【文章內(nèi)容簡介】 微指令執(zhí)行的操作也是相同的，這些微指令稱為公用微指令。、Ｆ２、Ｆ３三個字段的編碼方案F1字段F2字段F3字段15 14 13選擇12 11 10選擇9 8 7選擇0 0 0LDRi0 0 0RAG0 0 0P10 0 1LOAD0 0 1ALUG0 0 1AR0 1 0LDR20 1 0RCG0 1 0P30 1 1自定義0 1 1自定義0 1 1自定義1 0 0LDR11 0 0RBG1 0 0P21 0 1LAR1 0 1PCG1 0 1LPC1 1 0LDIR1 1 0299G1 1 0P 4 [1] 運算器單元（ALU UINT）運算器單元由以下部分構(gòu)成：兩片74LS181構(gòu)成了并－串型8位ALU；兩個8位寄存器DR1和DR2為暫存工作寄存器，保存參數(shù)或中間運算結(jié)果。ALU的S0～S3為運算控制端，Cn為最低進位輸入，M為狀態(tài)控制端。ALU的輸出通過三態(tài)門74LS245連到數(shù)據(jù)總線上，由ALUB控制該三態(tài)門。[2] 寄存器堆單元（REG UNIT）該部分由3片8位寄存器R0、RR2組成，它們用來保存操作數(shù)用中間運算結(jié)構(gòu)等。三個寄存器的輸入輸出均以連入數(shù)據(jù)總線，由LDRi和RSB根據(jù)機器指令進行選通。[3] 指令寄存器單元（INS UNIT）指令寄存器單元中指令寄存器（IR）構(gòu)成模型機時用它作為指令譯碼電路的輸入，實現(xiàn)程序的跳轉(zhuǎn)，由LDIR控制其選通。[4] 時序電路單元（STATE UNIT）用于輸出連續(xù)或單個方波信號，來控制機器的運行。[5] 微控器電路單元（MICRO－CONTROLLER UNIT）微控器主要用來完成接受機器指令譯碼器送來的代碼，使控制轉(zhuǎn)向相應(yīng)機器指令對應(yīng)的首條微代碼程序，對該條機器指令的功能進行解釋或執(zhí)行的工作。由輸入的W/R信號控制微代碼的輸出鎖存。由程序計數(shù)器（PC）和地址寄存器（AR）實現(xiàn)程序的取指功能。[6] 邏輯譯碼單元（LOG UNIT）用來根據(jù)機器指令及相應(yīng)微代碼進行譯碼使微程序轉(zhuǎn)入相應(yīng)的微地址入口，從而實現(xiàn)微程序的順序、分支、循環(huán)運行，及工作寄存器R0、RR2的選通譯碼。[7] 主存儲器單元（MAIN MEM）用于存儲實驗中的機器指令。[8] 輸入輸出單元（INPUT/OUTPUT DEVICE）輸入單元使用八個撥動開關(guān)作為輸入設(shè)備，SWB控制選通信號。輸出單元將輸入數(shù)據(jù)置入鎖存器后由兩個數(shù)碼管顯示其值。 由于每條機器指令都需要取指操作，所以將取指操作編制成一段公用微程序，通常安排在控存的0號或特定單元開始的一段控存空間內(nèi)。每一條機器指令對應(yīng)著一段微程序，其入口就是初始微地址。首先由“取指令”微程序取出一條機器指令到IR中，然后根據(jù)機器指令操作碼轉(zhuǎn)換成該指令對應(yīng)的微程序入口地址。這是一種多分支(或多路轉(zhuǎn)移)的情況，常用三種方式形成微程序入口地址。（1）一級功能轉(zhuǎn)移如果機器指令操作碼字段的位數(shù)和位置固定，可以直接使操作碼與入口地址碼的部分位相對應(yīng)。例如，某計算機有16條機器指令，指令操作碼用4位二進制數(shù)表示，分別為0000、000…、1111?，F(xiàn)以字母Q表示操作碼，令微程序的入口地址為Q11B，例如000011B為MOV指令的入口地址，000111B為ADD指令的入口地址，001011B為SUB指令的入口地址……。由此可見，相鄰兩段微程序的入口地址相差4個單元（2）二級功能轉(zhuǎn)移若各類指令的操作碼的位數(shù)和位置不固定時，需采用分級轉(zhuǎn)移，第一次先按指令類型標(biāo)志轉(zhuǎn)移，以區(qū)分出指令屬于哪一類，如單操作數(shù)指令、雙操作數(shù)指令等。在每一類機器指令中的操作碼的位數(shù)和位置應(yīng)當(dāng)是固定的，第二次即可按操作碼區(qū)分出具體是哪條指令，以便轉(zhuǎn)移到相應(yīng)微程序入口。（3）通過PLA電路實現(xiàn)功能轉(zhuǎn)移可編程邏輯陣列PLA實質(zhì)上是一種譯碼編碼陣列，具有多個輸入和多個輸出，PLA的輸入是機器操作碼和其他判別條件，PLA的輸出就是相應(yīng)微程序的入口地址，這種方法對于變長度、變位置的操作碼的處理更為有效而且轉(zhuǎn)移速度較快。在轉(zhuǎn)移到一條機器指令對應(yīng)的微程序入口地址后，則開始執(zhí)行微程序，每條微指令執(zhí)行完畢時，需根據(jù)其中的順序控制字段的要求形成后繼微指令地址。（1）增量方式(順序轉(zhuǎn)移型微地址) 這種方式和機器指令的控制方式相類似，它也有順序執(zhí)行、轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)子之分。順序執(zhí)行時，后繼微地址就是現(xiàn)行微地址加上一個增量(通常為“1”)；轉(zhuǎn)移或轉(zhuǎn)子時，由微指令的順序控制字段產(chǎn)生轉(zhuǎn)移微地址。因此，微程序控制器中應(yīng)當(dāng)有一個微程序計數(shù)器(μPC)。為了降低成本，一般情況下部是將微地址寄存器μAR改為具有計數(shù)功能的寄存器以代替μPC。在非順序執(zhí)行微指令時，用轉(zhuǎn)移微指令實現(xiàn)轉(zhuǎn)移。轉(zhuǎn)移微指令的順序控制字段分成兩部分：轉(zhuǎn)移控制字段(BCF)與轉(zhuǎn)移地址字段(BAF) “起始和轉(zhuǎn)移地址發(fā)生器”的功能有兩個：其一是當(dāng)一條新的機器指令裝入IR時，它就形成機器指令的微程序段的起始地址且裝入μPC，而且隨著節(jié)拍電位信號的到來，μPC自動地增加一個增量，以便連續(xù)地從CM中讀出微指令，相應(yīng)的微操作控制信號按規(guī)定順序發(fā)送到CPU的各個部分。第二個功能是當(dāng)微指令指示其測試狀態(tài)標(biāo)志、條件代碼或機器指令的某些位時，它就對指定的條件進行測試，若滿足轉(zhuǎn)移條件，就把新的轉(zhuǎn)移地址裝入μPC，實現(xiàn)轉(zhuǎn)移；否則不裝入新地址，微程序就順序執(zhí)行。所以，每次從CM中取出一條新的微指