計算機組成原理學習筆記 控制器

2021-10-23 00:13:35 字數 1587 閱讀 6141

二、硬佈線控制器

1.1、微操作命令

2、cpu 控制方式

3、設計步驟

三、微程式控制器

3)主儲存器與控制儲存器

2、微程式控制器的結構

3、微程式控制器工作過程

4、微指令的編碼

5、微指令的位址形成方式

6、微指令格式

7、微程式控制單元的設計

1)時鐘週期

2)機器週期

3)指令週期

4)微操作命令分析

1.1、微操作命令

一條指令分為 3 個工作週期:取指、間址和執行,每個週期地微操作命令:

1)同步控制

2)非同步控制

3)聯合控制1)微命令和微操作

2)微指令與微週期4)程式與微程式①控制儲存器

②微指令暫存器

③微位址形成部件①取微指令

②翻譯微指令

③執行-從 cm 中逐條取出對應微指令並執行

④為下乙個執行準備1)直接編碼

2)字段直接編碼方式

①互斥性微命令再同一段內,相容性的不同段;

②每個小段包含的資訊位不能太多,否則增加解碼線路的複雜性和解碼時間;

③一般每個小段要留出乙個狀態,表示本字段不發出任何微命令。因此,但某字段為 3 位,則最多只能表示 7 個互斥的微命令,通常 000 表示不操作。

3)字段間接編碼1)直接由微指令的下位址字段指出。微指令中設定乙個下位址字段,由微指令的下位址字段直接指出後繼指令的位址,這種方式又稱為斷定方式

2)根據機器指令的操作碼形成。機器指令取至指令暫存器後,微指令的位址由操作碼經微位址形成部件形成。

3)其他方法:

①增量計數器法,即(cmar)+1→cmar,適用於後繼微指令的位址連續的情況。

②根據各種標誌決定微指令分支轉移的位址。

③通過網路測試形成。

④由硬體直接產生微程式入口位址;電影加電後,第一條微指令的位址可由專門的硬體電路產生,也可由外部直接向 cmar 輸入微指令的位址,這個位址即為取指週期微程式的入口位址。

1)水平型微指令

2)垂直型微指令

3)混合型微指令

①水平型並行操作能力強、效率高、靈活性強;垂直型則較差。

②水平型的指令執行時間短;垂直型的指令執行時間長。

③由水平型微指令解釋指令的微程式,具有微指令字較長但微程式短的特點;垂直型則相反,其微指令短而微程式較長。

④水平型微指令使用者難以掌握,而垂直型微指令與指令比較相似,相對容易掌握。

7.1、動態微程式設計和毫微程式設計

1)動態微程式設計

2)毫微程式設計

計算機組成原理 控制器

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