《微程序控制器》PPT课件
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计算机原理6.10微程序控制器1、微程序控制器基本思想硬布线:同步逻辑、繁、快、贵、难改⼀条指令多个时钟周期⼀个时钟周期⼀个状态⼀个状态对应⼀组并发信号微程序:存储逻辑、简、慢、廉、易改将并发信号事先存储为微指令⼀条指令对应多条微指令状态等同于存储器地址2、微程序控制器⼯作原理微程序是利⽤软件⽅法来设计硬件的技术将完成指令所需的控制信号按格式编写成微指令,存放到控制存储器 ⼀条机器指令对应⼀段微程序(多条微指令) 指令取指执⾏--》微程序的执⾏---》执⾏多条微指令--》依次⽣成控制信号存储技术和程序设计相结合,回避复杂的同步时序逻辑设计3、单总线结构CPU主要部件都连接在总线上各部件间通过总线进⾏传输4、单总线CPU微指令构造操作控制字段:存储操作控制信号 每⼀位对应⼀个控制信号,也称微命令,可同时给出多个操作信号顺序控制字段:⽤于控制微程序的执⾏顺序 判别逻辑为零,下⼀条微指令地址从下址字段获取,否则按约定规则⽣成。
5、程序、微程序、指令、微指令对应关系5、微程序控制器组成原理框图(下址字段)指令寄存器IR是微程序控制器的最基本的输⼊,它将指令的操作码送到⼀个地址转移逻辑中,⽣成不同指令的微程序⼊⼝地址,每⼀条指令完成取指令以后,要进⼊到不同的执⾏状态,或者说要进⼊到不同的微程序⼊⼝地址,有了⼊⼝地址之后,再经过⼀个多路选择器进⾏选择,有可能是⾛不同指令的⼊⼝地址,也有可能是直接由微指令字的下址字段给出来的下址部分,到底要⾛哪个,由判别字段来选择,判别字段为1的时候,则⾛微程序⼊⼝地址,判别字段为零,则执⾏下⼀条微指令,得到正确的微地址后,送⼊到⼀个微地址寄存器中,微地址寄存器受时钟控制,每来⼀个时钟,对应的微地址寄存器就会重新更新地址,通过微地址寄存器,微地址输⼊到控制存储器(控存),控制存储器是⽤来存储微程序的,所以控制存储器得到⼀个微地址后,就会得到⼀条微指令,将微指令进⾏解析,⼀部分⽤来形成下址字段,⼀部分形成判别字段,⼀部分形成微操作控制字段,微操作控制字段会产⽣操作控制信号,这些信号会送到对应的功能部件,这些信号不需要执⾏,只需要连接到对应控制部件的控制执⾏点就可以了。