微程序控制计算机的工作原理,微程序控制器的基本原理详细图解

微程序控制器的基本原理详细图解

1、控制存储器：控制存储器是微程序控制器中的核心部件，通常由只读存储器ROM器件实现，简称控存。

2、微指令：控制存储器中的一个存储单元(字)表示了某一条指令的某一操作步骤的控制信号，以及下一步骤的有关信息，称该字为微指令。

作用：准确提供了指令执行中的每一步要用的操作信号及下一微指令的地址。

3、微程序：全部微指令的集合称为微程序。

4、微程序控制器的基本工作原理：根据IR(指令寄存器)中的操作码，找到与之对应的控存中的一段微程序的入口地址，并按指令功能所确定的次序，逐条从控制存储器中读出微指令，以驱动计算机各部件正确运行。

5、得到下一条微指令的地址的有关技术：要保证微指令的逐条执行，就必须在本条微指令的执行过程中，能得到下一条微指令的地址。

形成下条微指令地址(简称下地址)可能有下列五种情况：

①下地址为本条微指令地址加1；

②微程序必转某一微地址，可在微指令中给出该微地址值；

③根据状态标志位，选择顺序执行或转向某一地址；

④微子程序的调用及返回控制，要用到微堆栈；

⑤根据条件判断转向多条微指令地址中的某一地址，比③更复杂的情况。

如：若C=1，转移到 A1 微地址；

若S=1，转移到 A2 微地址；

若Z=1，转移到 B1 微地址；

这种情况，在微指令中直接给出多个下地址是不现实的，应找出更合理的解决方案。

微指令的格式和内容：下地址字段

控制命令字段

补充：微指令编码的方法

(1)直接表示法(水平型微指令)：操作控制字段中的每一位带代表一个微操作控制信号。如教学实验计算机的微指令56位

(2)编码表示法(垂直型微指令)：把一组相斥性的微命令信号组成一个小组，通过小组字段译码器对每一个微命令信号进行译码。

(3)混合表示法：将直接表示法与编码表示法相混合使用。

下地址字段的内容

得到下地址的方法

由指令操作码得到

微指令顺序执行

微指令必转或条件转移

多路微地址转移

微子程序调用和返回

按次数循环一段微程序

其它：如特定入口微地址

在微指令下地址字段中表示清楚:

使用哪种方法

哪个判断条件，

要用的有关地址等，

并用专门电路完成

必要支持和处理

微指令的下地址是微程序设计中要重

点解决的问题之一，

技术、技巧性强应学得好些

微程序定序器Am2910芯片的组成与功能

①功能：在微程序控制器中，Am2910用于形成下一条微指令地址。它能提供12位微指令地址，因此可直接寻址4096条微指令字的空间范围。

②组成：

4输入的多路地址选择器，可从下列4个之一选择

寄存器/计数器(RIC)

直接输入微地址(D)

微程序计数器(μPC)

微堆栈(F)

( 见下图)

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