SU1287155A1 - Микропрограммное устройство управлени - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к области вычислительной техники и может быть использовано в качестве устройства синхронизации и управлени  в многоканальных вычислительных устройствах. Цель изобретени  - расширение области применени  микропрограммного устройства управлени  за счет реализации приоритетного обслуживани  запросов объектов управлени . Устройство содержит генератор тактовых импульсов , элемент задержки, два коммутатора , блок пам ти адресов микропрограмм , регистр микрокоманд, регистр запросов, блок приоритетной обработки , регистр маски запросов, коммутатор логических условий, регистр., адреса, блок пам ти микропрограмм и триггер. Введение регистра запросов, регистра маски запросов, блока приоритетной обработки, триггера, элемента задержки, коммутатора логических условий и двух коммутаторов способствует достижению цели. 1 з.п. ф-лы, 4 ил. с (О (Л

Description

Iv3

00

ел

СП

Изобретение относитс  к цифровой вычислительной технике и может быть использовано в качестве устройства синхронизации и управлени  в многоканальных вычислительных устройствах и многопрограммных вычислительных системах .

Цель изобретени  - расширение области применени  микропрограммного

импульса Qa от генератора I импульсов (фиг.3).

Сигналом с выхода Q триггера 17 открываютс  левые плечи коммутаторов 3 и 4. Через левое плечо коммутатора 4 кодова  информаци  с входа 19 поступает на информационный вход регистра 7.адреса, где фиксируетс  задним фронтом того же сигнала Q2.

устройства за счет реализации приори- Этот код, зафиксированный на регисттетного обслуживани  запросов объектов управлени .

На фиг.1 представлена функциональна  схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - блок приоритетной обработки; на фиг.З - временна  диаграмма работы устройства в режиме начальной установки; на фиг.4 - формат микропрограммного слова

15

ре 7 адреса, через левое плечо коммутатора 3 поступает на адресный вход блок-а 5 пам ти адресов микропрограмм.

Под действием этого адресного кода с соответствующей  чейки блока 8 пам ти микрокоманд считываетс  информаци , содержаща  код начального адреса соответствующей микропрограммы . Этот код с задержкой Т иГСврем 

Микропрограммное устройство управ- выборки информации из блока 8 пам ти) .

лени  (фиг.1) содержит генератор 1 тактовых импульсов, элемент 2 задерж ки, два коммутатора 3 и 4, блок 5 пам ти адресов микропрограмм, коммутатор 6 логических условий, регистр 7 адреса, блок 8 пам ти микропрограмм, регистр 9 микрокоманд, регистр 10 запросов , блок 11 приоритетной обработки , регистр 12 маски запросов, вход 13 СБН (начального сброса), входы 14 запросов, выходы 15 микрокоманд , входы 16 логических условий, триггер 17, вход 18 синхроимпульса, вход 19.

25

30

поступает на информационный вход блока 5 пам ти адресов микропрограмм, где фиксируетс  сигнал Q от генератора 1 импульсов в соответствующую  чейку блока 5 пам ти по адресу, который поступает на адресный вход блока 5 пам ти, т.е. по адресу, который поступает на вход 19 и зафиксирован на регистре 7 адреса.

По окончании сигнала СБП на Q-вы- ходе триггера 17 устанавливаетс  нулевой потенциал (фиг.З, строка 6), которьш закрывает левые плечи коммутаторов 3 и 4. На Q-выходе триггеБлок приоритетной обработки (фиг.2)-35 ра 17 устанавливаетс  высокий потен- содержит триггер 20 и п (п - число за- циал, который открывает правые плепросов ) элементов И 21 и предназначен дп  обеспечени  обработки запросов в пор дке их приоритетности.

В работе микропрограммного устройства управлени  можно выделить следующие режимы: режим начальной установки; режим формировани  микрокоманд с обработкой приоритетности запросов .

В режиме начальной установки на устройство параллельно-последовательно поступают сигналы СБН на вход 13 и коды начальной установки на вход 19 (фиг.З). В режиме начальной установки происходит занесение в блок 5 пам ти адресов микропрограмм адресов АН,  вл ющихс  начальньти дл  каждой из подпрограмм, зафиксированных блоком 8 пам ти микропрограмм.

Записью сигнала СБН на триггер 17 производитс  синхронизаци  сигнала СБН передним фронтом тактирующего

71552

импульса Qa от генератора I импульсов (фиг.3).

Сигналом с выхода Q триггера 17 открываютс  левые плечи коммутаторов 3 и 4. Через левое плечо коммутатора 4 кодова  информаци  с входа 19 поступает на информационный вход регистра 7.адреса, где фиксируетс  задним фронтом того же сигнала Q2.

ре 7 адреса, через левое плечо коммутатора 3 поступает на адресный вход блок-а 5 пам ти адресов микропрограмм.

Под действием этого адресного кода с соответствующей  чейки блока 8 пам ти микрокоманд считываетс  информаци , содержаща  код начального адреса соответствующей микропрограммы . Этот код с задержкой Т иГСврем 

5

0

поступает на информационный вход блока 5 пам ти адресов микропрограмм, где фиксируетс  сигнал Q от генератора 1 импульсов в соответствующую  чейку блока 5 пам ти по адресу, который поступает на адресный вход блока 5 пам ти, т.е. по адресу, который поступает на вход 19 и зафиксирован на регистре 7 адреса.

По окончании сигнала СБП на Q-вы- ходе триггера 17 устанавливаетс  нулевой потенциал (фиг.З, строка 6), которьш закрывает левые плечи коммутаторов 3 и 4. На Q-выходе тригге40

45

чи обеих коммутаторов 3 и 4.

По заднему фронту сигнала, формируемого на Q-выходе триггера 17, на линии 2 задержки выдел етс  импульс, который поступает на R-вход регистра 7 и устанавливает регистр в нулевое состо ние. С этого момента начинаетс  работа устройства в режиме формировани  микрокоманд. Дл  записи начальных адресов других микропрограмм описанный процесс записи адресного кода должен повторитьс .

Таким образом, в соответствующие

 чейки блока 5 пам ти будут занесены все адресные коды, обозначающие начало микропрограмм, зафиксированных в блоке 8 пам ти микрокоманд. Кроме того, сигнал с Q выхода

5 триггера 17 поступает на R-входы регистра 9 микрокоманд и регистра 10 запросов, чем обеспечиваетс  их сброс в нулевое состо ние.

Формирование микрокоманд с обработкой приоритета загГросов заключаетс  в реализации соответствующей микропрограммы, зафиксированной в блоке 8 пам ти микропрограмм, в зависимости от соответствующего сигнала запроса или их комбинации, зафиксированных на регистре 10 запросов.

Реализаци  микропрограмм производитс  путем последовательного считывани  микропрограммных слов по адресам , подаваемым на адресный вход блока 8 пам ти микропрограмм,

В результате начального сброса реПри выборке нулевого слова микропрограммы у по переднему фронту сиг- )5 нала Q , на регистре 9 микрокоманд

гистр 7 адреса, регистр 9 микрокоманд , регистр 10 запросов и триггер 17 установлены в нулевое состо ние, а регистр 12 маски запросов и содержимое блока 5 пам ти - в заданное состо ние .20

Блок 8 пам ти микропрограмм представл ет собой бперативную полупосто нную или посто нную запоминающую матрицу, информаци  в которой раздел етс  по адресам, составл   информационное слово, жестко св занное со своим адресом, в котором оно зафиксировано .

При подаче кода адреса на адресный вход блока 8 пам ти микропрограмм 30 сработки через правое плечо коммута- в режиме чтени  (в блоке 8 пам ти тора 3 нулева  информаци  поступает микропрограмм установлен только ре-. на адресный вход блока 5 пам ти и, жим чтени ) информационное слово, со- следовательно, инициирует запись в ответствующее этому адресу, поразр д-  чейку блока 5 пам ти с нулевым адре- но формируетс  на информационном вы- 35 сом кода 01.

25

фиксируетс  микрокоманда у , котора  своим передним фронтог заносит на регистр 10 запросов состо ние шин X - Х, а в нулевую  чейку блока 5 пам ти по сигналу QJ, обозначающему дл  него режим записи, - код О.,о

Запись информации в нулевую  чейку блока 5 пам ти в данном случае будет произведена потому, что блок 11 приоритетной обработки при отсутствии микрокоманды у , стробирующей его работу, будет выдавать на своих выходах нулевую информацию.

С выхода блока 11 приоритетной обходе блока 8 пам ти микропрограмм.

Информационное слово, считываемое из блока 8 пам ти микропрограмм,можно условно разбить на три группы

В следующем, такте сигналом О блок

5 пам ти переводитс  в режим чтени  информации, тогда из  чейки с нулевым адресом, как и прежде, задавае- (фиг.4). Группу разр дов Y, поступа- 40 мым с блока 11 приоритетной обработ- ющую на информационный вход регистра 9 микрокоманд. Эта группа разр дов определ ет значени  микрокоманд. Группу разр дов А , составл ющ5гю адресный код (А ), поступающий на информа-45 нему фронту импульсом Q . ционный вход блока 5 пам ти. В адрес- По адресу кода 01д с первой  чей- ной группе разр дов, выбираемой из текущего адреса, указываетс  адрес следующего микропрограммного слова.

ки, считываетс  код 01„, который через правое плечо коммутатора 4 поступает на информационный вход регистра 7 адреса, где фиксируетс  по задки блока 8 пам ти микропрограмм считываетс  микропрограммное слово, содержащее микрокоманду у. и нулевое

ки блока 8 пам ти микропрограмм считываетс  микропрограммное слово, содержащее микрокоманду у. и нулевое

Группу разр дов А„, поступающую науп-50 значение группы разр дов А А, 00.,.

-г 1 о

равл ющий вход коммутатора о логических условий и указывающую номер коммутирующего канала с целью образовани  базового адреса блока 8 пам ти микропрограмм (А).

После выполнени  процедуры начальной установки нулевое содержимое регистра 7 адреса инициирует выборку

Микрокоманда у фиксируетс  на регистре 9 микрокоманд передним фронтом сигнала О и с выхода регистра 9 микрокоманд поступает на стробиру- 55 ющий (разрешающий) вход блока Г 1 приоритетной обработки.

Под действием этого кода (описание работы блока 11 приоритетной об2871554

содержимого нулевой  чейки блока 8 пам ти Микропрограмм.

Нулевой адрес  вл етс  начальным адресом микропрограммы записи сигна- 5 лов запросов X , - Х, поступающих по входам 14 устройства от внешних управл емых абонентов.

Содержимое нулевой  чейки блока 8 пам ти микропрограмм (в простейшем fO случае) составл ет микрокоманда у и единичное (01 ) содержимое группы разр дов А .

При выборке нулевого слова микропрограммы у по переднему фронту сиг- )5 нала Q , на регистре 9 микрокоманд

20

работки через правое плечо коммута- тора 3 нулева  информаци  поступает на адресный вход блока 5 пам ти и, следовательно, инициирует запись в  чейку блока 5 пам ти с нулевым адре- сом кода 01.

фиксируетс  микрокоманда у , котора  своим передним фронтог заносит на регистр 10 запросов состо ние шин X - Х, а в нулевую  чейку блока 5 пам ти по сигналу QJ, обозначающему дл  него режим записи, - код О.,о

Запись информации в нулевую  чейку блока 5 пам ти в данном случае будет произведена потому, что блок 11 приоритетной обработки при отсутствии микрокоманды у , стробирующей его работу, будет выдавать на своих выходах нулевую информацию.

С выхода блока 11 приоритетной обВ следующем, такте сигналом О блок

ам ти переводитс  в режим чтени  ормации, тогда из  чейки с нуле адресом, как и прежде, задавае- с блока 11 приоритетной обработ- у фронту импульсом Q . По адресу кода 01д с первой  чей-

5 пам ти переводитс  в режим чтени  информации, тогда из  чейки с нулевым адресом, как и прежде, задавае- мым с блока 11 приоритетной обработ- нему фронту импульсом Q . По адресу кода 01д с первой  чей-

ки, считываетс  код 01„, который через правое плечо коммутатора 4 поступает на информационный вход регистра 7 адреса, где фиксируетс  по зад5 пам ти переводитс  в режим чтени  информации, тогда из  чейки с нулевым адресом, как и прежде, задавае- мым с блока 11 приоритетной обработ- нему фронту импульсом Q . По адресу кода 01д с первой  чей-

ки блока 8 пам ти микропрограмм считываетс  микропрограммное слово, содержащее микрокоманду у. и нулевое

значение группы разр дов А А, 00.,

Микрокоманда у фиксируетс  на регистре 9 микрокоманд передним фронтом сигнала О и с выхода регистра 9 микрокоманд поступает на стробиру- ющий (разрешающий) вход блока Г 1 приоритетной обработки.

Под действием этого кода (описание работы блока 11 приоритетной обрпГютки нижп), л также в зависимости от состо ни  ррг исп ра 10 запросов и регистра 12 маски запросов средства- Mi блока 1 приоритетной обработки вырабатываетс  код номера запроса (абонента), дл  которого должна быть сформирована соответствующа  микропрограмма . Этот код с выхода блока I приоритетной обработки, через правое плечо коммутатора 3 поступает па адресный вход блока 5 пам ти. Под действием сигнала 0- из  чейки блока 5 пам ти с адресом N считываетс  информационное слово, в котором прог- рамт-1ируютс  микрокоманды,, необходимые дл  управлени  абонентом. Б этом же микропрограммном слове группой .

разр дов А кодируетс  адрес следующего микрокомандного слова. Этот код заноситс  в  чейку блока 5 пам ти с адресом N, откуда выбираетс  на следующем шаге. Описанные диклы выборки и записи в блок 5 пам ти повтор ютс  до тех пор, пока не будут выбраны все микропрограммные слова данной микропрограммы , В последнем слове микропрограммы в блоке 5 пам ти заноситс  начальнь Й адрес микропрограммы и снимаетс  микрокоманда, у .

При отсутствии микрокоманды у, блок 11 приоритетной обработки запросов выдает на своем выходе нулевой код и описанный процесс возобновл етс  с новым значением сигналов запросов или их комбинацией, устанавливаемой в нулевом микропрограммном слове микрокомандой у .

В процессе формировани  микропрограмм , требующих ветвлени  (вариантности ) в зависимости от состо ни  (признака состо ни ) управл емого объекта, с последнего подаетс  сигнал и., (фиг.), отражающий его состо ние . Этот сигнал поступает на соответствующий вход (16) коммутатора логических условий.

Дл  управлени  коммутатором 6 логических з словий в соответствуюпшх микропрограммных словах, где требуетс  реакци  на состо ние управл емого объекта, группой разр дов А кодируетс  (программ1-фуетс ) управл ющий код, который поступает на управл ющий вход коммутатора 6.

состо ние управл емого объекта характеризуетс  сигналом U 0, управление передаетс  в 1.-й адрес, если , то управление передаетс  в ()-й адрес, так как на выхо871556

де коммутатора 6 логических условий по витс  единица, котора  будет подана на базовый адрес блока 8 пам ти микропрограмм.

5 Работа устройства при обработке запросов заключаетс  в следующем. Па входы 14 устройства подаютс 

потенциальные сигналы X - Х, по1 ti

ступающие на -информационный вход ре- Ш гистра 10 запросов. Эти сигналы обозначают требование абонента сформировать дл  него соответствующую микропрограмму . С помощью микропрограммы у и но ее переднему фронту эти 5 сигналы занос тс  в регистр 10 запросов .

В регистр 12 маски запросов на этапе начального сброса заноситс  код маски, который разрещает обра- 20 ботку соответствующего (или соответствующих ) запроса .

Вырабатываема  в процессе реализации соответствующих микропрограмм

микрокоманда у, поступает на вход

триггера 20, где фиксируетс  передним фронтом сигнала Q , поступающего с генератора 1 импульсов, а на выходе Q триггера 22 формируетс  сигнал высокого уровн , стробирующий

30 работу элемента И 21.

Сама схема соединени  элементов И 21 говорит о том, что каждый предыдущий элемент И запрещает работу последующего, т.е. элемент И 21,

35 расположенньй слева и разрещенный сигналом от регистра 12 маски запросов , имеет преимущественный приоритет над остальными.

Выходы всех элементов И 21 обра 0 зуют адрес, который через правое плечо коммутатора 3 поступает на адресный вход блока 5 пам ти.

Блок 5 пам ти имеет два рабочих режима: запись информации, поступаю45 щей на информационный вход, определ етс  сигналом чтение информации соответствующей  чейки, адрес которой зафиксирован на адресном входе чтение информации из блока 5 пам ти

50 производитс  сигналом О .

Claims (2)

1. Микропрограммное устройство уп 55 равлени , содержащее блок пам ти адресов микропрограмм, регистр адреса, блок пам ти микропрограмм, регистр микрокоманд, renppa i-op имттущ.спл, первый выхоц коч | рпг - сог.-Н .и Т с и---

71

дом записи блока пам ти адресов микропрограмм и входом записи регистра микрокоманд, второй выход генератора импульсов соединен с входом чтени  блока пам ти адресов микропрограмм и входом записи регистра адреса, выходы которого соединены с входами старших разр дов адреса блока пам ти микропрограмм, выход пол  микрокоманды которого соединен с информационны- ми входами регистра микрокоманд, выходы пол  микроопераций которого соединены с выходами устройства, отличающеес  тем, что, с целью расширени  области применени  устройства за счет реализации приоритетного обслуживани  запросов объектов управлени , введены регистр запросов , регистр маски запросов, блок приоритетной обработки, триггер,эле- мент задержки, коммутатор логических условий и два коммутатора, выходы которых соответственно подключены к адресному входу блока пам ти адресов микропрограмм и к информационному вхо ду регистра адреса, выход которого соединен с первым информационным входом первого коммутатора, второй информационный вход которого соединен с выходом блока приоритетной обработ- ки, информационный и синхронизирующий входы триггера соединены соответственно с входом сброса устройства и вторым выходом генератора импульсов , информационные входы регист- ра запросов соединены с входами запросов на управление устройства,вход записи регистра запросов соединен с первым выходом пол  логических условий регистра микрокоманд, второй вы-

ход пол  логических условий KOTOj-OrO

соединен с управл ющим входом блока приоритетной обработки, синхронизирующий вход которого соединен с вторым выходом генератора импульсов, перва  и втора  группы информационных входовблока приоритетной обработки соединены соответственно с группами выходов регистра запросов и ре558

гистра маски запросов информационный вход регистра маски запросов и первый информационный вход второго коммутатора соединены с входами кода начальной установки, второй информационный вход которого соединен с выходом блока пам ти адресов микропрограмм , выход пол  адреса микрокоманды блока пам ти микропрограмм соединен с информационным входом блока пам ти адресов микропрограмм, третий выход пол  логических условий регистра микрокоманд соединен с управл ющим входом коммутатора логических условий, информационные входы которого соединены с входами логических условий устройства, а выход коммутатора подключен к входу младшего разр да адреса блока пам ти микропрограмм, син- хронизируюш ш вход регистра маски запросов соединен с входом синхронизации устройства, пр мой выход триггера подключен к первым управл ющим входам первого и второго коммутаторов , к входу установки в О регистра запросов и через элемент задержки - к входам установки в О регистра микрокоманд и регистра адреса, инверсный выход триггера соединен с Тйторыми управл ющими входами первого и второго коммутаторов.

2. Устройство по п.1, о т л и - чающеес   тем, что блок приоритетной обработки содержит п (п - количество входов запросов) элементов И и триггер, информационный и синхронизирующий входы которого соединены с управл; ющим входом и входом синхронизации блока, выход триггера соединен с первыми входами п элементов И, вторые входы которых соединены с первой группой информационных входов блока, третьи входы элементов И соединены с второй группой информационных входов блока, выход i-ro (, n-1) элемента И соединен с инверсными входами с (i+l)-ro по п-й элементов И, выходы элементов И соединены с выходами блока.

74

С5Н U2

Xj18 /9

Фие. 1

V fc / 4 f

Выходы MUHpOKOficfHd

1287155

Отрргистра зопросоЗ W

Отревцстра маски запросе612

Фиг. 2

Фие.З

(pi/e.