【正文】 直接和字段混合編碼 2. 垂直型微指令 類似機器指令操作碼 的方式 一次能定義并執(zhí)行多個并行操作 由微操作碼字段規(guī)定微指令的功能 3. 兩種微指令格式的比較 (1) 水平型微指令比垂直型微指令 并行操作能力強 靈活性強 (2) 水平型微指令執(zhí)行一條機器指令所要的 微指令 數(shù)目少，速度快 (3) 水平型微指令 用較短的微程序結構換取較長的 微指令結構 (4) 水平型微指令與機器指令 差別大 六、靜態(tài)微程序設計和動態(tài)微程序設計 靜態(tài) 微程序無需改變，采用 ROM 動態(tài) 通過 改變微指令 和 微程序 改變機器指令 有利于仿真，采用 EPROM 七、毫微程序設計 1. 毫微程序設計的基本概念 微程序設計 用 微程序解釋機器指令 毫微程序設計 用 毫微程序解釋微程序 毫微指令與微指令 的關系好比 微指令與機器指令 的關系 毫微程序控制存儲器的基本組成 控制存儲器 （微程序） CMAR1 MOP OP 轉移地址 垂直型 微指令 IR + 1 CMDR1 CMAR2 控制存儲器 （毫微程序） 水平型微指令 … 控制信號 CMDR2 八、串行微程序控制和并行微程序控制 取第 i+1 條微指令 執(zhí)行第 i 條微指令 取第 i 條微指令 執(zhí)行第 i+1 條微指令 執(zhí)行第 i 條微指令 取第 i 條微指令 取第 i+1 條微指令 執(zhí)行第 i+1 條微指令 取第 i+2 條微指令 執(zhí)行第 i+2 條微指令 串行 微程序控制 并行 微程序控制 1. 寫出對應機器指令的微操作及節(jié)拍安排 假設 CPU 結構與組合邏輯相同 (1) 取指階段微操作分析 T0 T1 T2 PC MAR M ( MAR ) MDR ( PC ) + 1 PC MDR IR OP ( IR ) 微地址形成部件 九、微程序設計舉例 1 R 若一個 T 內安排一條微指令 則取指操作需 3 條微指令 3 條微指令 Ad ( CMDR ) CMAR OP ( IR ) 微地址形成部件 CMAR 還需考慮 如何讀出 這 3 條微指令 ? (2) 取指階段的微操作及節(jié)拍安排 考慮到需要 形成后繼微指令的地址 T0 T1 T2 T3 T4 T5 1 R ( PC )+1 PC OP ( IR ) 微地址形成部件 MAR PC CMAR Ad ( CMDR ) MDR M ( MAR ) CMAR Ad ( CMDR ) IR MDR CMAR OP ( IR ) (3) 執(zhí)行階段的微操作及節(jié)拍安排 考慮到需形成后繼微指令的地址 取指微程序的入口地址 M 由微指令下地址字段指出 ? 非訪存指令 ① CLA 指令 T0 T1 ② COM 指令 T0 T1 Ad ( CMDR ) CMAR AC AC CMAR Ad ( CMDR ) AC 0 ④ CSL 指令 T0 T1 ⑤ STP 指令 T1 Ad ( CMDR ) CMAR AC0 ACn T0 CMAR Ad ( CMDR ) G 0 L ( AC ) R ( AC ) ③ SHR 指令 T0 T1 AC0 AC0 R ( AC ) L ( AC ) CMAR Ad ( CMDR ) ? 訪存指令 ⑥ ADD 指令 T0 T1 T2 T3 T4 T5 Ad ( IR ) MAR Ad ( CMDR ) CMAR M ( MAR ) MDR Ad ( CMDR ) CMAR ( AC ) + ( MDR ) AC Ad ( CMDR ) CMAR 1 R ⑦ STA 指令 T0 T1 T2 T3 T4 T5 Ad (IR) MAR Ad ( CMDR ) CMAR AC MDR Ad ( CMDR ) CMAR MDR M(MAR) Ad ( CMDR ) CMAR 1 W ⑧ LDA 指令 T0 T1 T2 T3 T4 T5 Ad ( IR ) MAR Ad ( CMDR ) CMAR M ( MAR ) MDR Ad ( CMDR ) CMAR MDR AC Ad ( CMDR ) CMAR 1 R 全部微操作 20個 微指令 38條 ? 轉移類指令 ⑨ JMP 指令 T0 T1 Ad ( IR) PC Ad ( CMDR ) CMAR ⑩ BAN 指令 T0 T1 Ad ( CMDR ) CMAR A0 ? Ad ( IR ) + A0 ? ( PC ) PC 2. 確定微指令格式 (1) 微指令的編碼方式 (2) 后繼微指令的地址形成方式 采用直接控制 由機器指令的操作碼通過微地址形成部件形成 由微指令的下地址字段直接給出 (3) 微指令字長 由 20 個微操作 確定 操作控制字段 最少 20 位 由 38 條微指令 確定微指令的 下地址字段 為 6 位 微指令字長 可取 20 ＋ 6 ＝ 26 位 (4) 微指令字長的確定 1 條 18 條 38 條微指令中有 19 條 是關于后繼微指令地址 CMAR OP ( IR ) CMAR Ad ( CMDR ) CMAR 其中 若用 Ad ( CMDR ) 直接送控存地址線 則 省去了打入 CMAR 的時間，省去了 CMAR 同理 OP ( IR ) 微地址形成部件 控存地址線 可省去 19 條微指令， 2 個微操作 38 － 19 ＝ 19 下地址字段最少取 5 位 20 － 2 ＝ 18 操作控制字段最少取 18 位 18位 考慮留有一定的余量 取操作控制字段 下地址字段 5位 共 30位 (6) 定義微指令操作控制字段每一位的微操作 0 1 2 23 24 29 … … 24位 6位 多路選擇 OP IR 下地址 控制存儲器 … CMDR 控制信號 微地址 形成部件 (5) 省去了 CMAR 的控制存儲器 3. 編寫微指令碼點 1 1 16 LDA 12 1 11 ADD 1 10 04 COM 03 CLA 1 1 1 01 1 1 00 微指令 地址 (八進制 ) 微程序 名稱 1 1 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 微指令（二進制代碼 ） 操作控制字段 下地址字段 1 17 0 0 1 0 0 0 取指 02 20 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 27 26 25 24 23 10 4 3 2 1 29 28 0 … … 1