北航計算機組成原理講義_5cpu與微程序設(shè)計(參考版)
2024-10-21 12:11本頁面
【正文】 假定用編碼 0001測試條件標(biāo)志 Z=0 ?次地址字段： 12位，控制存儲器容量為 4KW 微操作控制字段（ 24位） 條件字段（ 4位） 次地址字段（ 12位） 結(jié)構(gòu)圖 微程序設(shè)計舉例 結(jié)構(gòu)圖 ?MOV 1000H[BX], AX 指令執(zhí)行的微操作流程 3 微指令 完成功能 需要的微操作信號 1 指令地址送 MAR IB ? PC 2 Read Memory AB ? MAR, RD, W/B 指令送 MDR MDR ? DB 調(diào)整 PC PC+1 MDR（ 指令）送 IR IB ? MDR 微指令編碼 400000 0 004810 0 001008 0 020210 0 4 取指周期 微操作控制字段（ 24位） 條件字段（ 4位） 次地址字段（ 12位） 微程序設(shè)計舉例 結(jié)構(gòu)圖 ?MOV 1000H[BX], AX 指令執(zhí)行的微操作流程 (BX)+1000H 送 Z IB ? GR, RDGR, W/B, ADD 810090 0 9 目的操作數(shù)地址送 MAR IB ? Z 202100 0 10 執(zhí)行周期 AX送 MDR IB?GR,RDGR,W/B 810010 0 11 寫存儲器 AB?MAR, DB ?MDR WR, W/B 006410 0 12 7 微指令 完成功能 需要的微操作信號 5 PC送 MAR IB ? PC 6 從存儲器讀取 1000H AB ? MAR, RD, W/B 1000H送 MDR MDR ? DB 調(diào)整 PC PC+1 MDR（ 1000H）送 D IB ? MDR 微指令編碼 400000 0 004810 0 001008 0 020210 0 8 取變址值 微程序設(shè)計舉例 結(jié)構(gòu)圖 ?JNE 1200 指令執(zhí)行的微操作流程 3 微指令 完成功能 需要的微操作信號 1 指令地址送 MAR IB ? PC 2 Read Memory AB ? MAR, RD, W/B 指令送 MDR MDR ? DB 調(diào)整 PC PC+1 MDR（ 指令）送 IR IB ? MDR 微指令編碼 400000 0 004810 0 001008 0 020210 0 4 公共取指周期 微程序設(shè)計舉例 結(jié)構(gòu)圖 ?JNE 1200 指令執(zhí)行的微操作流程 7 微指令 完成功能 需要的微操作信號 5 PC送 MAR IB ? PC 6 從存儲器讀取 1200H AB ? MAR, RD, W/B 1200H送 MDR MDR ? DB 調(diào)整 PC PC+1 條件成立時轉(zhuǎn)移 條件來自標(biāo)志寄存器 IB ? MDR 微指令編碼 400000 0 004810 0 001008 1 202100 0 8 取轉(zhuǎn)向地址 。 ?微指令中有條件轉(zhuǎn)移是的次地址技術(shù)： ? 雙次地址字段 ? 地址邏輯生成次地址 微指令的順序控制 取指微程序取操作數(shù)執(zhí)行送結(jié)果條件成立時執(zhí)行指令1 指令2取操作數(shù)執(zhí)行送結(jié)果指令3取操作數(shù)執(zhí)行取操作數(shù)條件不成立時執(zhí)行指令4 微指令的順序控制 控制地址寄存器 C M AR控制存儲器 C M AR控制字段ALU標(biāo)志條件 地址1 地址2轉(zhuǎn)移邏輯多路器IR地址選擇雙地址字段 微指令的順序控制 生成次地址 控制地址寄存器 C M AR控制存儲器 C M AR控制字段ALU標(biāo)志條件 次地址轉(zhuǎn)移邏輯多路器IR地址 微指令執(zhí)行的時序控制 微指令周期取微指令取微指令取微指令執(zhí)行微指令 執(zhí)行微指令微程序控制器的速度與硬接線控制器的速度誰快？ 微程序設(shè)計 ?微程序設(shè)計的基本步驟 ?根據(jù)機器結(jié)構(gòu)圖寫出每一條機器指令的微操作流程，劃分微指令； ?根據(jù)機器結(jié)構(gòu)圖確定微指令控制字段的編碼格式 ?根據(jù)條件標(biāo)志確定微指令條件字段的編碼格式 ?根據(jù)所有指令的微指令數(shù)確定控制存儲器的容量和微指令次地址字段的位數(shù)。 微操作控制信息字段 條件字段 次地址字段 微指令格式 ?控制存儲器 取指公共微程序 ADD微程序 SUB微程序 AND微程序 XXX指令微程序 控制存儲器結(jié)構(gòu) 微指令的順序控制 ?順序控制技術(shù) ?決定下一條微指令的因素：當(dāng)前微指令，條件標(biāo)志，指令操作碼 ?順序執(zhí)行時：次地址字段直接給定，每條機器指令的微程序的最后一條微指令的次地址字段一定是公共取指微程序的第一條微指令在控制存儲器中的地址。 微操作控制信號微操作控制 順序控制直接控制編碼微操作控制信號微操作控制 順序控制分段直接編譯譯碼 譯碼 譯碼 譯碼 微指令格式 ?順序控制字段 ?條件字段：該微指令執(zhí)行完后，是否要根據(jù) ALU的標(biāo)志以及根據(jù)什么標(biāo)志來確定下一條微指令在控制存儲器中的地址。 ?分段直接編譯：將微操作分組，同一組微操作互斥，不會同時執(zhí)行，任何時候最多只有一個微操作被執(zhí)行，組間微操作可能同時執(zhí)行，組內(nèi)微操作采用編碼方式。 1表示執(zhí)行該微操作， 0表示不執(zhí)行該微操作。 微操作控制信息字段 條件字段 次地址字段 微程序原理 ?微程序控制器的原理 ?根據(jù)指令譯碼得到該指
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