第4章中央处理器详解.ppt

归纳为： 1、微命令的产生方式。将控制器所需的微命令以代码形式编成微指令，存放在一个ROM控制存储器中。在CPU执行程序时，从控制存储器中读出微指令，其中包含微命令控制有关操作。 2、微程序与机器指令之间的对应关系。将各种机器指令的操作分解为若干微操作序列。每条微指令包含微命令控制实现一步操作。 * * 二、 微程序控制的组成原理 1.主要部件 （1）控制存储器CM 功能： 微地址 形成电路 IR PSW PC 微地址寄存器 μAR 控制存储器 CM 译码器 微命令序列 微命令字段 微地址字段 μIR 存放微程序。 CM属于CPU，不属于主存储器。 控制存储器 CM * （2）微指令寄存器 μIR 功能： 微地址 形成电路 IR PSW PC 微地址寄存器 μAR 控制存储器 CM 译码器 微命令序列 微命令字段 微地址字段 μIR 存放现行微指令。 微命令字段： 提供一步操作所需的微命令。 微地址字段： 指明后续微地址的形成方式。 提供微地址的给定部分。 (微操作控制字段) (顺序控制字段) 微命令字段 微地址字段 μIR * 微地址 形成电路 （3）微地址形成电路 功能： IR PSW PC 微地址寄存器 μAR 控制存储器 CM 译码器 微命令序列 微命令字段 微地址字段 μIR 提供两类微地址 微程序入口地址： 由机器指令操作码形成。 后续微地址： 由微地址字段、现行微地 址、运行状态等形成。 微地址 形成电路 微地址 形成电路 * 三、工作过程 -- 6个步骤 （1）取机器指令 CM 取指微指令 μIR 微命令字段 译码器 微命令 主存 机器指令 IR 微地址 形成电路 IR PSW PC 微地址寄存器 μAR 控制存储器 CM 译码器 微命令序列 微命令字段 微地址字段 μIR 取指微指令 控制存储器 取指微指令 微命令字段 微地址字段 译码器 微命令序列 控制存储器 微命令字段 微地址字段 译码器 微命令序列 * （2）转微程序入口 IR 操作码 微地址形成电路 微程序入口 μAR 微命令字段 CM 首条微指令 （3）执行首条微指令 μIR μIR 译码器 微地址 形成电路 IR PSW PC 微地址寄存器 μAR 控制存储器 CM 译码器 微命令序列 微命令字段 微地址字段 μIR 取指微指令 控制存储器 取指微指令 微命令字段 微地址字段 译码器 微命令序列 IR 控制存储器 微命令字段 微地址字段 译码器 微命令序列 微地址 形成电路 IR 微地址寄存器 微地址 形成电路 控制存储器 微地址寄存器 微命令字段 微地址字段 控制存储器 微命令字段 微地址字段 微命令 操作部件 * （4）取后续微指令 微地址字段 现行微地址 运行状态 微地址形成电路 后续微地址 μAR CM 后续微指令 μIR 微地址 形成电路 IR PSW PC 微地址寄存器 μAR 控制存储器 CM 译码器 微命令序列 微命令字段 微地址字段 μIR 微命令字段 微地址字段 PSW 微地址寄存器 微地址 形成电路 微命令字段 微地址字段 PSW 微地址寄存器 微地址寄存器 微地址 形成电路 微地址寄存器 * （5）执行后续微指令 同（3） 微地址 形成电路 IR PSW PC 微地址寄存器 μAR 控制存储器 CM 译码器 微命令序列 微命令字段 微地址字段 μIR 微命令字段 微地址字段 PSW 微地址寄存器 微地址 形成电路 微命令字段 微地址字段 PSW 微地址寄存器 微地址寄存器 微地址 形成电路 微地址寄存器 （6）返回 微程序执行完，返回CM中存放取指微指令的固定单元。 * ★微指令格式和编码方法 1.格式分类 （1）垂直型微指令 优点： 一条微指令定义并执行几种并行的基本操作。 微指令短、简单、规整，便于编写微 程序。 缺点： 微程序长，执行速度慢；工作效率低。 （2）水平型微指令 一条微指令定义并执行一种基本操作。 优点： 缺点： 微指令长，编写微程序较麻烦。 微程序短，执行速度快。 * （3）混合型微指令 微指令不长，便于编写；微程序不长，执行速度加快。 在垂直型的基础上增加一些不太复杂的并行操作 例.长城203微指令 AI BI ZO AOP MOP KK ST 3