第3章 微體系結(jié)構(gòu) —CPU組織ppt課件

1、1計(jì)算機(jī)組成原理與匯編言語程序設(shè)計(jì)第2版第 3 章 微體系構(gòu)造 CPU組織 (2)2第3節(jié) CPU模型機(jī)的組成及其數(shù)據(jù)通路3.3.1 根本組成P98模型機(jī)數(shù)據(jù)通路構(gòu)造圖33.3.1 根本組成1存放器1可編程存放器 通用存放器有4個(gè)：R0、R1、R2、R3；堆棧指針為SP；程序形狀字存放器為PSW；程序計(jì)數(shù)器為PC。2暫存器暫存器有3個(gè)：C、D、Z 。3指令存放器IR指令存放器IR用來存放當(dāng)前正在執(zhí)行的一條指令。 4與主存接口的存放器MAR、MDR CPU對(duì)主存的控制信號(hào)有兩個(gè)：讀信號(hào)RD控制對(duì)主存的讀操作；寫信號(hào)WR控制對(duì)主存的寫操作。P9842運(yùn)算部件 ALU的輸入A來自暫存器D，輸入B來自

2、ALU總線，運(yùn)算結(jié)果輸出到Z ?？刂艫LU運(yùn)算的控制信號(hào)有：ADD、SUB、AND、OR、XOR、COM、NEG、A+1、A-1、B+1、B-1，它們分別控制ALU完成加、減、與、或、異或、求負(fù)、求反等運(yùn)算。 3總線與數(shù)據(jù)通路構(gòu)造1ALU 總線 CPU內(nèi)部采用單總線構(gòu)造，即設(shè)置一組ALU總線也稱為CPU內(nèi)總線，由16根雙向數(shù)據(jù)傳送線組成，ALU和一切存放器經(jīng)過這組公共總線銜接起來。 2系統(tǒng)總線 模型機(jī)的CPU、存儲(chǔ)器及I/O設(shè)備分別掛接在一組系統(tǒng)總線上。系統(tǒng)總線包括：16根地址總線、16根數(shù)據(jù)總線，以及控制總線。為簡(jiǎn)單起見，模型機(jī)采用同步控制方式。P9954控制器及微命令的根本方式1微命令的根

3、本方式 在模型機(jī)中，微命令有兩種方式。 電位型微命令各存放器輸出到ALU總線的控制信號(hào)：R0OUT、R1OUT、 PCOUT、SPOUT、MDROUT等。 ALU運(yùn)算控制信號(hào)：ADD、SUB、AND、OR、XOR等。暫存器D的左移/右移控制信號(hào)：SAL、SAR。程序計(jì)數(shù)器PC的計(jì)數(shù)控制信號(hào)：PC+1。 MAR和MDR輸出到系統(tǒng)總線的控制信號(hào):EMAR,EMDR。 存放器置入控制信號(hào)有：SMDR、SPSW。 主存的讀/寫信號(hào)有：RD、WR。 脈沖型微命令脈沖型微命令(存放器打入脈沖：CPR0、CPR1、CPPC、CPIR、CPSP、CPMAR、CPMDR等。P10062控制器 傳統(tǒng)控制器的主要部

4、件包括：指令存放器IR、指令譯碼器、程序計(jì)數(shù)器PC、形狀字存放器PSW、時(shí)序系統(tǒng)和微操作信號(hào)發(fā)生器。 定義：控制器是整機(jī)的指揮中心，其根本功能就是執(zhí)行指令，即根據(jù)指令產(chǎn)生控制信號(hào)序列以控制相應(yīng)部件分步完成指定的操作。P10073.3.2 數(shù)據(jù)傳送1存放器之間的數(shù)據(jù)傳送 在模型機(jī)中，存放器之間可直接經(jīng)過ALU總線傳送數(shù)據(jù)，詳細(xì)傳送由輸出門和打入脈沖控制。例如 ：把存放器R1的內(nèi)容傳送到存放器R3，即實(shí)現(xiàn)傳送操作R1R3所需控制信號(hào)為R1OUT、CPR3 P10182主存數(shù)據(jù)傳送到CPU讀 主存與CPU之間經(jīng)過系統(tǒng)總線傳送數(shù)據(jù)。 PCMAR；PC(指令地址)送存儲(chǔ)器地址存放器實(shí)現(xiàn)PCMAR的控制信

5、號(hào)：PCOUT、CPMAR。 實(shí)現(xiàn)讀操作MMDR的控制信號(hào)：EMAR、RD、SMDR；實(shí)現(xiàn)MDRIR的控制信號(hào)：MDROUT、CPIR。 例如：要從存儲(chǔ)器中取指令到指令存放器IR，經(jīng)過以下操作序列即可實(shí)現(xiàn)： MMDRIR ；從選中存儲(chǔ)器中讀指令到IR93CPU數(shù)據(jù)傳送到主存寫 R1MAR ；地址送MAR例如：在R2中存放需寫入主存的數(shù)據(jù)，存儲(chǔ)單元地址在R1中，那么寫一個(gè)數(shù)據(jù)到存儲(chǔ)器可經(jīng)過以下操作序列實(shí)現(xiàn)： 實(shí)現(xiàn)寫操作MDRM的控制信號(hào)為EMAR、EMDR、WR MDRM ；數(shù)據(jù)寫入選中的主存 R2MDR ；數(shù)據(jù)送MDR實(shí)現(xiàn)R1MAR的控制信號(hào)：R1OUT、CPMAR。實(shí)現(xiàn)R2MDR的控制信號(hào)為

6、R2OUT、CPMDR。104執(zhí)行算術(shù)或邏輯操作 R1D；把R1的內(nèi)容先送到存放器D例如：完成“把存放器R1和R2的內(nèi)容相加，結(jié)果送到R3這個(gè)功能，需求分成3步執(zhí)行： 實(shí)現(xiàn)ZR3的控制信號(hào)：ZOUT、CPR3。 P102 D+ R2Z；R2內(nèi)容送到ALU的B端與D內(nèi)容經(jīng)過ALU 相加，結(jié)果送Z ZR3；將存放在Z中的相加結(jié)果送入R3中實(shí)現(xiàn)R1D的控制信號(hào)：R1OUT、CPD。實(shí)現(xiàn)D + R2MDR的控制信號(hào)：R2OUT、ADD 、CPZ。11 第四節(jié) 組合邏輯控制器原理P102 組合邏輯控制器是指產(chǎn)生控制信號(hào)即微命令的部件，是用組合邏輯線路來實(shí)現(xiàn)。在模型機(jī)中有幾十個(gè)微命令，那么每個(gè)微命令都需求

7、一組邏輯門電路，根據(jù)相應(yīng)的邏輯條件如指令的操作碼、尋址方式、時(shí)序信號(hào)等產(chǎn)生該微命令。 本節(jié)先引見模型機(jī)的指令系統(tǒng)，然后假設(shè)模型機(jī)采用的是組合邏輯控制器，討論其時(shí)序系統(tǒng)、指令執(zhí)行流程及微命令的產(chǎn)生與綜合。 組合邏輯控制器一旦制造后，邏輯電路之間的關(guān)系就固定了，不易改動(dòng)，所以組合邏輯控制器又稱為硬連邏輯控制器。 123.4.1 模型機(jī)的指令系統(tǒng)1指令格式16位1雙操作數(shù)指令：其格式如以下圖所示 第1215位表示操作碼，第611位為源操作數(shù)地址段，第05位為目的操作數(shù)地址段，在每個(gè)地址段字段中又分為兩部分，其中3位闡明尋址方式類型，另外3位給出所指定的存放器編號(hào)。 131雙操作數(shù)指令格式可編程存放器

8、有7個(gè)留有一種編碼未用，留作擴(kuò)展 ，地址段編號(hào)如下： 通用存放器R0R3 000011 堆棧指針SP 100 程序形狀字PSW 101 程序計(jì)數(shù)器PC 111142單操作數(shù)指令 第05位為地址字段，第611位空閑不用，也可供擴(kuò)展操作碼用。153轉(zhuǎn)移指令 第1215位為操作碼，第611位給出轉(zhuǎn)移地址字段也分為尋址方式與存放器號(hào)兩部分。 第05位那么為轉(zhuǎn)移條件字段。其中，第03位中有一位為1，闡明轉(zhuǎn)移條件進(jìn)位C、溢出V、結(jié)果為零Z、結(jié)果為負(fù)N。第5位闡明轉(zhuǎn)移方式，假設(shè)為0，表示相關(guān)標(biāo)志位為0轉(zhuǎn)移；假設(shè)為1，表示相關(guān)標(biāo)志位為1轉(zhuǎn)移。假設(shè)第05位全為0，表示無條件轉(zhuǎn)移。 162尋址方式 模型機(jī)的編址為

9、按字編址，字長(zhǎng)16位，即主存每個(gè)單元16位。采用簡(jiǎn)單變字長(zhǎng)指令格式，指令長(zhǎng)度可為16位、32位指令中含立刻數(shù)或一個(gè)操作數(shù)地址或48位含2個(gè)操作數(shù)地址，操作數(shù)字長(zhǎng)16位。模型機(jī)尋址方式 如下表：類型尋址方式匯編符號(hào)可指定寄存器 定義簡(jiǎn)述 0寄存器尋址 R R0R3，SP，PSW 數(shù)在指定寄存器中 1寄存器間址 (R) R0R3，SP 地址在指定寄存器中 2自減型寄存器間址 -(R) R0R3，SP 寄存器內(nèi)容減1后為操作數(shù)地址 3立即/自增型寄存器間址 (R)+ R0R3，SP，PC 寄存器內(nèi)容為操作數(shù)地址，操作后加1 4直接尋址 DI PC 操作數(shù)地址緊跟著指令 5變址尋址 X(R) R0R3

10、，SP，PC 變址寄存器內(nèi)容與緊跟指令的位移量相加，為操作數(shù)地址 P103173操作類型 操作碼共4位，現(xiàn)設(shè)置14種指令，余下兩種操作碼組合可供擴(kuò)展。1傳送指令MOV傳送，操作碼0000。2雙操作數(shù)算術(shù)邏輯指令A(yù)DD加，操作碼0001帶進(jìn)位。SUB減，操作碼0010帶進(jìn)位。AND邏輯與，操作碼0011。OR 邏輯或，操作碼0100。EOR邏輯異或，操作碼0101。3單操作數(shù)算術(shù)邏輯指令COM求反，操作碼0110。NEG求補(bǔ)，操作碼0111。INC加1，操作碼1000。DEC減1，操作碼1001。SL 左移，操作碼1010。SR 右移，操作碼1011。184程序控制類指令 轉(zhuǎn)移指令JMP，操作碼

11、1100結(jié)合標(biāo)志位。 IR5 IR3 IR2 IR1 IR0 說 明 0 0 0 0 1 進(jìn)位C=0轉(zhuǎn) 1 0 0 0 1 進(jìn)位C=1轉(zhuǎn) 0 0 0 1 0 溢出V=0轉(zhuǎn) 1 0 0 1 0 溢出V=1轉(zhuǎn) 0 0 1 0 0 結(jié)果為零Z=1轉(zhuǎn) 1 0 1 0 0 結(jié)果不為零Z=0轉(zhuǎn) 0 1 0 0 0 結(jié)果為負(fù)N=1轉(zhuǎn) 1 1 0 0 0 結(jié)果為正N=0轉(zhuǎn) 0 0 0 0 0 無條件轉(zhuǎn)移 如上表所示，JMP指令第30位選擇一位為1，闡明以PSW中的某一特征作為轉(zhuǎn)移條件。因此，JMP指令第30位的含義與PSW第30位含義分別相對(duì)應(yīng)。例如PSW第0位是進(jìn)位位C，而轉(zhuǎn)移指令第0位假設(shè)為1，那么闡明以

12、進(jìn)位形狀為轉(zhuǎn)移條件。JMP指令第5位IR5決議轉(zhuǎn)移條件為0轉(zhuǎn)，還是為1轉(zhuǎn)。假設(shè)JMP指令第50位全為0，那么表示無條件轉(zhuǎn)移。19 前往指令RST，操作碼1100。 RST指令與JMP指令的操作碼一樣，可視為一條指令。RST指令只能采用自增型存放器間址闡明轉(zhuǎn)移地址，并指定存放器為SP，即尋址方式為SP+。它從堆棧中取出前往地址，然后修正堆棧指針SP+1。實(shí)踐上，“JMPSP+指令就是一條RST指令。 轉(zhuǎn)子指令JSR，操作碼1101。 執(zhí)行JSR指令時(shí)，先將前往地址壓棧保管，然后按尋址方式找到轉(zhuǎn)移地址即子程序入口地址，將它送入PC中。203.4.2 模型機(jī)的時(shí)序系統(tǒng)P106 組合邏輯控制器依托不同

13、的時(shí)間標(biāo)志，使CPU分步任務(wù)。模型機(jī)采用前述的三級(jí)時(shí)序系統(tǒng)，即將時(shí)序信號(hào)分為任務(wù)周期、節(jié)拍時(shí)鐘周期和任務(wù)脈沖。1任務(wù)周期劃分1取指周期FT 在取指周期FT中完成取指所需的操作 2源周期ST 假設(shè)需求從主存中讀取源操作數(shù)，那么進(jìn)入ST。 3目的周期DT 假設(shè)需求從主存中讀取目的地址或目的操作，那么進(jìn)入DT。 4執(zhí)行周期ET 在獲得操作數(shù)后，那么進(jìn)入ET，在ET中將根據(jù)IR中操作碼執(zhí)行相應(yīng)操作，如傳送、算術(shù)運(yùn)算、邏輯運(yùn)算、獲得轉(zhuǎn)移地址等 5中斷呼應(yīng)周期IT 6DMA傳送周期DMAT 21中斷呼應(yīng)周期IT DMA傳送周期DMAT 中斷方式：由于某些異常情況或特殊懇求，引起CPU暫停執(zhí)行當(dāng)前程序，轉(zhuǎn)去

14、執(zhí)行中斷處置子程序，以處置這些情況或懇求，等處置完后又前往原程序斷點(diǎn)繼續(xù)執(zhí)行，這一過程就稱為中斷。 CPU在呼應(yīng)中斷懇求之后，進(jìn)入中斷呼應(yīng)周期IT。在IT中將直接依托硬件進(jìn)展關(guān)中斷、保管斷點(diǎn)、轉(zhuǎn)處置程序入口等操作。IT終了后，進(jìn)入取指周期FT，開場(chǎng)執(zhí)行中斷處置程序。 DMADirect Memory Access即直接訪存方式：其根本思想是在主存儲(chǔ)器和I/O設(shè)備之間建立直接的數(shù)據(jù)傳送通路，由專門的DMA控制器控制主存和I/O設(shè)備間的數(shù)據(jù)傳送，在傳送時(shí)不需CPU干涉。由于傳送過程完全由硬件實(shí)現(xiàn)，所破費(fèi)的時(shí)間短，因此能滿足高速數(shù)據(jù)傳送的需求。 CPU呼應(yīng)DMA懇求之后，進(jìn)入DMAT。在DMAT中，

15、CPU交出系統(tǒng)總線的控制權(quán)，即MAR、MDR與系統(tǒng)總線脫鉤呈高阻態(tài)。改由DMA控制器控制系統(tǒng)總線，實(shí)現(xiàn)主存與外圍設(shè)備間的數(shù)據(jù)直接傳送，因此對(duì)CPU來說，DMAT是一個(gè)空操作周期。 22FTSTDTITETDMATDMA懇求？中斷？YYNNCPU控制流程例. 雙操作數(shù)指令的兩個(gè)操作數(shù)均在主存中,任務(wù)周期變化為: FTSTDTETFT例. 單操作數(shù)指令的操作數(shù)在主存中,任務(wù)周期變化為: FTDTETFT例. 雙操作數(shù)指令的操作數(shù)均在CPU存放器中,任務(wù)周期變化為: FTETFT左圖描畫了指令執(zhí)行時(shí)任務(wù)周期形狀變化流程。 P107232節(jié)拍時(shí)鐘周期T 每個(gè)任務(wù)周期的操作普通需求分成假設(shè)干步完成，為此

16、將任務(wù)周期劃分成假設(shè)干節(jié)拍。 在模型機(jī)中，為了簡(jiǎn)化時(shí)序控制，將CPU內(nèi)部操作與訪問主存的操作一致思索。節(jié)拍寬度為最長(zhǎng)微操作所需的時(shí)間，即訪問主存操作所需的時(shí)間。 3任務(wù)脈沖 P 在節(jié)拍中執(zhí)行的有些操作需求同步定時(shí)脈沖，如將穩(wěn)定的運(yùn)算結(jié)果打入存放器、周期形狀切換等。為此，模型機(jī)在每個(gè)節(jié)拍的末尾發(fā)一個(gè)任務(wù)脈沖P，作為各種同步脈沖的來源，如左圖。 任務(wù)脈沖P的前沿：作為打入存放器的定時(shí)信號(hào)，它標(biāo)志著一次數(shù)據(jù)通路操作的完成。P的后沿：作為節(jié)拍、任務(wù)周期切換的定時(shí)信號(hào)，在此刻對(duì)節(jié)拍計(jì)數(shù)器T計(jì)數(shù)、打入新的任務(wù)周期形狀。243.4.3 指令流程P108 分析指令流程是為了在存放器這一層次分析指令的讀取與執(zhí)行

17、過程，也就是討論CPU的任務(wù)機(jī)制。1取指周期FT1進(jìn)入FT的條件初始化時(shí)置入FT，程序正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)同步打入FT。FTSRDCQQ總清11 FTCPFT取指周期形狀觸發(fā)器 產(chǎn)生控制信號(hào)1FT的邏輯條件如下： 1FT= ET1IT1DMAT+ IT + DMAT1IT1DMAT252取指流程PCMARMMDRIRPC+1PCFT0FT13微操作時(shí)間表FT工作周期狀態(tài)與節(jié)拍序號(hào)本拍中應(yīng)發(fā)的電平型微命令本拍中應(yīng)發(fā)的脈沖型微命令FT0PCOUTT+1PCPMARCPT(-P)FT1EMAR、RD、SMDRMDROUTPC+1T=01ST 邏輯式11DT 邏輯式21ET 邏輯式3PCPIRCPPCCPT (

18、-P)CPST (-P)CPDT (-P)CPET (-P) P109262MOV指令1)取指令周期和取源操作數(shù)周期流程圖FTST0ST1ST2ST3ST4R(R)-(R)I/(R)+DIX(R)P111272)取目的地址和執(zhí)行周期流程圖DT0DT1DT2DT3ET0ET1R(R)-(R)I/(R)+DIX(R)283雙操作數(shù)指令 雙操作數(shù)指令共有5條：加ADD、減SUB、與AND、或OR、異或EOR，其指令流程圖：STFTDT0DT1DT2DT3DT4ET0ET1ET2與MOV一樣P113294單操作數(shù)指令 單操作數(shù)指令共有6條：求反COM、求補(bǔ)NEG、加“1INC、減“1DEC、左移SL、

19、右移SR，其指令流程圖如圖： FTSTDTET0ET1ET2與雙操作數(shù)指令一樣P113305轉(zhuǎn)移指令JMP/前往指令RSTNJPJP,RSTPCPC R (R)(R)+/RSTX(PC)FTET1ET2ET3ET4P114316轉(zhuǎn)子指令JSRST0FTET0ET1ET2ST1ST2ST3ET4流程圖如下：ET3P115328DMA周期 在實(shí)踐機(jī)器中，CPU可在一個(gè)系統(tǒng)總線周期終了時(shí)呼應(yīng)DMA懇求。 9鍵盤操作3.4.4 微命令的綜合與產(chǎn)生 微命令的邏輯表達(dá)式都是“與-或式的邏輯形狀，各邏輯條件包括：指令操作碼譯碼信號(hào)、尋址字段譯碼信號(hào)、任務(wù)周期形狀、節(jié)拍、任務(wù)脈沖等。例如：PCOUT = FT

20、T0 + MOVSTT0 + CPMAR = FTT0 P + MOVSTT0P + T+1 = FTT0 + MOVSTT0+CPT =33第五節(jié) 微程序控制器原理P116 有些CPU采用微程序控制方式來產(chǎn)生微命令，相應(yīng)的控制器稱為微程序控制器。 1微程序控制方式的根本思想1將機(jī)器指令分解為根本的微命令序列，用二進(jìn)制代碼表示這些微命令，并編成微指令，多條微指令再構(gòu)成微程序。2一條微指令包含的微命令，控制實(shí)現(xiàn)一步一個(gè)節(jié)拍操作；假設(shè)干條微指令組成的一小段微程序解釋執(zhí)行一條機(jī)器指令。 控制存儲(chǔ)器CM中的微程序能解釋執(zhí)行整個(gè)指令系統(tǒng)的一切機(jī)器指令。CM是微程序控制器的中心。34指令代碼運(yùn)轉(zhuǎn)形狀控制存

21、貯器CM微命令存儲(chǔ)器IR微命令序列微程序控制器原理框圖： 控制存儲(chǔ)器CM功能：存放微程序。CM屬于CPU，不屬于主存儲(chǔ)器。微指令存放器 IR功能：存放現(xiàn)行微指令。微操作控制字段：提供一步操作所需的微命令。指明后續(xù)微地址的構(gòu)成方式。順序控制字段：提供微地址的給定部分P11735指令代碼運(yùn)轉(zhuǎn)形狀控制存貯器CM微命令存儲(chǔ)器IR微命令序列微程序控制器原理框圖： 2微程序執(zhí)行過程的描畫1取指指令對(duì)應(yīng)的微程序CM取指微指令I(lǐng)R微命令字段譯碼器微命令機(jī)器指令I(lǐng)R主存36指令代碼運(yùn)轉(zhuǎn)形狀控制存貯器CM微命令存儲(chǔ)器IR微命令序列微程序控制器原理框圖： 2轉(zhuǎn)微程序入口3執(zhí)行首條微指令I(lǐng)R操作碼微地址構(gòu)成電路入口A

22、RCMIR微命令字段IR譯碼器微命令操作部件37指令代碼運(yùn)轉(zhuǎn)形狀控制存貯器CM微命令存儲(chǔ)器IR微命令序列微程序控制器原理框圖： 4取后續(xù)微指令微地址字段現(xiàn)行微地址運(yùn)轉(zhuǎn)形狀微地址構(gòu)成電路后續(xù)微地址ARCM后續(xù)微指令I(lǐng)R385執(zhí)行后續(xù)微指令同36前往微程序執(zhí)行完，前往CM(存放取指微指令的固定單元)。指令代碼運(yùn)轉(zhuǎn)形狀控制存貯器CM微命令存儲(chǔ)器IR微命令序列微程序控制器原理框圖： 393根本概念和術(shù)語1微命令與微操作微命令 微操作 構(gòu)成控制信號(hào)序列的最小單位。 由微命令控制實(shí)現(xiàn)的最根本操作。 留意，在組合邏輯控制器中也存在微命令、微操作這兩個(gè)概念，它們并非只是微程序控制方式的公用概念。2微指令與微周

23、期微指令微周期假設(shè)干微命令的組合，以編碼方式存放在控制存儲(chǔ)器的一個(gè)單元中，控制實(shí)現(xiàn)一步操作。通常指從控制存儲(chǔ)器中讀取一條微指令并執(zhí)行相應(yīng)的微操作所需的時(shí)間。P118403微程序與微程序設(shè)計(jì)微程序 微程序設(shè)計(jì) 一系列微指令的有序集合。 是將傳統(tǒng)的程序設(shè)計(jì)方法運(yùn)用到控制邏輯的設(shè)計(jì)中，在微程序中也可以有微子程序、循環(huán)、分支等形狀。 4任務(wù)程序與微程序、主存儲(chǔ)器與控制存儲(chǔ)器3.5.2 微指令編碼方式微指令編碼的本質(zhì)是處理在微指令中如何組織微命令的問題。一條偽指令分為兩大部分：微操作控制字段和順序控制字段 P118411直接控制編碼不譯碼法例. 某微指令微命令按位給出。不需譯碼，產(chǎn)生微命令的速度快；信息

24、的表示效率低。 C0 R W1 1 1C0=0 進(jìn)位初值為01 進(jìn)位初值為1R=0 不讀1 讀微操作控制字段編碼方法42例. 某微指令微命令按小段給出。 P1 P01 0 0P1P0=00 ADD01 ADC10 SUB11 SBB2分段直接編譯法功能小段43操作獨(dú)一；加法器A輸入端的控制命令放AI字段;B輸入端的控制命令放BI字段。 加法器 A BR、CD、ER、CD、F000 不發(fā)命令010 C A100 E A001 R A011 D ACDAI BI3 3010 C A000 不發(fā)命令010 C B100 F B001 R B011 D B011 D BAI：BI： 一條微指令能同時(shí)提

25、供假設(shè)干微命令，便于組織各種操作。 編碼較簡(jiǎn)單；443分段間接編譯法例. 微命令由本字段編碼和其他字段解釋共同給出。C = C A 1) 設(shè)置解釋位或解釋字段解釋位1 A為某類命令0 A為常數(shù)2) 分類編譯按功能類型將微指令分類，分別安排各類微指令格式和字段編碼，并設(shè)置區(qū)分標(biāo)志。454常數(shù)源字段E的設(shè)置微操作控制字段 E 順序控制字段 在微指令中，普通設(shè)有一個(gè)常數(shù)源字段E，就好像機(jī)器指令中的立刻操作數(shù)一樣，用來提供微指令所運(yùn)用的常數(shù)由設(shè)計(jì)者填寫，如提供計(jì)數(shù)器初值，通用存放器地址，轉(zhuǎn)移地址等。字段E也可用來參與其他控制字段的間接編碼，以減少微指令字長(zhǎng)，添加微指令的靈敏性。字段E在微指令中的方式為

26、: 除上述幾種根本的編碼方法外，另外還有一些常見的編碼技術(shù)，如可采用微指令譯碼與部分機(jī)器指令譯碼的復(fù)合控制、微地址參與解釋微指令譯碼。 463.5.3 微程序的順序控制P1201微程序入口地址的構(gòu)成 每一條機(jī)器指令對(duì)應(yīng)著一段微程序，其入口就是初始微地址。常用以下幾種方式構(gòu)成入口地址：1當(dāng)機(jī)器指令操作碼的位數(shù)與位置固定時(shí)，可直接使操作碼與入口地址碼的部分相對(duì)應(yīng)。 2當(dāng)每類指令中的操作碼位數(shù)與位置固定，而各類指令之間的操作碼與位置不固定時(shí)，可采用分級(jí)轉(zhuǎn)移的方式。 3當(dāng)機(jī)器指令的操作碼位數(shù)和位置都不固定時(shí)，通?？梢圆捎肞LA電路將每條指令的操作碼翻譯成對(duì)應(yīng)的微程序入口地址，也可以采用PROM可編程只

27、讀存儲(chǔ)器實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)移，將指令操作碼作為PROM的地址輸入，其對(duì)應(yīng)的PROM單元內(nèi)容即為該機(jī)器指令的微程序入口地址。 472后繼微地址的構(gòu)成 每條微指令執(zhí)行終了時(shí)，需根據(jù)其中的順序控制字段的要求構(gòu)成后繼微指令地址。 構(gòu)成后繼地址的兩類方法：1增量方式順序- 轉(zhuǎn)移型微地址采用這種方式的微指令的順序控制字段通常分成兩部分：轉(zhuǎn)移方式控制字段和轉(zhuǎn)移地址字段，其普通格式如下： 微操作控制字段 轉(zhuǎn)移地址 轉(zhuǎn)移方式增量方式 ： 順序執(zhí)行 無條件轉(zhuǎn)移 條件轉(zhuǎn)移 轉(zhuǎn)微子程序 微子程序前往 現(xiàn)行微地址+1現(xiàn)行微指令給出轉(zhuǎn)移微地址現(xiàn)行微指令給出轉(zhuǎn)移微地址和轉(zhuǎn)移條件現(xiàn)行微指令給出微子程序入口?，F(xiàn)行微指令給出存放器號(hào)。482

28、斷定方式 由直接給定和測(cè)試斷定相結(jié)合構(gòu)成微地址。微操作控制字段 非測(cè)試段 測(cè)試段指令格式：非測(cè)試段 可由設(shè)計(jì)者直接給定，通常是后繼微地址的高位部分，用以指定后繼微指令在某個(gè)區(qū)域內(nèi)。 測(cè)試段 根據(jù)有關(guān)形狀的測(cè)試結(jié)果確定其地址值，占后繼微地址的低位部分。這相當(dāng)于在指定區(qū)域內(nèi)斷定詳細(xì)的分支。所根據(jù)的測(cè)試形狀能夠是指定的開關(guān)形狀、指令操作碼、形狀字等。 493.5.4 微指令格式微指令的編碼方式是決議微指令格式的主要要素 1程度型微指令特征如下：1微指令較長(zhǎng) 2微指令中的微操作具有高度并行性3微指令編碼簡(jiǎn)單2垂直型微指令優(yōu)點(diǎn)：微指令短、簡(jiǎn)單、規(guī)整，便于編寫微程序。缺陷：微程序長(zhǎng)，執(zhí)行速度慢；任務(wù)效率低。