1

I

T
P

W

ZPT

System cyfrowy

D, F - przetwarzana
informacja (wektory
binarne),

UO - układ operacyjny

US - układ sterujący

X

Z

X

P

Z

Y

Z

D

F

X - sygnały warunków,

Z - sygnały sterujące
(mikrorozkazy)

US

UO

Automat

Mikroprogramowany układ sterujący

2

I

T
P

W

ZPT

Mikroprogramowany układ

sterujący

1. Układ synchroniczny (Moore’a lub

Mealy’ego)

2. Funkcje przejść i wyjść są zapisane w

pamięci (stałej) mikroprogramu

3. W każdym takcie pracy układu jest badany

(w zasadzie) jeden warunek z wektora X

4. Opis działania za pomocą sieci działań

(flow diagram)

3

I

T
P

W

ZPT

Układ sterujący -

podstawowe czynności

MIKROINSTRUKCJA MI (A

i

)

Moore’a

Mealy’ego

A

i

: Z = Z

a

, if x then A’ = A

j

else A’ = A

k

A

i

:, if x then Z = Z

a

, A’ = A

j

else Z = Z

b

, A’ = A

k



wygenerowanie mikrorozkazu Z



badanie warunku x  X



określenie adresu A’ następnej wykonywanej mikroinstrukcji

Z

A

i

A

j

A

k

x

0

1

Z

a

x

A

i

A

j

A

k

0

1

Z

b

4

I

T
P

W

ZPT

Sieć działań

Podział sieci na stany (dla MUS)

A

0

A

1

A

2

x

1

Z

1

Z

2

x

3

x

2

Z

3

x

1

Z

4

A

3

A

4

A

5

Moore’a

Z

A

i

A

j

A

k

x

0

1

Z

A

i

A

i

A

j

A

k

x

0

1



A

3

5

I

T
P

W

ZPT

Sieć działań

Podział sieci na
stany
(dla automatu)

A

0

A

1

A

2

A

3

x

1

Z

1

Z

2

x

3

x

2

Z

3

x

1

Z

4

0

0

0

0

1

1

1

1

x

1

x

2

x

3

A

00

0

00

1

01

1

01

0

11

0

11

1

10

1

10

0

A

0

A

1

A

1

A

1

A

1

A

1

A

1

A

1

A

1

A

1

A

1

A

1

A

1

A

1

A

3

A

2

A

2

A

1

A

2

A

1

A

1

A

1

A

1

A

3

A

3

A

3

A

3

A

3

A

3

A

3

A

3

A

3

A

3

A

3

A

3

A

3

6

I

T
P

W

ZPT

Mikroprogramowany układ

sterujący

Takt

RA

UA

UO

PM

MI

A

DMI

Dekoder mikroinstrukcji

Sygnały (warunki)
zewnętrzne
i wewnętrzne

7

I

T
P

W

ZPT

Format mikroinstrukcji

Format
mikroinstrukcji:
MI = <S, B,C, Z>
Pola:
S - sterujące (kod MI)
B - adresowe
C - kontrolne
Z - operacyjne
(mikrorozkaz)

PM

S B C Z

Adres mikroinstrukcji

Mikroinstrukcja

8

I

T
P

W

ZPT

Przykład syntezy MUS

Mając do dyspozycji licznik o mikrooperacjach LOAD, COUNT
ze sterowaniem odpowiednio: 1 (dla LOAD), 0 (dla COUNT),
pamięć ROM oraz ewentualnie inne bloki funkcjonalne i
bramki, zaprojektować mikroprogramowany układ sterujący
o następującej liście mikroinstrukcji

I

1

: Z, if x

c

then A’ = A

i

else A’ = A

i+1

,

I

2

: Z, if x

c

then A’ = A

i+2

else A’ = A

i+1

,

I

3

: Z, A’ = A

j

.

W rozwiązaniu należy podać:
–    fragmenty sieci działań (schematy) odpowiadające
wszystkim
mikroinstrukcjom,
–   schemat blokowy układu sterującego,
–    tablicę prawdy dekodera mikroinstrukcji oraz minimalne
wyrażenia boolowskie opisujące jego wyjścia.

9

I

T
P

W

ZPT

Przykład c.d. - mikroinstrukcje

I

1

: Z, if x

c

then A’ = A

i

else A’ = A

i+1

(oczekiwanie na spełnienie warunku)

I

3

: Z, A’ = A

j

(skok bezwarunkowy)

I

2

: Z, if x

c

then A’ = A

i+2

else A’ = A

i+1

(skok warunkowy o 2))

Z

A

i

x

0

1

A

i

A

i+1

A

i

Z

x

0

1

A

i+1

A

i+2

A

j

A

i

Z

C, Z

C, Z

B, Z

10

I

T
P

W

ZPT

PM

Przykład syntezy US - schemat

blokowy

00

C

Z

01

C

Z

11

B

Z

Z

+
2

B

X

C

s

1

s

0

00 01 11

MA

Q

1

Q

0

DMI

x

c

s

1

s

0

L

Q

1

Q

0

LICZNIK

L

A

Adresy:
A, A+1, A+2, B

B

C, Z

C, Z

B, Z

Formaty mikroinstrukcji

11

I

T
P

W

ZPT

Przykład c.d. - mikroinstrukcje

Z

A

i

x

0

1

A

i

A

i+1

A

i

Z

x

0

1

A

i+1

A

i+2

A

j

A

i

Z

00 01 11

MA

Q

1

Q

0

+
2

B

A

A+2

s

1

s

0

x

c

Q

1

Q

0

L

000

001
011
010

110
111
101
100

–

0

–

1

0
0

–
–

–

1

–

1

0
0

–
–

0

1
0
1

1
1

–
–