微程序控制器 2.pptVIP

;5.4 微程序控制器 ;微命令和微操作 ;简单运算器数据通路;微指令和微程序;;微程序控制器原理框图;微程序控制器原理框图 ;微指令寄存器;地址转移逻辑;微程序举例 ;;CPU周期与微指令周期的关系 ;;机器采用串行微程序控制方式，其微指令周期见图（b)。其中读ROM是从控存中读出一条微指令时间，为1μs；ALU工作是加法器做加法运算，为500ns；m1是读寄存器时间，为500ns；m2是写寄存器的工作脉冲宽度，为100ns。 微指令字长12位，微指令格式如下：;指令;微程序控制器原理框图;5..4.2 微程序设计技术;;5.4.2 微程序设计技术;5.5.1 微命令编码;微命令编码;;;;某32位机共有微操作控制信号52个，构成5个相斥类的微命令组，各组分别包含4个、5个、 8个、 15个、和20个微命令。已知可判定的外部条件有CY和ZF两个，微指令字长29位。 给出采用断定方式的水平型微指令格式 控制存储器的容量应为多少？;;微地址的形成方法; 微地址形成方法;顺序：现行微地址+1。 ;2.多路转移方式（也称断定方式） 　　在多路转移方式中，当微程序不产生分支时，后继微地直接由微指令的顺序控制字段给出；当微程序出现分支时，有若干“后选”微地址可供选择：即按顺序控制字段的“判别测试”标志和“状态条件”信息来选择其中一个微地址。“状态条件”有n位标志，可实现微程序2的n次方路转移，涉及微地址寄存器的n位 。 多路转移方式的特点是：能以较短的顺序控制字段配合，实现多路并行转移，灵活性好，速度较快，但转移地址逻辑需要用组合逻辑方法设计。;断定方式：由直接给定和测试断定相结合形成微地址 ;微程序控制基本原理;例2.;;按所给设计条件，微程序有三种判别测试，分别为P1，P2，P3。 由于修改μA5-μA0内容具有很大灵活性，现分配如下： (1)用P1和IR3-IR0修改μA3-μA0； (2)用P2和C修改μA0； (3)用P3和IR5，IR4修改μA5，μA4。 另外还要考虑时间因素T4(假设CPU周期最后一个节拍脉冲)，故转移逻辑表达式如下： μA5=P3·IR5·T4 μA4=P3·IR4·T4 μA3=P1·IR3·T4 μA2=P1·IR2·T4 μA1=P1·IR1·T4 μA0=P1·IR0·T4+P2·C·T4 由于从触发器强置端修改，故前5个表达式可用“与非”门实现，最后一个用“与或非”门实现。;;机器指令与微指令的关系;;微指令格式;;垂直型微指令举例;运算器控制微指令 其功能是选择ALU的左、右两输入源信息，按ALU字段所指定的运算功能(8种操作)进行处理，并将结果送入暂存器中。左、右输入源编址可指定31种信息源之一 ;水平型微指令与垂直型微指令的比较;动态微程序设计;假设某机器有128条指令，每条指令由4条微指令组成，其中有一条取微指令时所有指令公用的。已知微指令字长为32位，估算控存容量。;已知某机采用微程序控制方式，控存容量为512X48位，微程序可在整个控存中实现转移，控制微程序转移的条件共4个，微指令采用水平格式，后继微指令地址采用断定方式。问： 微指令3个字段分别应为多少位？ 画出对应这种微指令格式的微程序控制器逻辑框图。;微程序控制器的设计