微程序控制器原理（增量方式和断定方式结合法）
目录
一、微程序控制的基本思想
二、主要部件
三、工作过程
四、微指令格式和编码方法
五、微地址形成方式
1.微程序的入口地址的形成
2.后续地址的形成
2.1 增量方式
2.2 断定方式
六、微程序的时序安排
七、微程序控制方式优缺点及应用
一、微程序控制的基本思想
1.若干微命令编制成一条微指令,控制实现一步操作
2.若干微指令组成一段微程序,解释执行一条机器指令
3.微程序事先存放在控制存储器中,执行机器指令时再取出
二、主要部件
1.控制存储器CM
功能:存放微程序
CM属于CPU,不属于主存储器
2.微指令寄存器uIR
功能:存放现行微指令
微命令字段:提供一部操作所需的微命令
微地址字段:(指明后续微地址的形成方式.提供微地址的给定部分)
3.微地址形成电路
功能:提供两类微地址
微程序入口地址:由机器指令操作码形成
后续微地址:由微地址字段,现行微地址,运行状态等形成
三、工作过程
1.取机器指令
CM 取指微指令 uIR 微命令字段 译码器 微命令 主存 机器指令 IR
2.转微程序入口
IR 操作码 微地址形成电路 入口 uAR ->CM 首条微指令 uIR
3.执行首条微指令
uIR 微命令字段 译码器 微命令 操作部件
4.取后续微指令
微地址低端,现行微地址,运行状态 ->微地址形成电路 后续微地址->uAR->CM 后续指令->uIR
5.执行后续微指令
同3
6.返回
微程序执行完,返回CM(存放取指微指令的固定单元)
四、微指令格式和编码方法
1.格式分类
1.1 垂直型微指令
一条微指令定义并执行一种基本操作
优点:微指令短,简单,规整,便于编写微程序
缺点:微程序长,执行速度慢,工作效率低
1.2 水平型微指令
一条微指令定义并执行几种并行的基本操作
优点:微程序短,执行速度快
缺点:微指令长,编写微程序比较麻烦
1.3 混合型微指令
在垂直型的基础上增加一些不太复杂的并行操作
微指令不长,便于编写,微程序不长,执行速度加快
2.编码方法
2.1 直接控制法
微命令按位给出
不需要译码,产生微命令的速度快
信息的表示效率低
微指令中通常只有个别位采用直接控制法
2.2 分段直接编译法
微命令由字段编码直接给出
微命令分组原则: 同类操作中互斥的微命令放同一字段
操作唯一,编码比较简单,一条微指令能同事提供若干条命令,便于组织各种操作
2. 3分段间接编译法
微命令由本地段编码和其他字段解释共同给出
（1）设置解释位或解释字段
（2）分类编译：按功能类型将微指令分类,分别安排各类微指令格式和字段编码,并设置区分标志
2.4 其他编码方法
（1）微指令译码与机器指令译码复合控制
（2）微地址参与解释
五、微地址形成方式
1.微程序的入口地址的形成
指令操作码 功能转移 微程序入口
（1）一级功能转移
各操作码的位置,位数固定,一次转换成功
入口地址 = 页号,操作码
（2）二级功能转移
各类指令操作码的位置,位数不固定,需要两次转移
分类转:根据指令类型标志,区分指令类型
功能转:根据指令操作码,区分操作类型
（3）用可编程逻辑阵列PLA实现功能转移
2.后续地址的形成
2.1 增量方式
以顺序执行为主,辅以各种常规转移方式
顺序:现行微地址+1
跳步:现行微地址+2
无条件转移:现行微指令给出转移微地址
条件转移:现行微指令给出转移地址和转移条件
转微子程序:现行微指令给出微子程序入口,
返回微主程序:现行微指令给出寄存器号
2.2 断定方式
由直接给定和测试断定组合相结合形成微地址
微指令: 给定部分(给定后续微地址的高位部分) 断定条件(指明后续微地址低位部分的形成方式)
实现多路分支
六、微程序的时序安排
同步控制,用统一微指令周期控制各条微指令执行 二级时序
七、微程序控制方式优缺点及应用
1.优点
设计规整,设计效率高;
易于修改,扩展指令系统功能
结构规整,简洁,可靠性高
性价比高
2.缺点
速度慢(防存频繁,转移较多
执行效率不高(未充分发挥数据通路本身具有的并行能力
3.应用范围
用于速度要求不高,功能较复杂的机器
微程序控制器原理（增量方式和断定方式结合法）相关推荐
- DJ7-6 模型机微程序控制器
目录 1. 基本思想 2. 微程序的存储模式 3. 微程序控制器的逻辑组成 (1)控制存储器 CM (2)微指令寄存器 μIR (3)微地址形成电路 (4)微地址寄存器 μAR 4. 微程序的执行过程 ...
- 远程FPGA虚拟实验平台用SystemVerilog HDL实现微程序控制器
远程FPGA虚拟实验平台用SystemVerilog HDL实现微程序控制器 原理 参考材料 实验内容 源代码 参考材料 VirtalBoard uAR 实验内容 ROM模块 ROM的uprogram ...
- 【计算机组成原理】三、微程序控制器实验
文章目录 一.实验目的 二.实验设备 三.实验原理 四.实验步骤 五.实验结论 一.实验目的 (1)掌握微程序控制器的组成原理 (2)掌握微程序的编制写入,观察微程序的运行过程 二.实验设备 PC 机 ...
- 组成原理——实验一运算器组成实验_微程序控制器方式
实验一运算器组成实验_微程序控制器方式实验报告 一.实验目的 (1)熟悉逻辑测试笔的使用方法. (2)熟悉 TEC-8 模型计算机的节拍脉冲 T1.T2.T3: (3)熟悉双端口通用寄存器组的读写操作 ...
- 计组之中央处理器：5、微程序控制器(组成、原理、概念对比)
5.微程序控制器 思维导图 微程序控制器的设计思路 微程序控制器的基本结构 微程序控制器的工作原理 概念对比 程序与微程序 指令与微指令 主存储器与控制器存储器 IR和uIR(MDR和CMDR) PC ...
- 操作系统之I/O管理：1、I/O控制器、I/O控制方式(程序直接控制方式、中断驱动方式、DMA方式、通道控制方式)
1.I/O设备的概念.分类 基础知识 思维导图 什么是I/O设备? 分类 I/O控制器 思维导图 I/O控制器功能 I/O控制器的组成 内存映像I/O vs 寄存器独立编址 I/O控制方式 1.程序直 ...
- 超详细的jenkins持续集成工作原理、功能、部署方式等介绍
文章由LinuxBoy分享于2019-08-30 11:08:39 超详细的jenkins持续集成工作原理.功能.部署方式等介绍 1. 概念 jenkins是一个开源项目,提供了一种易于使用的持续集成 ...
- 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 ...
- 计算机系统原理实验——微程序控制器
计算机系统原理实验--微程序控制器 一.模拟机的操作 1.程序表 2.执行过程及分析 3.流程图及分析 4.运行结果及分析 二.ROM模块设计 1.VHDL语言设计模块: 三.微程序控制器 1.ROM ...
最新文章
- mac系统添加VSCode到右键菜单（转）
- RuntimeError: dimension specified as 0 but tensor has no dimensions
- 每天一个linux命令（29）:chgrp命令
- MVP介绍以及优化封装
- 7-26晚上实现mystring
- VMware ESXi 6.7安装配置
- 5行代码帮你梳理EOS.IO的脉络
- how CRM One Order search by contact name work in the past
- mac使用的正确操作与注意事项(人体工程学)
- Graph_Master(连通分量_Poj_1904)
- 解决ray报错AttributeError: module ‘aioredis‘ has no attribute ‘create_redis_pool‘
- BookCorpus数据集爬虫
- 9.11排序与查找（二）——对字符串数组进行排序，将全部的变位词排在相邻的位置...
- 15kw科比服务器型号,KEB变频器/keb伺服技术/KEB制动器
- 【小程序】拼多多领劵小程序修复版分享
- mysql替换成对括号
- Vue打包后出错：Tip: built files are meant to be served over an HTTP server. Opening index.html over file
- 基于JavaWeb的个人空间个人网站个人博客系统设计与实现
- ubuntu 网络连接图标灰色处理
- 基于java Springboot实现教务管理系统《视频版-建议收藏》