目錄

一、微程序控制的基本思想

二、主要部件

三、工作過程

四、微指令格式和編碼方法

五、微地址形成方式

? ? ? ? ?1.微程序的入口地址的形成

2.后續(xù)地址的形成

2.1 增量方式

2.2 斷定方式

六、微程序的時序安排

七、微程序控制方式優(yōu)缺點及應用

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一、微程序控制的基本思想

　　　　1.若干微命令編制成一條微指令,控制實現(xiàn)一步操作
　　　　2.若干微指令組成一段微程序,解釋執(zhí)行一條機器指令
　　　　3.微程序事先存放在控制存儲器中,執(zhí)行機器指令時再取出

二、主要部件

　　　　1.控制存儲器CM
　　　　　　功能:存放微程序
　　　　　　CM屬于CPU,不屬于主存儲器
　　　　2.微指令寄存器uIR
　　　　　　功能:存放現(xiàn)行微指令
　　　　　　微命令字段:提供一部操作所需的微命令
　　　　　　微地址字段:(指明后續(xù)微地址的形成方式.提供微地址的給定部分)
　　　　3.微地址形成電路
　　　　　　功能:提供兩類微地址
　　　　　　微程序入口地址:由機器指令操作碼形成
　　　　　　后續(xù)微地址:由微地址字段,現(xiàn)行微地址,運行狀態(tài)等形成

三、工作過程

　　　　1.取機器指令
　　　　　　CM 取指微指令 uIR 微命令字段 譯碼器 微命令 主存 機器指令 IR
　　　　2.轉微程序入口
　　　　　　IR 操作碼 微地址形成電路 入口 uAR ->CM 首條微指令 uIR
　　　　3.執(zhí)行首條微指令
　　　　　　uIR 微命令字段 譯碼器 微命令 操作部件
　　　　4.取后續(xù)微指令
　　　　　　微地址低端,現(xiàn)行微地址,運行狀態(tài) ->微地址形成電路 后續(xù)微地址->uAR->CM 后續(xù)指令->uIR
　　　　5.執(zhí)行后續(xù)微指令
　　　　　　同3
　　　　6.返回
　　　　　　微程序執(zhí)行完,返回CM(存放取指微指令的固定單元)

四、微指令格式和編碼方法

　　　　1.格式分類

? ? ?　? ? ? ? ? ? ?1.1 垂直型微指令
　　　　　　　　一條微指令定義并執(zhí)行一種基本操作
　　　　　　　　優(yōu)點:微指令短,簡單,規(guī)整,便于編寫微程序
　　　　　　　　缺點:微程序長,執(zhí)行速度慢,工作效率低
　　　　　　1.2 水平型微指令
　　　　　　　　一條微指令定義并執(zhí)行幾種并行的基本操作
　　　　　　　　優(yōu)點:微程序短,執(zhí)行速度快
　　　　　　　　缺點:微指令長,編寫微程序比較麻煩
　　　　　　1.3 混合型微指令
　　　　　　　　在垂直型的基礎上增加一些不太復雜的并行操作
　　　　　　　　微指令不長,便于編寫,微程序不長,執(zhí)行速度加快
　　　　2.編碼方法
　　　　　　2.1 直接控制法
　　　　　　　　微命令按位給出
　　　　　　　　不需要譯碼,產(chǎn)生微命令的速度快
　　　　　　　　信息的表示效率低
　　　　　　　　微指令中通常只有個別位采用直接控制法
　　　　　　2.2 分段直接編譯法
　　　　　　　　微命令由字段編碼直接給出
　　　　　　　　微命令分組原則: 同類操作中互斥的微命令放同一字段
　　　　　　　　操作唯一,編碼比較簡單,一條微指令能同事提供若干條命令,便于組織各種操作
　　　　　　2. 3分段間接編譯法
　　　　　　　　微命令由本地段編碼和其他字段解釋共同給出
　　　　　　　　　　（1）設置解釋位或解釋字段
　　　　　　　　　　（2）分類編譯：按功能類型將微指令分類,分別安排各類微指令格式和字段編碼,并設置區(qū)分標志
　　　　　　2.4 其他編碼方法
　　　　　　　　（1）微指令譯碼與機器指令譯碼復合控制
　　　　　　　　（2）微地址參與解釋

五、微地址形成方式

　　　　1.微程序的入口地址的形成

　　　　　　? 指令操作碼 功能轉移 微程序入口
　　　　　　（1）一級功能轉移
　　　　　　　　各操作碼的位置,位數(shù)固定,一次轉換成功
　　　　　　　　入口地址 = 頁號,操作碼
　　　　　　（2）二級功能轉移
　　　　　　　　各類指令操作碼的位置,位數(shù)不固定,需要兩次轉移
　　　　　　　　分類轉:根據(jù)指令類型標志,區(qū)分指令類型
　　　　　　　　功能轉:根據(jù)指令操作碼,區(qū)分操作類型
　　　　　　（3）用可編程邏輯陣列PLA實現(xiàn)功能轉移

　　　　2.后續(xù)地址的形成

　　　　　　2.1 增量方式

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 以順序執(zhí)行為主,輔以各種常規(guī)轉移方式
　　　　　　　　順序:現(xiàn)行微地址+1
　　　　　　　　跳步:現(xiàn)行微地址+2
　　　　　　　　無條件轉移:現(xiàn)行微指令給出轉移微地址
　　　　　　　　條件轉移:現(xiàn)行微指令給出轉移地址和轉移條件
　　　　　　　　轉微子程序:現(xiàn)行微指令給出微子程序入口,
　　　　　　　　返回微主程序:現(xiàn)行微指令給出寄存器號

　　　　　　　　
　　　　2.2 斷定方式

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 由直接給定和測試斷定組合相結合形成微地址
　　　　　　微指令: 給定部分(給定后續(xù)微地址的高位部分) 斷定條件(指明后續(xù)微地址低位部分的形成方式)
　　　　　　實現(xiàn)多路分支
　　　　　　

六、微程序的時序安排

　　　　同步控制,用統(tǒng)一微指令周期控制各條微指令執(zhí)行 二級時序

　　　　

七、微程序控制方式優(yōu)缺點及應用

　　　　1.優(yōu)點
　　　　　　設計規(guī)整,設計效率高;
　　　　　　易于修改,擴展指令系統(tǒng)功能
　　　　　　結構規(guī)整,簡潔,可靠性高
　　　　　　性價比高
　　　　2.缺點
　　　　　　速度慢(防存頻繁,轉移較多
　　　　　　執(zhí)行效率不高(未充分發(fā)揮數(shù)據(jù)通路本身具有的并行能力
　　　　3.應用范圍
　　　　　　用于速度要求不高,功能較復雜的機器

《新程序員》：云原生和全面數(shù)字化實踐50位技術專家共同創(chuàng)作，文字、視頻、音頻交互閱讀

總結

以上是生活随笔為你收集整理的微程序控制器原理（增量方式和断定方式结合法）的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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