第十七讲微程序控制器设计.pdfVIP

计算机组成原理 Principles of Computer Organization 广义双语教学课程 青岛理工大学 校级精品课程 1 第10章控制单元的设计 Chapter 10 The Design of Control unit Moores Law describes a long-term trend in the history of computing hardware, in which the number of transistors that can be placed inexpensively on an integrated circuit has doubled approximately every two years. The capabilities of many digital electronic devices are strongly linked to Moores law: processing speed, memory capacity, sensors and even the number and size of pixels in digital cameras. He also noted that transistors would eventually reach the limits of miniaturization at atomic levels. 2 §10.2 微程序设计Microprogramming 微程序控制Microprogrammed Control 的概念和原理最早是由英国剑桥大学的 Maurice. V. Wilkes教授于1951年提出来的。 他指出，“一条机器指令可以分解为许多基本的微命令序 列”。并且首先把这种思想用于计算机控制器的设计。 但是，当时还制造不了存放微程序的 （廉价、高速、大容 量的）控制存储器。直到1964年才在IBM360系列机上成功地采 用了微程序设计技术，解决了指令系统的兼容问题。 3 微程序控制的基本思想是把机器指令的每一操作控制步编成 一条微指令。每条机器指令对应一段微程序。 执行机器指令时，从控制存储器中顺序取出这些微指令，就 可按所要求的次序产生相应的操作控制信号。 宏观上 指令i 指令i+1 微程序i 微程序i+1 机器 内部 微指令 微指令 微指令 微指令 微指令 微指令 微程序 Microprogram 由微指令组成的程序，是微指令的有序集合。 4 微命令Microcommand是微操作的控制信号。 微操作Microoperation是微命令的操作过程，是执行部件接受 微命令后所进行的最基本的操作。 In 1964 IBM introduced its System/360 computer architecture which was used in a series of computers that could run the same programs with different speed and performance. This was significant at a time when most electronic computers were incompatible with one anothe