計算機原理 6 12 微指令格式

2022-06-23 12:21:11 字數 1582 閱讀 2136

1、微指令設計原則

有利於縮短微指令字長度

有利於減少控制儲存器容量

有利於提高微程式執行速度

有利於對微指令進行修改

有利於提高程式設計的靈活性

2、微指令格式(直接表示法)

這種方法簡單直觀,便於輸出控制,但是微指令長度太長,控存容量大,如何壓縮微指令長度?

這裡介紹三種方法:

改直接表示為編碼表示(壓縮互斥性微指令)

去掉下址字段,採用μpc=μpc+1的方式生成微指令位址

改水平型微指令為垂直型微指令(犧牲並行性)

下面分別介紹這三種方法

3、微指令格式(編碼表示法)

我們要將微指令中的一系列命令進行分類,分為相容性的微命令,和互斥性的微命令,比如說單匯流排裡邊的,輸出到匯流排的out型的,像r0out、r1out、r2out、pcout、drout等等,這些訊號是不能同時唯一的,因為匯流排在同一時刻只能有一種訊號,那麼這些就是互斥性的微命令,還有一些訊號是可以同時給出的,這些訊號我們稱之為相容性的微命令。

而對於互斥性的微命令,由於他們不能同時給出,所以我們沒有必要給他們這麼長的編碼,可以通過編碼以後再解碼的方式,表示這一類互斥性的微命令。

另外像運算器的+1、add、sub等訊號也是不能給出的,也是互斥性微命令,所以也可以用編碼的方法來給出。

比如說這裡,前7個訊號都是互斥型的,那麼他們就可以用編碼的方法顯示,因為不能同時給出,只能同時給出乙個,所以可以用乙個三八解碼器來進行編碼,三八解碼器有三位,三位全為0的時候,代表什麼指令也不給,注意這裡必須要留出乙個狀態表示什麼訊號也不給,所以如果有8個互斥訊號的話,是不能用三八解碼器的,得用四位來編碼。

2、微指令位址形成方法

下位址欄位法 

特點:微指令長,控存容量大

計數器法  μpc

特點:微指令器,需要加法器

減少了下址字段,有效節約了控存的空間。

5、水平型微指令編碼效率

6、垂直型微指令

7、垂直型微指令例項

8、水平型與垂直型微指令

水平型微指令

並行操作能力強,效率高,靈活性強

微指令字較長,微程式短,控存容量大,效能佳

垂直型微指令

字長短,微程式長,控存容量小,效能差

垂直型與彙編指令相似,易於掌握

基本被淘汰

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