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1、,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,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,3.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
2、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,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
3、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=692）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=26,10.2.3 微指令的编码方式,10.2.4微指令序列地址的形成,微指令序列地址的形成,1.直接
4、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,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,
