[工學(xué)]計(jì)算機(jī)組成原理13-控制器-微程序(編輯修改稿)
2025-11-09 20:53 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 W 。 IRo, MARi, R。 MBRo,Yi 。 ACo , S0S1(加法 ), ACi IF Z=1 then IRo ,PCi。 IRo PCi。 T0 T1 T0 T1 T0 FT AT ET PCi PCo MBRi MBRo MARi IRo IRi Yi S0S1 ACi ACo AC ALU Y PC IR 控制器 . . . MAR 微操作信號(hào) MBR M PSW BUS R W +1 14 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 (PC)?MAR , M(R)。 (MBR)?IR , (PC)+1?PC。 PCo , MARi ,R。 MBRo , IRi , +1 。 取指公共操作 PCi PCo MBRi MBRo MARi IRo IRi Yi S0S1 ACi ACo AC ALU Y PC IR 控制器 . . . MAR 微操作信號(hào) MBR M PSW BUS R W +1 14 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 MOV AD 。 ( AD ) ? AC (IR(AD))?MAR , M(R)。 (MBR)?ALU , ALU?AC 。 IRo , MARi , R。 MBRo , S0S1(直送 ), ACi 微指令的基本結(jié)構(gòu)舉例 此格式中 ， 后續(xù)微指令地址由順序控制字段的 6位信息決定 。 其中 （ 2023） 4位用來(lái)直接給出下一條微指令的地址 ， （ 18， 19） 兩位作為判別測(cè)試標(biāo)志 。 =0，表示不進(jìn)行測(cè)試 ， 直接按第 2023位給出的地址取下一條微指令； 微指令的基本結(jié)構(gòu)舉例 當(dāng)?shù)?18或 19位為 1， 表示要進(jìn)行 P1或 P2的判別測(cè)試 ，根據(jù)測(cè)試結(jié)果 ， 需要對(duì)第 2023位的某一位或幾位進(jìn)行修改 ， 然后按修改后的地址取下一條微指令 。 微程序控制器的組成框圖 ?指令的 OP與微程序入口的可能映射方式及比較 OP就是指令微程序的入口地址 (或高幾位 ) 01000 10001 11001 OP 01000 . . 10001 . . 11001 CPU周期與微指令周期的關(guān)系 微指令周期：讀出微指令到執(zhí)行完該條微指令的時(shí)間 在串行方式的微程序控制器中 : 微指令周期 = 讀出微指令的時(shí)間 + 執(zhí)行該條微指令的時(shí)間 為了保持整個(gè)機(jī)器控制信號(hào)的同步，可將一個(gè)微指 令周期設(shè)計(jì)成與 CPU周期時(shí)間相等。 CPU周期與微指令周期的關(guān)系 機(jī)器指令與微指令的關(guān)系 ?一條機(jī)器指令對(duì)應(yīng)一段微程序，由微指令解釋執(zhí)行 ?機(jī)器指令與內(nèi)存 M有關(guān)，微指令與控制存儲(chǔ)器 CM有關(guān) ?每個(gè) CPU周期對(duì)應(yīng)一條微指令 微指令格式 ?水平型微指令 ?垂直型微指令 ?混合型微指令 （ 1）垂直型微指令 優(yōu)點(diǎn)： 一條微指令定義并執(zhí)行幾種并行的基本操作。 微指令短、簡(jiǎn)單、規(guī)整，便于編寫(xiě)微程序。 缺點(diǎn)： 微程序長(zhǎng)，執(zhí)行速度慢；工作效率低。 （ 2）水平型微指令 一條微指令定義并執(zhí)行一種基本操作。 優(yōu)點(diǎn)： 缺點(diǎn)： 微指令長(zhǎng)，編寫(xiě)微程序較麻煩。 微程序短，執(zhí)行速度快。 （ 3）混合型微指令 微指令不長(zhǎng)，便于編寫(xiě)；微程序不長(zhǎng)，執(zhí)行速度加快。 在垂直型的基礎(chǔ)上增加一些不太復(fù)雜的并行操作。 ?水平型微指令和垂直型微指令的比較 a. 水平型微指令并行操作能力強(qiáng)，效率高，靈活性強(qiáng)，垂直型微指令則比較差。 b. 水平型微指令執(zhí)行一條指令的時(shí)間短，垂直型微指令執(zhí)行執(zhí)行一條指令的時(shí)間長(zhǎng)。 c. 由水平型微指令解釋指令的微程序，具有微指令字較長(zhǎng)，微
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