterstellung des Folgezählers 37 in den Senken -Zustand mit dem nächsten Taktimpuls. Während des Senken-Zu-·

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Standes wird der neue Mikrobefehl in dem L—Register 18 über die Datensammeileitung 13 in dem M-Kettenspeicher 28 bei der von dem A-Register 32 angegebenen Adresse übertragen. Zu diesem Zweck tastet eine UND-Schaltung 65 ab, daß der Senken-Zustand während der Ausführung des durch OL- angezeigten Ablage-Befehls in dem M-Register 30 vorhanden ist, und daß die Vergleichsschaltung 61 anzeigt, daß die A-Register-Adresse nicht die höchste verfügbare Adresse in dem M-Kettenspeicher überschritten hat. Das Ausgangssignal der UND-Schaltung 65 wird dem Tor 67 durch die ODER-Schaltung 96 zugeführt und dient als eins von zwei voneinander unabhängigen Torsigna-len, wodurch der Inhalt des L-Registers 18 auf die' Datensammeileitung 13 gegeben wird» Das Ausgangssignal'dieser UND-Schaltung65 wird ferner einem Tor 69 zugeführt, das die 16 Bits des Befehls von der Datenleitung 13 zu dem M-Kettenspeicher 28 überträgt und einen Speicher-Schreib-Vorgang in dem M-Kettenspeicher in gang setzte Das Ausgangssignal der UND-Schaltung 65 wird außerdem einer UND-Schaltung 71 zusammen mit dem Fl/ ^ 0 Zustand Von der Dekodiererschaltung 41 zugeführt=. Wenn beide Bedingungen erfüllt sindg betätigt das Ausgangssignal der UND-Schaltung 71 ein Tor 73₉ das den nächsten Taktimpuls zu dem A-Register 32 gibt, wodurch das A-Register um eine Stelle bis zu der nächstfolgenden Adresse in dem M-Kettenspeicher gleichzeitig mit der Vollendung des Schreibvorgangs im M=?Kettenspeicher unter Verwendung der laufenden Adresse ijn diesem A—Register 32 weiter— gestellt wird_o Das Ausgangssignal der UMD~Schaltung 7 ι wird ferner der-Speicherschnittsteil® 11 zugeführt, um eine .andere Leseoperation, in gang zu &®tzen_$ und wird außerdem dem Folgezähler 37 durch di<s ODER-Schaltung 96 zugeführt, um den FolgezMhler zurück in ά@ή QuelledZu» stand au stellen© Dies hat suu Ergebnis, daß der gesamte Lese/Speicher/Schreib-Vorgang dadurch wiederholt wird,

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daß die nächsten 16 Bits von dem Hauptspeicher in den M-Kettenspeicher 28 übertragen werden.

Der oben beschriebene Vorgang setzt sich fort, bis eine von zwei Bedingxmgen erfüllt ist. Entweder wird der Peldlängenabschnxtt des F-Registers 24 bis herunter zu FL = 0 vermindert oder das A-Register 32 wird bis zu einer Adresse weitergezählt, die höher ist, als die höchste verfügbare Adresse in dem M-Kettenspeicher 28.niese beiden Bedingungen werden durch eine ODER-Schaltung 77 auf einen Eingang einer UND-Schaltung 79 gegeben, die außerdem abtastet, daß der Ablage-Befehl in dem M-Register 30 vorhanden ist und daß der Folgezähler 37 sich in dem Senken-Zustand befindet. Bei erfüllten Bedingungen bewirkt das Ausgangssignal der UND-Schaltung. 79 die Weiterstellung des Folgezählers 37 aus dem Senken —Zustand in den ^Xit- -Zustand, nachdem der Folgezähler die UND-Schaltung 65 für die Veranlassung des Einschreibens eines 16-Bit-Mikribefehls in den M-Speicher 28 geöffnet hat, falls die UND-Schaltung 65 dies kann; dabei wird auf keinen Fall (weil die UND-Schaltung 71 kein Signal führt) die Adresse in dem A-Register 32 weitergestellt oder ein anderer Lesespeichersyklus durch die Speicherschnittstelle 11 in gang gesetzt.

Wenn der Folgezähler 37 sich im Exit -Zustand befindet, wird die Adresse des nächsten Mikrobefehls in dem M-Kettenspeicher 28 von, der Spitze des Stapelspeichers 34 durch ein Tor 81 zu dem A-Register 32 übertragen. Das Tor 81 wird durch das Ausgangssignal einer UND-Schaltung 83 betätigt, welche abtastet, daß der Ablage-Befehl vorhanden ist und daß der Folgezähler sich in dem Exit-Zustand befindet. Das Ausgangssignal der UMB-Schaltung 83 wird außerdem einer NO-OP-Schaltung 88 durch eine ODER-

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Schaltung 99 zugeführt» Di® MO-QP-Schaltung zwingt in Abhängigkeit von einem Eingangssignal das M-Register 30 zur Speicherung von lauter Mullen· Das beendet den Ablage-Befehl, woraufhin die Dekodiererschaltung 35 das Ausgangssignal OL nicht liefert. Daraufhin entsteht ein Ausgangssignal an dem Inverter 89, wodurch ein Taktimpuls durch das Tor 91 auf den Leseeingang des M-Kettenspeichers 28 gelangt· Dies hat zur Folge, daß der Mikrobefehl in der nächsten Stelle, die durch •den Inhalt des A-Registers 32 angegeben wird_? in das M-Register 30 zurnormalen Ausführung übertragen wird. Das Ausgangssignal der UND-Schaltung 83 stellt außerdem den Folgezähler·37 in den Leerlauf=Zustand zurück.

Für den Fall, daß ein Ablage-Befe&l in das M-Register 30 geladen wird, und die Feldlänge aus irgendeinem Grunde bei Null ist, wird das M-Register 30 in eine NO-QP-Bedingung versetzt. Diese« Vorgang bewirkt eine UND-Schaltung 93, welche über eine ODER-Schaltung 99 einwirkt₉ die ihrerseits "abtsstet, daß der Ablag@-»B@fehl vorhanden ist, daß die Feldlängenanzeige in dem FL=AfoschH±tt des 'p-Registers 24 Null ist (l@@r)„. und daß der .Folgezähler 37 sich in dsm Leerlauf·= Zustand befindet. Das Ausgangssignal der UND-Schaltung 93 aktiviert die NO-OP-Schaltung :88₅ wodurch der Ablage=S@fehl endet, und-wodurch-das Hohlen des. nächsten Mikrobefehl® aus dsm [email protected] 28 auf dieselbe Isfels® (durch, das Tor 91 wgg@B^; des von . ' der Dekodierschaltung, 3| afofalagigon Inverters 89) bei nicht leerer Feldläng® veranlnBt- wird«

Die Arbeitsweise, der Schaltung in Fig«, I wird durch das Flußdiagramm in Fig« 2 zussiMiüngefaßte in der rechten Spalte zeigt die' lauf einer Operation veranlassen, sowie die link® Spalte dagegen führt d±<§ Yorginge auf₉ die

rend jedes der fünf Zustände des Fslgesähl@c-s 37 stattfinden« Beim Anfang der Ablage-Mikrobefehl-Operation ist anfänglich der Folgezähler Lm Leerlauf-Zustssad· Wenn FL Φ 0 ist, wird die Adresse in d®s A-l®g±st<sr in dem Stapelspeicher aufgespart, und der Foigssähler geht in den Anfangs-Zustand üb<sr. Wenn die Feldlänge Null ist (FL = 0), wirddem M-Ragister 13 als nächster Mikro-Befehl ein NO-OP-Signal aufgezwungen und der Folgezähler bleibt im Leerlauf-Zustand, wodurch der Ablage-Mikrobefehl beendet wird·

In dem Anfangs-Zustand wird die in dem L-Register 18 gespeicherte Datensenken -Anzeige in das A-Register übertragen. Ein Lesevorgang im Hauptspeicher wird in gang gesetzt und der Folgezähler S7 gsftt in den Quelle Zustand weiter. In amm Quelle -Zustand wlsu die 3itgrenzadresse in dem FA-Abschnitt des Rsgistsffs 24 um 16 vergrößert, wenn die Dstsnablesung aus a<sm Hauptspeicher sich auf der Datensaminsllelfeung befisdsi und das A-Register nicht "außerhalb der Grenss^?i ist; die Faldlä^ge dagegen wird um 16 vermindert. Dar Folgezähler geht dann in den Senken -Zustand über.

In dem Senken-Zustand wird, falls das Α-Register sich noch innerhalb der Grenzen CA.-R@|ggh8ehste Adresse) befindet, der Mikrobefehl aus den Ea-Register in der; M-Kettenspeicher geschrieben, und w&nn zusätzlich di@ Feldlänge nicht auf Null heruntsrgegsRgen ist, wird das Α-Register um eins weiter gezählt, ein weiterer Lesevorgang im Hauptspeicher wird in gang gesetzt, und der Folgezähler wird in denQu*13.<&— Zustand zurückgestellt· Wenn entweder das Α-Register die Kapazität des M-Kettsnspeichers überschritten hat odes wenn die Feldlänge auf Null reduziert worden ist^ .· geht der Folgezähler aus dem Senken-Zu&tand te 4@n.ß-3S&*J£/-- \%-Zustand über.

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Während* d@s lisgi.t ■ ^Zystiunidtes. -wiird das Ä,=R@gister dem Stapelspeicher wieder geladS©p_s @isa NO=QP=Sigoal · wird dero M-Register 30 aufgezwungen_s und der Folgezähler 37 kehrt in den .L@erlaiaf-Zu

Aus der oben stehenden Beschreibung, geht hervor,.- daß ein mikroprogramraierter Prozessor geschaffen wird._s bei dem in jedem Abschnitt des die Mikrobefehle ,speichernden "Sehne 11 Speichers aus d<ara Hauptspeicher eine Ablage erfolgen kann_e Der Ablage-Mikrobefehl wird. wie j elder andere Mikrobefehl als ein weiterer Mikroschritt jedes' beliebigen gerade ausgeführten Programms- behandelt« Wenn der Ablage-Mikrobefehl endet, geht di© Steuerung zu dem nächsten Mikrobefehl des Prograan@s über,.in welches die Ablage eingebettet wurdeο Dieser nächste Befehl kann sich schon vor der Ausführung der Ablage in der Kette der Mikrobefehle in dem M=Eegister befunden haben, oder es kann sich um einen Befehl'handeln_s der als Ergebnis der Ausführung dss Äblag©«=»B©f©hIs in dem M—Speicher gespeichert wurde» Dies ergibt sich aus der Tatsache, daß bei der Ablage n@u@r Hikrobefghlsketten ..in dem M-Speicher der neue Block an jeder Stelle des M—Ketten— Speichers, beginnen icann._o

Insgesamt wurde ein- mikrop"rogrii«s!ii@rter Datenpro.zessor beschrieben, der zusätzlich su ©ind« Hauptspeicher einen Speicher für gerade benutst© Ketten WQn Mikrobefehlen besitzt, wobei in jeden *^vJU&scimit-t ums !©tsters -Speichers eine Ablage aus dem Hauptspeicher durch @ia@n besonderen Mikrobefehl erfolgen k.sxin_s ύφε als ©in ö©it@r©r Mikroschritt in d®r jeweiligen geraö® ausgsfllhrt@ra .Mikrobe— fehlskette behandelt 'wirdo Sobald di© A&lagss vollständig ist, wird der nächste Mikffo-B'Qfafel ia uqz Folg© ausgeführt.' Dieses· Mikrp*-B*©f©hl ksina aus - äQ% %,w?_:©x gespeicherten "Hikr©-Befehlfe@tt© oü@x um© dosi albf@l®gtian Befehlen

stammen, in Abhängigkeit davon₉ an welcher Stelle in dem Speicher die Ablage erfolgt.

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Claims

PATENTANSPRÜCHE (1J Ablageverfahren in einem Prozessor, dadurch gekennzeichnet, daß in Abhängigkeit von einem speziellen, in einem Mikrobefehls-Register (30) enthaltenen Mikro- · befehl zur Überdeckung eines Teiles eines Hilfsspeichers (28), in welchem Ketten von Mikrobefehlen speicherbar sind und aus dem aus aufeinanderfolgenden Adressen Mikrobefehle zur Ausführung durch den Prozessor in das Mikrobefehls—Register übertragbar sind, mit neuen Ketten von Mikrobefehlen aus einem bestimmten Feld eines Hauptspeichers (10)

1) in einer vorbestimmten Stelle (34) die nächstfolgende Adresse <jes Mikrobefehls der gerade ausgeführten Kette eüs dem Hilfsspeieher gespeichert wird;

2) daß eine vorgewählte neue Stelle in dem Hilfsspeieher adressiert wird*!

3) daß eine vorbestiiamte Stelle- in dent Hauptspeicher adressiert wird;

4) daß ein neuer Mikrobefehl aus der zweiten vorbestimmten Stelle in dera Hauptspeicher ausgelesen und in die* Reue Stelle im Hilfsspeieher eingeschrieben, wird}

5) daß die n&ehs-tfbigende "Stelle ±sn Hilfsspeieher sowie im Hauptspeicher adressiert wird;. . "~

6) daß festgestellt wird, -oh eine -der snlehsten Folgeadressen in dem Hauptspeicher außerhalb .eines vprbestimmten' Adressenf©Idea" i® liauptsp^icher: liegt;

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7) daß dann, wenn die Bedingung 6) nicht erfüllt ist, die Schritte 4) und 5) an der nächsten adressierten Folgeadresse in dem Hauptspeicher und dem Hilfsspeicher wiederholt werden;

8) daß dann, wenn die Bedingung 6) erfüllt ist, die gemäß Schritt 1) abgespeicherte Adresse des nächsten Mikrobefehls wiedergeholt und der zugehörige Mikrobefehl in das Mikro-Befehlsregister übertragen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beim Schritt 6) festgestellt wird, ob die nächste Folgeadresse im Hilfsspeicher größer ist als die größte verfügbare Adresse in dem Hilfsspeicher; daß der Schritt 7) in Abhängigkeit von der Nichterfüllung der beiden Bedingungen gemäß Schritt 6) ausgeführt wird; und daß Schritt 8) von der Erfüllung der einen oder anderen Bedingung gemäß Schritt 6) abhängt.

3J Mikroprogranunierter Prozessor, dadurch gekennzeichnet, daß ein adressierbarer Hauptspeicher zum feldweisen Speichern von Mikrobefehlen,ein adressierbarer Hilfsspeicher (28) zum Speichern von Mikrobefehlen, sowie ein Mikrobefehls-Register (30) vorgesehen sind; daß mit einem Adressenregister (32) Mikrobefehle in Sequenz aus dem Hilfsspeicher in das Mikrobefehls-Register übertragen werden; daß in Ab'hängigkeit von einem vorbestimmten Mikrobefehl in dem Mikrobefehlsregister das Adressenregister auf eine vorbestimmte Adresse eingestellt wird; und daß in Abhängigkeit von dem vorbestimmten Mikrobefehl ein Feld von Mikrobefehlen sequenziell aus dem Hauptspeicher in den Hilfsspeicher übertragen wird, beginnend mit der vorbestimmten Adresse in dem Adressenregister.

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4. Prozessor nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die bei Auftreten des vorbestimmten Mikrobefehls in dem Mikrobefehls-Register (30) in dem Adressen-Register (32) vorhandene Adresse in einen Zwischenspeicher (34) gespeichert wird;'und daß bei Abschluß der Übertragung eines. Feldes von Mikrobefehlen aus dem Hauptspeicher in den Hilfsspeicher die in dem Zwischenspeicher gespeicherte Adresse in das Adressen-Register zurückgeführt wird»

5. Prozessor nach Anspruch 3 oder 4_? dadurch gekenn- t zeichnet, daß in einem Feldlängen-= Register (18) die Länge des aus dem Hauptspeicher in den Hilfsspeicher zu übertragenden Feldes von Mikrobefehlen gespeichert wird; und daß eine Anseigeeinrichtung auf den Inhalt des Feldlängenregisters anspricht und eine Anzeige abgibt, wenn das zu übertragende Feld vollständig übertragen wurde« - ■ _.

6." Prozessor nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Abtasteinrichtung dann anspricht, wenn die maximale Kapazität des HilfsSpeichers bei 'Übertragung des Mikro-Befehlsfeldes aus dem Hauptspeicher in den Hilfsspeicher überschritten wird_s und daß in .Abhängigkeit vom Ansprechen der Abtasteinrichtung die in dem Zwischenspeicher abgespeicherte Adresse in das Adressenregister zurückgeholt wird«

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