4.5微程序控制器

微程序的相关概念
4.5微程序控制器_第1张图片
将控制信号以二进制数的形式来存放在控制存储器中。
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微命令本质上就是前面的控制信号(脉冲信号和电平信号)。
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微程序->微指令->微命令
右上角的指令周期流程图是add指令,它是由六条微指令组成的一个微程序,其中每一条微指令分别有不同的微命令组成。
在存储器中有一块用来存放控制信号的二进制,当第一条微指令从控制存储器中取出,就会到相应的地质单元执行,0000单元内存放的是111所以当0000单元的微指令被取出时,也就意味着当前的cpu周期需要发出三个控制信号。
执行这个微程序也就意味着要去主存取出六条微指令。每一条微指令都有对应要发出的控制信号。
当微指令全部取出并发出相应的控制信号,add这条指令的功能就实现了。

微指令的结构
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为所有的微命令(控制信号)标号,后面还有几位是顺序信号。
4,7分别将数据送到ALU,10进行加运算。2将计算的数据最后送到R2中。
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P1表示译码,P2表示测试判断,进位标志的情况。
后面的四位表示下一条微指令的地址1001然后从内存取出。

微程序的组成
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上面的地址表示当前的微指令在主存中的地址,下面的表示下一条将要执行的微指令的地址。
取指周期
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当P1,P2有一个信号为1时,给出下一条微指令地址都是0000,是一个无效地址,具体下一条微指令地址是什么,有具体的译码电路决定。
因为在译码的过程中,译码电路会分析这段微指令的功能,分析出为十进制加法运算,就给出下一条微指令地址。
执行周期
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微程序控制器的组成
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在这里插入图片描述
微地址寄存器存放的是微指令的地址。
控制存储器用来存放微指令。
从控制存储器取出的微指令二进制码存放在微指令寄存器中。
地址转移逻辑用来决定下一条微指令的地址信息。

执行过程
微地址寄存器存放微指令地址,去控制存储器中找到对应的微指令取出存放到微指令寄存器。控制字段发出相对应的控制信号。
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黑色的是控制信号,蓝色的是测试判断位,红色的是地址。
为0000时,有逻辑地址转移来决定下一条微指令地址。
将OP码(操作码)放入逻辑地址转移,由具体的功能决定下一条微指令地址。
当检测到是减法时就会送到减法微程序的第一条微指令的地址。
根据功能送到相应的微程序执行周期。

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当执行完这个微程序时,地址变成0000,这时候地址转移逻辑将0000送到为地址寄存器,再次取0000单元内的微指令,这条指令的功能就是将PC的下一条指令的地址放到地址寄存器中,重复刚开始的步骤继续执行微程序。

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