微程序控制器

1、控制部件通过控制线向执行部件发出各种控制命令,通常把这种控制命令叫做:“微命令”

2、执行部件接受微命令后所进行的操作,叫做“微操作”

3、微操作是执行部件中国最基本的操作;

  • 相容性微操作,在同时或同一个CPU周期内可以并行执行的微操作
  • 相斥性微操作,在同时或同一个CPU周期内不可以并行执行的微操作
4、在机器的一个CPU 周期中,一组实现一定操作功能的微命令的组合,构成一条微指令;
5、微指令结构,由“操作控制”、“顺序控制”两大部分组成

  • 操作控制部分,用来发出管理和指挥全机工作的控制信号;每一位表示一个微命令
  • 顺序控制部分,用来决定产生下一条微指令的地址(20-23是下一条微指令的地址)
6、一条机器指令的功能是由许多条微指令组成的序列来实现的,这个序列称为微程序

7、微程序控制器组成原理图:
控制存储器
  • 用来存放实现全部指令系统的微程序,是一个只读存储器
  • 读一条微指令就执行一条微指令,接着读下一条微指令
  • 读出一条微指令并执行微指令的时间总和称为一个微指令周期
  • 通常控制存储器的字长就是微指令字的长度
微指令寄存器
  • 存放由控制寄存器读出的一条微指令信息
  • 其中微地址寄存器决定将要访问的下一条微指令的地址
  • 微命令寄存器则保存一条微指令的操作控制字段和判别测试字段的信息
地址转移逻辑
  • 在一般情况下,微指令由控制存储器读出后直接给出下一条微指令的地址,通常我们简称微地址,信息就存放在微地址寄存器中
  • 一般情况下,微程序不出现分支的话,那么下一条微指令的地址就直接由微地址寄存器给出
  • 当微程序出现分支的话,意味着出现条件转移;需要判别测试字段P和执行部件的“状态条件”反馈信息,去修改微地址寄存器的内容,并按改好的内容去读下一条微指令
  • 承担自动修改微地址的任务

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