计算机组成原理讲课新.ppt

第10章控制单元设计,信1101-1班,,,10.2.3 微指令的编码方式,10.2.4微指令序列地址的形成,3,,10.2.3微指令的编码方式（控制方式）,1. 直接编码（直接控制）方式,在微指令的操作控制字段中，每一位代表一个微操作命令,某位为 “1” 表示该控制信号有效,速度最快,控制字段位数达几百位,2. 字段直接编码方式,将微指令的控制字段分成若干 “段”， 每段经译码后发出控制信号,（又叫）显式编码,微程序执行速度较慢,每个字段中的命令是 互斥 的,要留出1个状态表示不发微命令,缩短 了微指令 字长 增加 了译码 时间,source: 字段间接编码方式,某些命令的编码还需另一个字段的某些微命令解释,（又称）隐式编码,4. 混合编码,直接编码和字段编码（直接和间接）混合使用,5. 其他,设置常数字段，用来提供常数、计数器初值等 采用类似机器指令操作码的方式等,2018/8/28,几种方式的对比,直接编码：优点:只要微指令从控存读出，即刻可由控制字段打出命令，速度快缺点：微操作命令甚多，使微指令操作控制字段达几百位，造成控存容量极大 字段直接编码方式：（用较少的二进制信息表示较多的微操作命令信号）优点：缩短了微指令的长度。

缺点：增加了译码电路，使微程序的执行速度稍微减慢字段间接编码方式：优点： 进一步缩短微指令字长缺点：削弱了微指令的并行控制能力，所以通常用作字段直接编码的辅助手段例10.4 某机的微指令格式中，共有8个控制字段，每个字段分别激活5、8、3、16、1、7、25、4种控制信号分别采用直接编码和字段直接编码方式设计微指令的操作控制字段，并说明两种方式的操作控制字段各取几位解：1）采用直接编码方式，操作控制字段总位数等于控制信号数，即 5+8+3+16+1+7+25+4 = 69 2）采用字段直接编码方式，考虑到每个控制字段至少要留一种状态表示没有任何操作，因此微指令的8个控制字段分别需给出6、9、4、17、2、8、26、5种状态，对应3、4、2、5、1、3、5、3位，则总位数为： 3+4+2+5+1+3+5+3=26,2018/8/28,,,,10.2.3 微指令的编码方式,10.2.4微指令序列地址的形成,2018/8/28,10.2.4微指令序列地址的形成,1. 直接由微指令的下地址字段指出（断定方式）,2. 根据机器指令的 操作码 形成,当机器指令取至指令寄存器后，微指令的地址由操作码 经微地址形成部件形 成（编码器，其输入为指令操作码，输出是对应机器指令微程序的首地址）,3. 增量计数器,很多情况下，后续微指令的地址是连续的，对顺序地可采取增量计数法,2018/8/28,4. 分支转移（遇到条件转移指令时）,转移方式 指明判别条件,转移地址 指明转移成功后的去向,,,若不成功则顺序执行；对于转移指令中设两个转移地址的，条件满足时选 择其中一个转移地址，条件不满足时选择另外一个转移地址,5. 通过测试网络,6. 由硬件产生微程序入口地址,第一条微指令地址 由专门 硬件 产生 或由外部直接向CMAR输入微指令地址（取指周期微程序的入口地址）,中断周期 由 硬件 产生 中断周期微程序首地址 出现间接寻址，也可由硬件产生间接周期微程序的入口地址,12,,7. 后续微指令地址形成方式原理图,,,,+ 1,,微程序入口,,,地址 选择,,,,,,,信1101-1班：吴盈盈 张硕 蔡迎盈 辛垧王丹 祁子梁,。