例题:某计算机有8条微指令,每条微指令发出的微命令如下表所示,试对这些微指令进行编码以使得微指令的控制字最短而且保持微程序应有的并行性。第29页,共51页,星期日,2025年,2月5日acdg经分析可发现XXXXXXXX00不操作01e10f11h00不操作01b10i11jI1~I8的编码具体是多少呢?微命令: e、f、h是互斥的, b、i、j是互斥的, 其余的微命令a、c、d、g是相容的。第30页,共51页,星期日,2025年,2月5日I101011110I210001011I311010000I400000100I501100101I611111000I711000110I811011000I1~I8的编码具体是多少呢?第31页,共51页,星期日,2025年,2月5日2)垂直型微指令在这种微指令中设置了微操作码字段,采用机器指令操作码编码方法为每一种微操作进行编码。特点是不强调实现微指令的并行控制功能,通常一条微指令只要能控制实现一个微命令。第32页,共51页,星期日,2025年,2月5日12345678910微指令格式控制字段0000无操作0001??A0010??B0011??C0100A?X0101A?Y0110B?X0111B?YC→X1001C→Y1010“+”1011“”1100“-”标志地址字段下址第33页,共51页,星期日,2025年,2月5日微指令的下地址字段控制产生后继微地址。有两种情况:计数器方式:设置微程序计数器。断定方式:设置下址字段,其位数取决于控制存储器的总字数。第34页,共51页,星期日,2025年,2月5日例题:已知某计算机有80条指令,平均每条指令由12条微指令解释执行,其中有二条取指微指令是所有指令公用的,设微指令长度为32位,请算出控制存储器的容量。2×32位80×10×32位802×32位第35页,共51页,星期日,2025年,2月5日执行取指微程序IR(OP)MAPROM进行地址映射微程序的入口地址读出第一条微指令并用于控制各部件的操作地址字段控制取下条微指令如此循环,直到最后一条微指令执行判中断微程序完成一条机器指令开始7、微程序的执行过程P207第36页,共51页,星期日,2025年,2月5日第1页,共51页,星期日,2025年,2月5日定义:直接由各种类型的逻辑门产生所有微操作信号的控制器。4.2.4组合逻辑控制器注意:每个微操作命令都是一个逻辑电路的输出。所以,微操作命令发生器就是一个庞大的组合逻辑电路。第2页,共51页,星期日,2025年,2月5日C0C1C2Cn…T0T1T2Tk…时序产生部件微命令产生部件指令译码…I0I1Im微操作控制信号Ci=F(Ij,Tk,Sl) Ij指令译码产生的表示不同功能的信号 Tk节拍时序信号 Sl运算结果状态信息状态标志…S0S1SL第3页,共51页,星期日,2025年,2月5日微操作流程分析化简逻辑表达式用逻辑部件实现1.设计过程综合形成逻辑表达式确定微操作序列第4页,共51页,星期日,2025年,2月5日(2)将各条指令在不同cpu周期的不同节拍中产生的同一微操作信号集中到一起形成一个逻辑表达式。(3)将同一微操作出现的全部地方和条件进行化简,求出最简的逻辑表达式。(4)画出每一个微操作命令的逻辑电路图,用逻辑门来实现。(1)根据硬件的结构图写出每条指令的操作流程并分解成微操作序列。第5页,共51页,星期日,2025年,2月5日模型机结构图微命令发生器第6页,共51页,星期日,2025年,2月5日控制信号操作控制信号操作C1LDR1C11“M”传送C2LDR2C12“-”减法运算C3