计算机系统设计微指令教材.ppt

微指令 谢磊金 微指令格式 操作码（OPC） 地址码（ADDR） 操作码：指明指令所要完成的操作，包括指令的操作种类、所用 操作书的数据类型； 地址码：指明某个进行操作数据的地址，表明数据来自何方去何 方 操作码的设计方法 1.固定长度操作码： 用固定长度的二进位数表示操作码，格式规整，硬件译码简单 缺点：浪费许多信息量，操作码总长度增加 2.哈夫曼编码：用短码表示出现频率高的指令，用长码表示出现频 率低的指令 方法： 3.扩展编码法： 结合固定长度操作码与哈夫曼编码，方法有很多 固定长度操作码指令格式 OPC寄存器地址 单字节指令 ： 743 0 双字节指令： OPC寄存器地址存储器地址 151211 870 1、算数逻辑指令： ADD、SUB、AND、OR、NOT、XOR: 单字节地址指令 功能：取值，分析产生的控制信号；运算，送入寄存器 2、访存指令： MOVRA、MOVAR、JMP、JC 双字节地址指令 3、输入\输出指令 IN、OUT 访问端口的输出输入指令 单字节 LOAD: 程序计数器PC置数控制端，当该位为1时，PC将在下一个脉冲的上升沿 ，从数据显上输入数据 WE:存储器的写控制端。

该位为1，在一个指令周期中的T4脉冲上升沿时刻，把 数据线上的8位数据送入存储器相应地址的单元 LDIR：指令寄存器写控制端，T2检测为1，指令寄存器从内部总线装入数据 LDPC： 程序计数器PC自增量控制端如果LOAD不为1，而LDPC为1是，每个 机器周期将在T5时刻给PC计数器一个脉冲，使得PC在原来值上加1 POPREG:寄存器输出使能端当该位1时，允许某个寄存器的输出端往数据总线 上放数据 LDREG: 寄存器装载使能端当该位为1时，使得寄存器地址选择使能，被选中 的寄存器可以接受数据线上的数据 LDAR: 地址寄存器装载使能当该位为1时，通过T4脉冲把总线上准备好的8位 数据送入AR中 O/ISEL: 输入或输出标志位当该位为1时，外设数据可以通过二进制开关输入；当该位 为0时数据输出 P:测试标志位当微程序出现分支时，意味着微程序出现条件转移当P为1时根 据指令操作码进行判别测试，修改位地址寄存器内容，并按改好的内容读取下一 条指令 •01: PC的LOAD不为1，LDPC为1，每个机器周期在T5时刻给PC计数器一 个脉冲，PC自增；LDAR=1在T4脉冲把8为数据送入AR;PC-BUS输出通路 使能；下一个地址：000010 表示02 •02：T2时刻指令寄存器从内部总线写入数据，RAMCE存储器使能， RAM存取器可读，P对指令操作码进行判别测试，下一地址：010000 表示 •03： 地址总线装载使能。

通过T4脉冲把总线上准备好的8位数据送入 AR寄存器；RAMCE存储器使能，RAM存取器可读；下一个地址： 000100 •04： 寄存器装载使能端，是的寄存器地址选择使能，被选中的寄存器 接收数据线上数据；RAM-RN通路接通，其他通路封死 •05： •06:存储器写控制端，在周期T4脉冲上升沿时刻，数据线上8位数据送 入存储器相应地址单元中，寄存器输出始端允许寄存器输出端网数据 线上放数据 07.指令寄存器写控制端，T2检测为1，指令寄存器从内部总线装入数 据；RN-RAM寄存器到存储器数据通道使能，当该信号有效，则把RN的 数据放到总线供RAM读取，P判别测试 08. 同下 09.程序计数器PC置数控制端，当该位为1时，PC将在下一个脉冲的上 升沿，从数据显上输入数据；RAM存储器可读；下地址01 10. 11. 寄存器装载使能端当该位为1时，使得寄存器地址选择使能，被 选中的寄存器可以接受数据线上的数据，外设数据可以通过二进制开关 输入，打开SW-BUS通道，把SW数据输入Ra寄存器，下地址01 12.寄存器输出使能端当该位1时，允许某个寄存器的输出端往数据 总线上放数据；Ra寄存器中数据输入LED显示 13.选择运算类型，寄存器装载使能端。

寄存器地址选择使能，被选 中的寄存器可以接受数据线上的数据，打开ALU-BUS输出使能，把运算 结果送到总线等待寄存器读取，下地址01 14. 15.同01功能 16.同01 18.同13 1B.同01 1C.同01 问题： •1. 02中有P操作，为什么不是03；07有P操作？ •2. 02指令的后面地址不是03，而1C下一个地址是07 谢谢！ 。