微程序控制方式的基本思想

1、若干微命令编址成一条微命令,控制实现一步操作;

2、若干微指令组成一段微程序,解释执行一条及其指令;

3、微程序事先存放在控制存储器中,执行机器指令时再取出。

微程序控制器基本框图

微控制器 哈弗架构 图 微控制器原理_微程序


1.主要部件

1 控制存储器CM

功能: 存放微程序。

CM属于CPU,不属于主存储器。

2 微指令寄存器uIR

功能:存放现行微指令。

微命令字段(微操作控制字段):提供一步操作所需的微命令。

微地址字段(顺序控制字段): 指明后续微地址的形成方式。 提供位地址的给定部分。

3 微地址形成电路

功能:提供两类位地址。 微程序的入口地址:根据微程序找到微程序的入口地址。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。

2. 工作过程

1 取机器指令

CM–利用默认取值微指令取出指令送入uIR(微指令寄存器);将微命令字段送入译码器译码。将PC中地址命令送入主存,取出机器指令。将机器指令送入指令寄存器IR中。

2 转微程序入口

IR操作码部分送入微地址形成电路。由微地址形成电路转换成微程序入口,将微程序入口送入微地址寄存器。 将如地址送入控制存储器,从控制存储器中找到微程序的起始地址。将此首条微指令送入微指令寄存器uIR中。

3 执行首条微指令

把uIR 微命令字段送入译码器,得出相应的微命令。将微命令,送入相应的操作部件。

4 取后续微指令

微地址字段、现行微地址、运行状态都送入微地址形成电路。产生后续微地址,再送入微地址寄存器uAR。由微地址寄存器再送入控制器,译码之后再找到相应的单元,从单元中取出后续微指令,再送入uIR 中。这就取得了第二条微指令

5 执行后续微指令 同3

6 返回

微程序执行完,返回CM(存放取值微指令的固定单元)。