cu的功能及設(shè)計(jì)ppt課件-資料下載頁(yè)
2025-01-06 13:54本頁(yè)面
【正文】 直接和字段混合編碼 2. 垂直型微指令 類似機(jī)器指令操作碼 的方式 一次能定義并執(zhí)行多個(gè)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(qiáng) 靈活性強(qiáng) (2) 水平型微指令執(zhí)行一條機(jī)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(jié)構(gòu)換取較長(zhǎng)的 微指令結(jié)構(gòu) (4) 水平型微指令與機(jī)器指令 差別大 六、靜態(tài)微程序設(shè)計(jì)和動(dòng)態(tài)微程序設(shè)計(jì) 靜態(tài) 微程序無(wú)需改變，采用 ROM 動(dòng)態(tài) 通過(guò) 改變微指令 和 微程序 改變機(jī)器指令 有利于仿真，采用 EPROM 七、毫微程序設(shè)計(jì) 1. 毫微程序設(shè)計(jì)的基本概念 微程序設(shè)計(jì) 用 微程序解釋機(jī)器指令 毫微程序設(shè)計(jì) 用 毫微程序解釋微程序 毫微指令與微指令 的關(guān)系好比 微指令與機(jī)器指令 的關(guān)系 毫微程序控制存儲(chǔ)器的基本組成 控制存儲(chǔ)器 （微程序） CMAR1 MOP OP 轉(zhuǎn)移地址 垂直型 微指令 IR + 1 CMDR1 CMAR2 控制存儲(chǔ)器 （毫微程序） 水平型微指令 … 控制信號(hào) 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(duì)應(yīng)機(jī)器指令的微操作及節(jié)拍安排 假設(shè) CPU 結(jié)構(gòu)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(shè)計(jì)舉例 1 R 若一個(gè) T 內(nèi)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(gè) 微指令 38條 ? 轉(zhuǎn)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(jī)器指令的操作碼通過(guò)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(zhǎng) 由 20 個(gè)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(zhǎng) 可取 20 ＋ 6 ＝ 26 位 (4) 微指令字長(zhǎng)的確定 1 條 18 條 38 條微指令中有 19 條 是關(guān)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(shí)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(gè)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(chǔ)器 … CMDR 控制信號(hào) 微地址 形成部件 (5) 省去了 CMAR 的控制存儲(chǔ)器 3. 編寫微指令碼點(diǎn) 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(jìn)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(jìn)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
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