微指令控制器的基本原理
微命令和微操作一一对应。一个微命令对于一根输出控制线
相容性微命令:可以并行完成的微命令
互斥型微命令:不可以并行完成的微命令
微命令格式
水平型微命令
一条微命令可定义多个可并行的微命令
|操作控制 |顺序控制|
微程序条数少,执行速度快
但是微指令很长,编写十分麻烦
垂直型微命令
一条微命令只能定义一个微命令,由微操作码字段规定具体规格
|微OP |Rd |Rs |
|微操作码|目的地址|源地址|
微指令短,简单规整,便于编写微程序
但是微程序很多条,执行速度慢,工作效率低
混合型微命令
在垂直型的基础上加一些不太复杂的并行操作
微指令较短,任然便于编写;微程序也不长,执行速度快
微指令的编码方式
直接编码
在微指令的操作控制字段中,每一位代表一个微操作命令,某位为1就代表该控制信号有效
优点:简单,直观,执行速度快,操作并行性良好
缺点:微指令字长过长,n个微命令就要求微指令的操作字段有n位,造成控存容量极大
字段直接编码
将微指令的控制字段分成若干个段
每段经过译码后发出控制信号
微命令字段分段的原则:
1.互斥型微命令放在同一段内,相容性命令分在不同段内,
2.每个小段中包含的信息位不难太多,否则将增加译码线路的复杂性和译码时间
3.一般每一个小段还要留出一个状态,表示本字段不发出任何微命令,此时,当某字段长度为3时,最多只能表示7个互斥的微命令,000表示不操作
3位可以表示8种状态
比如说,(pc)->mar和(pc)+1=pc
这两个指令是互斥的,永远不可能并行发出
这样就能把他们并行了

优点是:可以缩短微指令字长
缺点:还要通过译码电路后再发出微命令,因此比直接编码方式慢
字段间接编码方式
一个字段中的某些微命令,可能需要另一个字段中的某些微命令来解释,由于不是靠字段直接译码发出的微命令,故称为字段间接编码,又称为隐式编码
优点:可以进一步缩短微指令字长
缺点:削弱了微指令的并行控制能力,故通常作为字段直接编码方式的一种辅助手段
微指令地址形成的方式
微地址的下地址字段指出(断定法)
微指令格式中设置一个下地址字段,由微指令的下地址字段直接给出后记微指令的地址,这种方式又称为断定方式
根据机器指令的操作码形成
当机器指令取至指令寄存器后,微指令地址由操作码经微地址形成部件形成
增量计数法
(CMAR)+1=CMAR
分支转移
|操作控制字段|转移方式|转移地址|
转移方式:指明判别的条件
转移地址“转移成功之后的去向
通过测试网络
不用过度深究
由硬件产生微程序的入口地址
第一条微指令地址 由专门的硬件产生
中断周期 由硬件产生中断周期微指令存放地址
