10.2微程序设计 微程序设计思想的产生 1951英国剑桥大学教授 Wilkes 微操作命令1 微指令1 完成 微操作命令2 10100000 条机器指令 微程序 微操作命令n徼指令n 00010010 条机器指令对应一个微程序存入ROM 存储逻辑
10.2 微程序设计 一、微程序设计思想的产生 1951 英国剑桥大学教授 Wilkes 完成 一条机器指令 微操作命令1 微操作命令2 微操作命令n …… 微指令 1 10100000 微指令 n 微程序 00010010 存储逻辑 一条机器指令对应一个微程序 …… 存入 ROM
二、微程序控制单元框图及工作原理 10.2 1.机器指令对应的微程序 M+1 取指周期微程序 M+2 间址周期微程序 中断周期微程序 P+1 对应LDA操作的微程序 P+2 K K+1 对应STA操作的微程序 K+2
二、微程序控制单元框图及工作原理 1. 机器指令对应的微程序 M+1 M M+2 P+1 K K+2 P P+2 K+1 … 取指周期微程序 对应 LDA 操作的微程序 对应 STA 操作的微程序 间址周期微程序 中断周期微程序 10.2
2.微程序控制单元的基本框图 10.2 至CPU内部和系统总线的控制信号 OP IR 微地址 形成部件 顺序逻辑 标志 CLK CMDR 下地址 CMAR 地址译码 控制存储器 微指令基本格式 操作控制 顺序控制→
2. 微程序控制单元的基本框图 微地址 形成部件 顺序逻辑 CMAR 地址译码 控制存储器 标志 CLK CMDR 下地址 至 CPU 内部和系统总线的控制信号 OP IR 操作控制 顺序控制 微指令基本格式 10.2
二、微程序控制单元框图及工作原理 10.2 M+1 M+1 M2}取指周期微程序 M+2 转执行周期微程序 间址周期微程序 转取指周期微程序 中断周期微程序 P+1 P+1 P2}对应LDA操作的微程序 P+2 K K+1 K+1 K+2}对应STA操作的微程序 K+2 M
二、微程序控制单元框图及工作原理 M+1 M M+2 P+1 K K+2 P P+2 K+1 … 取指周期微程序 对应 LDA 操作的微程序 对应 STA 操作的微程序 间址周期微程序 中断周期微程序 M+1 M+2 P+1 P+2 K+1 K+2 M M 转执行周期微程序 … 转取指周期微程序 … 10.2
3.工作原理 控存 10.2 M+1 M+1 主存 ■M+2}取指周期 M+2 微程序 P+1 P+1 P+2 对应LDA操 P+2 M 作的微程序 LDA X 用户程序 ADD Y STA Z Q+1 对应ADD操 STP Q+1 Q+2 Q+2 作的微程序 K K+1 K+1 K+2 对应STA操 K+2 作的微程序
3. 工作原理 控存 M+1 M M+2 P+1 Q Q+2 P P+2 Q+1 … 取指周期 微程序 对应 LDA 操 作的微程序 对应 ADD 操 作的微程序 Q+1 Q+2 M M+1 M+2 P+1 P+2 M … … … 对应 STA 操 作的微程序 K+1 K+2 M K K+2 K+1 LDA X ADD Y STA Z 主存 STP 用户程序 10.2
3.工作原理 10.2 1)取指阶段执行取指微程序 M CMAR CM(CMAR)→ CMDR PC→MAR1→R 由CMDR发命令 M 00 001M+ 形成下条微指令地址M+1 Ad(CMDR)→CMAR (PC)+1→PC CM (CMAR)一CMDR M(MAR)→MDR 由CMDR发命令 M+10100 10M+2 形成下条微指令地址M+2 Ad(CMDR)→CMAR CM (CMAR)→CMDR MDR→IR 由CMDR发命令 M+2[00100 ●● 00
3. 工作原理 (1) 取指阶段 M CMAR CM ( CMAR ) CMDR 由 CMDR 发命令 形成下条微指令地址 Ad (CMDR ) CMAR CM (CMAR ) CMDR 由 CMDR 发命令 Ad (CMDR ) CMAR CM (CMAR ) CMDR 由 CMDR 发命令 M + 1 M + 2 PC MAR 1 R M ( MAR ) MDR ( PC ) + 1 PC MDR IR M + 2 0 0 1 0 0 0 0 … M 1 0 0 0 0 1 … M+1 M + 1 0 1 0 0 1 0 … M+2 形成下条微指令地址 执行取指微程序 10.2
(2)执行阶段执行LDA微程序 10.2 OP(R)一微地址形成部件→CMAR(P一CMAR) CM( CMAR)-CMDR Ad(IR)-MAR I-fR 由CMDR发命令 P0001 001P+1 形成不解倒捕令地址啦AR CM (CMAR)→CMDR M(MAR)→MDR 由CMDR发命令 P+10100 0P+2 形成吓緊聩令地址M盘R MDR→AC CM (CMAR)→CMDR 由CMDR发命令 P+2L0000001… 0 M 形啦下解倒指令地址MAR(M→CMAR)
(2) 执行阶段 CM ( CMAR ) CMDR 由 CMDR 发命令 Ad (CMDR ) CMAR CM (CMAR ) CMDR 由 CMDR 发命令 Ad (CMDR ) CMAR CM (CMAR ) CMDR 由 CMDR 发命令 OP ( IR ) 微地址形成部件 CMAR ( P CMAR ) Ad (CMDR ) CMAR Ad ( IR ) MAR 1 R M ( MAR ) MDR MDR AC P + 2 0 0 0 0 0 0 1 0 … M 执行 LDA 微程序 形成下条微指令地址 P + 1 形成下条微指令地址 P + 2 形成下条微指令地址 M ( M CMAR ) P + 1 0 1 0 0 0 … P+2 P 0 0 0 1 0 0 1 … P+1 10.2