杰斯曼GESSMANN指令控制器微程序控制器的組成:
1、GESSMANN控制存儲器(contmlMemory)用來存放各機器指令對應的微程序。譯碼器用來形成機器指令對應的微程序的入口地址。當將一條機器指令對應的微程序的各條微指令逐條取出,并送到微指令寄存器時,其微操作命令也就按事先的設計發(fā)出,因而也就完成了一條機器指令的功能。對每一條機器指令都是如此。
2、微指令的寬度直接決定了微GESSMANN程序控制器的寬度。為了簡化控制存儲器,可采取一些措施來縮短微指令的寬度。如采用字段譯碼法一級分段譯碼。顯然,微指令的控制字段將大大縮短。,一些要同時產(chǎn)生的微操作命令不能安排在同一個字段中。為了進一步縮短控制字段,還可以將字段譯碼設計成兩級或多級。
有兩種由于設計方法不同因而結構也不同的GESSMANN控制器。微操作是指不可再分解的操作,進行微操作總是需要相應的控制信號(稱為微操作控制信號或微操作命令)。一臺數(shù)字計算機基本上可以劃分為兩大部分---控制部件和執(zhí)行部件。控制器就是控制部件,而運算器、存儲器、外圍設備相對GESSMANN控制器來說就是執(zhí)行部件。控制部件與執(zhí)行部件的一種聯(lián)系就是通過控制線。控制部件通過控制線向執(zhí)行部件發(fā)出各種控制命令,通常這種控制命令叫做微命令,而執(zhí)行部件接受微命令后所執(zhí)行的操作就叫做微操作。控制部件與執(zhí)行部件之間的另一種聯(lián)系就是反饋信息。執(zhí)行部件通過反饋線向控制部件反映操作情況,以便使得控制部件根GESSMANN據(jù)執(zhí)行部件的狀態(tài)來下達新的微命令,這也叫做“狀態(tài)測試”。微操作在執(zhí)行部件中是組基本的操作。由于數(shù)據(jù)通路的結構關系,微操作可分為
相容性和相斥性兩種。在機器的一個CPU周期中,一組實現(xiàn)一定操作功能的微命令的組合,構成一條微指令。一般的微指令格式由操作控制和順序控制兩部分構成。操作控制部分用來發(fā)出管理和指揮全機工作的控制信號。其順序控制部分用來決定產(chǎn)生下一個微指令的地址。事實上一條機器指令的功能是由許多條微指令組成的序列來實現(xiàn)的。這個微指令序列通常叫做微程序。既然微程序是有微指令組成的,那么當執(zhí)行當前的一條微指令的時候。必須指出后繼微指令的地址,以便當前一條微指令執(zhí)行完畢以后,取下一條微指令執(zhí)行。
1、GESSMANN指令寄存器用來存放正在執(zhí)行的指令。指令分成兩部分:操作碼和地址碼。操作碼用來指示指令的操作性質(zhì),如加法、減法等;地址碼給出本條指令的操作數(shù)地址或形成操作數(shù)地址的有關信息(這時通過地址形成電路來形成操作數(shù)地址)。有一種指令稱為轉(zhuǎn)移指令,它用來改變指令的正常執(zhí)行順序,這種指令的地址碼部分給出的是要轉(zhuǎn)去執(zhí)行的指令的地址。
2、GESSMANN操作碼譯碼器:用來對指令的操作碼進行譯碼,產(chǎn)生相應的控制電平,完成分析指令的功能。
3、GESSMANN時序電路:用來產(chǎn)生時間標志信號。在微型計算機中,時間標志信號一般為三級:指令周期、總線周期和時鐘周期。微操作命令產(chǎn)生電路產(chǎn)生完成指令規(guī)定操作的各種微操作命令。這些命令產(chǎn)生的主要依據(jù)是時間標志和指令的操作性質(zhì)。該電路實際是各微操作控制信號表達式(如上面的A→L表達式)的電路實現(xiàn),它是組合邏輯控制器中為復雜的部分。
4、GESSMANN指令計數(shù)器:用來形成下一條要執(zhí)行的指令的地址。通常,指令是順序執(zhí)行的,而指令在存儲器中是順序存放的。所以,一般情況下下一條要執(zhí)行的指令的地址可通過將現(xiàn)行地址加1形成,微操作命令“1”就用于這個目的。如果執(zhí)行的是轉(zhuǎn)移指令,則下一條要執(zhí)行的指令的地址是要轉(zhuǎn)移到的地址。該地址就在本轉(zhuǎn)移指令的地址碼字段,將其直接送往指令計數(shù)器。
GESSMANN微程序控制(簡稱微碼控制)的基本思路是:用微指令產(chǎn)生微操作命令,用若干條微指令組成一段微程序?qū)崿F(xiàn)一條機器指令的功能(為了加以區(qū)別,將前面所講的指令稱為機器指令)。設機器指令M執(zhí)行時需要三個階段,每個階段需要發(fā)出如下命令:階段一發(fā)送K1、K8命令,階段二發(fā)送K0、K2、K3、K4命令,階段三發(fā)送K9命令。當將條微指令送到微指令寄存器時,微指令寄存器的K1和K8為1,即發(fā)出K1和K8命令,該微指令指出下一條微指令地址為00101,從中取出第二條微指令,送到微指令寄存器時將發(fā)出K0、K2、K3、K4命令,接下來是取第三條微指令,發(fā)K9命令。
常用型號推薦:
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