SU1591014A1 - Устройство микропрограммного управления . - Google Patents

Description

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано при построении программируемых контроллеров. Цель изобретения повышение быстродействия устройства. Устройство содержит счетчик адреса микрокоманд, первый и второй демультиплексоры, ϋ-триггер, Л К-триггер, триггер пуска, группу схем сравнения, одновибратор, семь элементов И. элемент ИЛИ,блок памяти микрокоманд, регистр, группу триггеров, генератор тактовых импульсов. Сущность изобретения состоит в повышении быстродействия устройства микропрограммного управления на основе введения новой дисциплины функционирования, базирующейся на способе кодирования микрокоманд на уровне коньюнкций. Цель достигается благодаря введению группы триггеров, О-т'риггера,ϋΚ-триггера. группы схем сравнения, первого и второго демультиплексоров. 1 ил.

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано при построении программируемых контроллеров, в частности, реализующих временые булевые функции.

Целью изобретения является повышение быстродействия устройства.

Сущность изобретения заключается в повышении быстродействия устройства микропрограммного управления на основе введения новой дисциплины функционирования, базирующейся на способе кодирования микрокоманд на уровне коньюнкций.

На чертеже представлена функциональная схема устройства.

Устройство микропрограммного управления содержит блок 1 памяти микрокоманд, счетчик 2 адреса микрокоманд, регистр 3 номера логической функции, группу 4 триггера (регистр значений логической функции), второй 5 и первый 6 демультиплексоры, О-триггер 7 (вычисленного значения коньюнкций), йк-триггер 8 (управления), триггер 9 пуска, генератор 10 тактовых импульсов, группу схем 11 сравнения, первый 12, второй 13, третий 14, четвертый 15, пятый 16, седьмой 17 и шестой 18 элементы И, элемент ИЛИ 19, одновибратор 20, вход 21 кода операции, вход 22 пуска, вход 23 останова, входы 24 логических условий, информационный выход 25 значений функций, выход 26 синхронизации конца вычислений функции устройства.

Блок 1 памяти служит для хранения и

выдачи микрокоманд с вычисляемой конъюнкции, входящей в логическую функцию.

Счетчик 2 адреса микрокоманд служит для

формирования адреса микрокоманды блока

1591014 А1

3

1591014

4

1 памяти. Регистр 3 номера логической функции предназначен для приема,хранения и выдачи информации о номере вычисляемой булевой функции.

Группа триггеров 4 (регистр значения логической функции) предназначен для приема, хранения и выдачи информации о вычислительном значении логической функции.

Первый б и второй 5 демультиплексоры предназначены для преобразования позиционного кода, поступающего на их входы в унитарный код. Следовательно, на одном из выходов первого 6 и второго 5 демультиплексоров появляется сигнал вычислительного значения логической функции и сигнал, разрешающий запись этого значения на соответствующий информационный вход регистра 3 значений логической функции.

Триггер 7 служит для приема, хранения и выдачи вычисленного значения конъюнкции, входящей в логическую функцию, на управляющий вход второго демультиплексора 5 и вход одновибратора 20.

Триггер 8 предназначен для управления работой устройства микропрограммного управления, для разрешения или запрета, в соответствующие моменты времени прохождения сигналов через четвертый 15 и пятый 16 элементы И.

Триггер 9 пуска устройства микропрограммного управления предназначен для пуска и останова устройства. Генератор 10 служит для синхронизации работы устройства микропрограммного управления.

Группа схем 11 сравнения предназначена для выдачи единичных сигналов в случае совпадения значений сигналов, поступающих с группы входов 24 логических условий устройства и от соответствующих разрядов микрокоманды блока 1 памяти, а также в случае, если переменная не входит в коньюнкцию.

Схема сравнения выдает единичный сигнал, если переменная не входит в конъюнкцию или входит в ее действительное значение, обращает конъюнкцию в единицу (при единичных значениях других переменных или их отрицаний, входящих в данную конъюнкцию).

Первый элемент И 12 предназначен для вычисления конъюнкции, входящей в логическую функцию.

Второй 13, третий 14, четвертый 15, пятый 16, шестой 18 и седьмой 17 элементы И, элементы ИЛИ 19, одновибратор 20 предназначены для управления работой устройства микропрограммного управления,

Устройство микропрограммного управления работает следующим образом.

При включении питания осуществляется сброс всех элементов памяти в "0" и установка триггера пуска 9 в "1" (цепи установки исходного состояния условно не показаны).

По заднему фронту первого синхроимпульса, поступающего с первого выхода

10.1 генератора, через открытый второй элемент И 13 осуществляется запись в счетчик 2 адреса микрокоманд адреса первой микрокоманды.

Первый синхроимпульс в второго выхода 10.2 генератора переключает триггер 8 управления в единичное состояние и через второй вход пятого элемента И 16 осуществляет по заднему фронту синхронизацию регистра 3. а также сброс триггера 7 в нулевое состояние. По заднему фронту сигнала синхронизации осуществляется запись из блока 1 памяти первой микрокоманды номера логической функции в регистр 3.

Второй синхроимпульс с первого выхода 10.1 генератора 10 проходит через третий элемент И 14, открытый по инверсному входу, подключенному к инверсному выходу триггера 8, и увеличивает содержимое счетчика 2 на единицу.

Выбранная по второму адресу счетчика 2 микрокоманда значений логических переменных, входящих в коньюнкцию, поступает на соответствующие входы группы схем 11 сравнения. Сравнение каждого разряда логических переменных производится в том случае, если сигнал, управляющий сравнением, равен нулю, т.е. если соответствующая логическая переменная входит в коньюнкцию.

Если сравнение логических переменных, входящих в коньюнкцию, разрешено, и значения этих переменных равны между собой, то на выходах группы схем 11 сравнения появляются сигналы логической "1" и поступают на соответствующий вход первого элемента И 12. В этом случае конъюнкция, входящая в логическую функцию, равна единице, и нет смысла находить значения остальных конъюнкций.

Единичный сигнал с выхода первого элемента И 12 поступает на информационный вход триггера 7 и по заднему фронту синхросигнала, поступающего с выхода четвертого элемента И 15, переводит его в единичное состояние.

Сигнал с выхода триггера 7 поступает на управляющий вход второго демультиплексора 5, разрешая тем самым прохождение информации через него с выходов первого регистра 3.

По переднему фронту этого сигнала срабатывает одновибратор 20 и через элемент

5

1591014

6

ИЛИ 19 разрешает по управляющему входу первого демультиплексора 6 прохождение информации с выхода регистра 3, а следовательно, и запись вычисленного значения логической функции в регистр 4. Кроме того, сигнал с выхода элемента ИЛИ 19 выдается на выход 26 и переводит триггер 8 в нулевое состояние и подготавливает прохождение синхроимпульса с первого выхода генератора, а в зависимости от сигнала на входе 23 устройства происходит установка в "0" триггера 9 и останов устройсува.

При повторном запуске устройства для вычисления следующей функции либо при нулевом сигнале на входе 23 очередной синхроимпульс с первого выхода 10.1 генератора через второй вход второго элемента И 13 осуществляет синхронизацию счетчика 2 для приема адреса следующей микрокоманды, который определяется номером вычисленной логической функции.

Если соответствующие логические переменные на входят в конъюнкцию, то на выходе группы схем 11 сравнения, соответствующих этим логическим переменным,появляются сигналы логической "ί" и поступают на соответствующие входы первого элемента И 12 и воспринимаются как единичные значения переменных, входящих в конъюнкцию.

Таким образом, осуществляется циклический анализ конъюнкций, входящих в логическую функцию.

В случае, если поданные на входы 24 устройства микропрограммного управления логические переменные не совпадают с требуемыми значениями переменных в конъюнкциях, то циклический анализ доходит до последней микрокоманды вычисления логической функции, и в младшем разряде микрокоманды блока 1 памяти появляется сигнал "Конец команды", который по первому входу шестого элемента И 18 подготавливает его для прохождения сигналов.

Очередной синхроимпульс с второго выхода 10.2 генератора проходит через элемент И 18, элемент ИЛИ 19 и осуществляет переключение триггера 8 в нулевое состояние, открывая элемент И 13 для прохождения синхроимпульсов.

Очередной синхроимпульс с первого выхода 10.1 генератора через элемент И 13 осуществляет синхронизацию записи адреса в счетчик 2.

Таким образом, работа устройства микропрограммного управления может быть повторена при условии подачи на входы 21 устройства соответствующего кода следующей логической функции.

Если в процессе функционирования устройства микропрограммного управления возникает необходимость закончить работу, то можно воспользоваться входом 13 останова устройства. В этом случае при появлении единичного сигнала на выходе элемента ИЛИ 19 триггер 9 пуска переключается в нулевое состояние, генератор 10 прекращает работу и происходит останов устройства.

-

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Устройство микропрограммного управления, содержащее счетчик, регистр, триггер пуска, блок памяти микрокоманд, с первого по Седьмой элементы И, одновибратор, генератор тактовых импульсов, элемент ИЛИ, причем вход пуска устройства соединен с входом установки в" 1" триггера пуска, выход которого соединен с входом запуска генератора тактовых импульсов, первый выход которого соединен с первыми входами второго и третьего элементов И, выходы которых соединены соответственно с входами синхронизации и прибавления единицы счетчика, информационный выход которого соединен с адресным входом блока памяти, выход поля микрокоманды которого соединен с информационным входом регистра, выход признака "Конец команды" блока памяти микрокоманд соединена первым входом шестого элемента И и с инверсными входами четвертого и пятого элементов И, второй выход генератора тактовых импульсов соединен с превыми прямыми входами четвертого и пятого элементов И и с вторым входом шестого элемента И, вход кода операции устройства соединен с информационным входом счетчика, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия, оно дополнительно содержит О-триггер, ЛК-триггер, первый и второй демультиплексоры, группу триггеров, группу схем сравнения,.причем вход останова устройства соединен с первым входом седьмого элемента И, выход которого соединен с входом установки в ”0” триггера пуска, второй выход генератора тактовых импульсов соединен с Л- и с С-входами ЛК-триггерз, прямой выход которого соединен с вторым прямым входом четвертого элемента И, выход которого соединен с входом синхронизации О-триггера, выход которого соединен со стробирующим входом первого демультиплексора и входом одновибратора, выход которого соединен с первым входом элемента ИЛИ, выход которого является выходом синхронизации устройства и соединен с входом сброса ЛК-триггера, вторым входом седьмого элемента И и стробирующим

   1591014

   входом второго демультиплексора, выходы которого соединены с входами синхронизации триггеров группы, выходы которых являются информационными выходами устройства, инверсный выходЭК-триггера соединен с вторым 5 входом второго элемента И, с инверсным входом третьего элемента И и вторым прямым входом пятого элемента И, выход которого соединен с входом установки в "0" О-триггера и входом синхронизации регистра, выход которого соединен с информационными входами второго и первого демультиплексоров, выходы

   10

   первого демультиплексора соединены с информационными входами триггеров группы, входы логических условий устройства соединен с первыми входами схем сравнения группы, выходы которых соединены с входами первого элемента И, выход которого соединен с информационным входом ϋтриггера, выходы старших и младших разрядов поля микрокоманд блока памяти микрокоманд соединены соответственно со стробирующим входом и вторыми входами схем сравнения группы.