计算机组成原理 | 第十章：控制单元的设计 | 节拍安排 | 微命令 | 微操作 | 微指令 | 微程序
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文章目录
📚组合逻辑设计
🐇组合逻辑控制单元框图
- CU外特性
- 节拍信号
🐇微操作的节拍安排⭐️
采用同步控制方式一个机器周期内有3个节拍时钟周期
⚠️安排微操作时序的原则
- 原则一微操作的先后顺序不得随意更改
- 原则二被控对象不同的微操作尽量安排在一个节拍内完成
- 原则三占用时间较短的微操作尽量安排在一个节拍内完成并允许有先后顺序
🥕不同微操作的节拍安排示例
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取指周期
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间址周期
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执行周期
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中断周期
🐇组合逻辑设计步骤了解
- 列出操作时间表
- 写出微操作命令的最简表达式
- 画出逻辑图
📚微程序设计
- 组合逻辑控制器由大量的逻辑门和触发器组成
- 微程序控制器基于“存储程序顺序执行”的思想体制
🐇微程序控制器的设计思想
🐇微程序控制器的基本概念⭐️
⚠️易混整理
- 控制部件通过控制线向执行部件发出各种控制命令通常这种控制命令叫做微命令是最小单位组成微指令 。
- 在机器的一个CPU周期中一组实现一定操作功能的微命令的组合构成一条微指令
- 事实上一条机器指令的功能是由许多条微指令组成的序列来实现的。这个微指令序列通常叫做微程序。
- 微操作指令执行时必须完成的基本操作。例如PC→ARPC+1→ PCRAM→IR。
微指令和微操作的关系❓
微指令是指在微程序控制的计算机中同时发出的控制信号所执行的一组微操作。
微命令和微操作的关系❓
一组实现一定操作功能的微命令的组合构成一条微指令微命令是微操作的控制信号微操作是微命令的操作过程。
微指令和机器指令的关系❓
每一条机器指令由若干条微指令组成的微程序来解释执行。
微程序和程序的关系❓
微程序是由多个机器指令组成的机器指令集程序则是为了完成某一应用功能所编写的代码的集合。简单一点微程序是机器指令级别的程序是高级语言级别的。
🐇微程序控制器的工作原理
🥕微程序控制单元的基本框图
微程序控制器主要由控制存储器、微指令寄存器和地址转移逻辑三大部分组成。
- 控制存储器用来存放实现全部指令系统的微程序。
- 微指令寄存器用来存放由控制存储器读出的一条微指令信息。
- 地址转移逻辑承担自动完成修改微地址的任务。
🥕微程序控制单元工作原理
🐇微程序的编码方式
🥕直接编码方式
🥕字段直接编码方式
🥕字段间接编码方式
混合编码直接编码和字段编码混合使用
🐇微指令序列地址的形成
