微編程

微編程

關於微編程(Microprogramming)簡史 總論: 為了在處理器內執行指令,需要一些控制邏輯,微編程就是實現這些控制邏輯的技術。它建立在兩項操作上,一是從控制庫取出底層的微指令。二是從每條微指令中提取合適的控制信號和微程式序列信息。

介紹

關於微編程(Microprogramming)簡史

總論: 為了在處理器內執行指令,需要一些控制邏輯,微編程就是實現這些控制邏輯的技術。它建立在兩項操作上,一是從控制庫取出底層的微指令。二是從每條微指令中提取合適的控制信號和微程式序列信息。

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示例

儘管有些零星的用法將“微編程”和“編程一個微機”等同起來,但這是不標準的定義。反之,微編程是一個系統級的實現計算機中央處理單元的控制邏輯的技術。它是一種以貯存程式邏輯的形式,用以替代硬體控制電路。

一個計算機的中央控制單元由數據路徑和控制單元組成。 數據路徑包括:暫存器,運算功能單元(functional unit,如移位器,ALU等),內部處理器匯流排和路徑,主存接口單元和I/O匯流排。 控制單元負責一系列的步驟,這些步驟是用戶可見的指令的執行期間,數據路徑採取的步驟。那些指令或許是“宏指令”,比如:load, add, store等等。

數據路徑的每一個動作都被稱為“暫存器轉移”,它們都牽涉到信息在數據路徑之間的轉移,也許是運算功能單元在進行數據的轉移,地址的轉移,或者是指令位的轉移。一次暫存器轉移的完成可能由以下步驟構成:從暫存器發出內容到內部處理器匯流排,選擇ALU的操作,移位等等。通過這樣的步驟,信息會傳輸,在一個或多個暫存器的間進行傳送和接收新值。

暫存器使能的信號控制了對暫存器發收數據的操作。操作選擇信號控制了運算功能單元進行何種運算。他們都被稱作控制信號,被控制單元所支持。一堆邏輯門電路使得數據路徑對信號的傳輸信號的回響、在暫存器之間讀寫數據成為可能。他們被成為“控制點”。

一條宏指令的執行期間的每一步都由很多動作,比如暫存器傳輸,還需要按時間高度合理排列的一系列控制信號。一個單獨的數據路徑的動作通常被稱為“微操作” microoperations.

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