計算機組成與體系結構第6章計算機的控制器部(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 法： 1. 由指令操作碼得到 2. 微指令順序執行 3. 微指令必轉或條件轉移 多路微地址轉移 4. 微子程序調用和返回 5. 按次數循環一段微程序 6. 其他：如特定入口微地址 在微指令下地址字段中表示清楚： 使用哪種方法， 哪個 (些 )判斷條件， 要用的有關地址等， 并用專門電路完成必要支持和處理， 微指令的下地址是微程序設計中要重點解決的問題之一， 技術、技巧性強， 應學得好些。 在教學計算機中，解決下地址使用了 Am2910 器件 47 微堆桟指針 ?SP 5字 * 12位 微堆桟 F 微程序計數器 ?PC 寄存器 /計數器 R / C D R F ?PC 多路選擇器 命令譯碼器 增 量 器 零檢 測 D11~D0 Y11~Y0 CP /FULL CI /CC /CCEN I3~I0 /PL /MAP /VECT /RLD /OE 出棧 /入棧 保持 /清零 裝數 減量 保持 清零 選擇 R為零 Am2910器件 48 非零循環 零 /PL ?PC 彈出 ?PC 彈出 4 入棧與裝數 注 1 /PL ? PC 壓入 ? PC 壓入 6 讀手撥開關 /VECT ? PC D 3 條件微轉移 /PL ? PC D 2 功能分支 /MAP D D 1 條件轉微子 /PL ? PC D 壓入 完成 R/C R/C 使能 /CC=高 /CC=低 功能 內容 操作 信號 Y輸出 堆棧 Y輸出 堆棧 0 初始化 /PL 0 清除 0 清除 8 R/C 非零 減 1 /PL F F 10 微子返回 /PL ? PC F 彈出 14 順序執行 /PL ? PC ? PC 15 三路轉移 非零 減 1 /PL F ? PC 彈出 零 /PL D 彈出 ? PC 彈出 49 微命令字段的編碼譯碼方法 直接用微指令字的一位作一個控制信號則簡單且速度快，但會使微指令字變得很長。 把互斥的命令分在一組加以編碼，經譯碼器給出命令， 速度會稍慢，但可大大減短微指令字長度，確保互斥。 是對直接譯碼的的一種改進，可進一步縮短微指令字長度，即一個字段的某些微命令還受另一字段的制約。 微指令中分配幾位，用于給出特定用途的有關數值。 50 A M 2 9 1 02 7 3 3 7 7G A L 1G A L 2 G A L 3 G A L 5 G A L 7G A L 4 G A L 6接 插 件 連 接D 7 ~ D 0D 7 ~ D 0A 7 ~ A 0D 7 ~ D 08 9 1 1 1 21 9 1 7 4 2 4 0 3 8 3 6 3 49 6 5 21 9 1 6 1 5 1 22 ~ 5Y 7 ~ Y 02 0 1 8 3 1 3 9 3 7 3 5 3 31 9 ~ 1 5 1 3 ~ 1 1 1 3 ~ 1 11 8 ~ 1 6I R H 7 ~ I R H 03 ~ 1 01 9 ~ 1 5 1 3 ~ 1 1 S A I 8 ~ I 6 S B I 5 ~ I 3 S S T S S H S C I D C 2 3 ~ 2 0 D C 1 3 ~ 1 0I 2 ~ I 0 / M I O R E Q / W E6 ~ 1 0I 2 ~ I 0 A 3 ~ A 0 B 3 ~ B 0S S T S C I S S H2 ~ 5 6 ~ 9 3 4 5 7 8 92 ~ 5 6 ~ 9 3 ~ 52 ~ 5 6 ~ 9S S T S C I S S H1 5 ~ 1 8 1 9 ~ 2 2 1 6 ~ 1 8 2 0 ~ 2 21 5 ~ 1 8 1 9 ~ 2 2 1 6 ~ 1 8 1 9 ~ 2 2 1 5 ~ 1 8 1 9 ~ 2 2A 3 ~ A 01 5 1 6 2 1 2 21 5 1 6 2 1 2 2B 3 ~ B 0/ P L/ O E61/ M A P7/ O E2 2I R H 4 ~ I R H 02 3 1 8 ~ 1 6 1 41 42 11 3C I 3 ~ 0I 3 ~ I 01C Z / I N T S / R e s e t1 8 1 7 1 4 1 3 8 7 4 32 01/ C L RC L K1 1C L K1 1C L K2 0 2 02 0 2 02 02 02 02 52 52 52 52 52 51 6 位 微 程 序 控 制 器 線 路 邏 輯 圖8 個 燈8 個 燈8 個 燈/ O E / O E/ O E1 31 31 3/ O E/ O E1 3C L KC L K11C L KC L K1 1C L K1 11 9 ~ 1 5 1 3 ~ 1 1 1 9 ~ 1 5 1 3 ~ 1 1A 7 ~ A 03 ~ 1 0A 7 ~ A 03 ~ 1 03 ~ 1 0A 7 ~ A 03 ~ 1 0A 7 ~ A 03 ~ 1 03 ~ 1 0A 7 ~ A 03 ~ 1 01 9 ~ 1 5 1 3 ~ 1 11 9 ~ 1 5 1 3 ~ 1 12 0/ C E/ C E/ C E/ C E/ C E/ C E/ C E1 3C _ / M2 ~ 5I R L D R V 2 4 4I R L 3 7 72 4 6 8 1 1 1 3 1 5 1 7 I R L 7 ~ I R L 0 I B L 7 ~ I B L 01 8 1 7 1 4 1 3 8 7 4 31 9 1 6 1 5 1 2 9 6 5 21 8 1 6 1 4 1 2 9 7 5 3M P R O M 2 M P R O M 3V C C A 8 G N DQ 7 ~ Q 01 9 1 6 1 5 1 29 6 5 29 6 5 21 9 1 6 1 5 1 21 8 1 7 1 4 1 3 8 7 4 31 8 1 7 1 4 1 3 8 7 4 3D C 2 D C 1D C 2 D C 1 6 ~ 9/ M I O R E Q / W E S A I 8 ~ I 6 S B I 5 ~ I 3S C C 3 ~ 0..下 地 址M P R O M 1 C I 3 ~ 0 S C C 3 ~ 0A 8A 8A 8A 8A 8A 8M P R O M 6 M P R O M 7 S A I 8 ~ I 6 S B I 5 ~ I 3M P R O M 4 M P R O M 5A 7 ~ A 0 B 3 ~ B 0 A 3 ~ A 0/ C EA 82 5M A P R O M/ C C3 1C P1.A 7 ~ A 03 7 4Q 7 ~ Q 0 Q 7 ~ Q 0D 7 ~ D 0D 7 ~ D 0G A L 2 0 V 8D 7 ~ D 0 D 7 ~ D 0 D 6 ~ D 0D 7 ~ D 0 D 7 ~ D 0C K / M I O R E Q / W EI 2 ~ I 07 ~ 1 0 7 ~ 1 0/ G A L _ O E..下 地 址C I S C C當 前 地 址C Z / I N T S/ R e s e tI R H 7 ~ I R H 0N e w I n s M i c r o P這 些 插 針 在 微 程 序 時應 將 每 排 右 邊 兩 個 短 接兩 個 一 排 / 列 的 插 針微 程 序 時 不 要 短 接. . . . . .. . . . . ...1 A 1 ~ 1 A 4 2 A 1 ~ 2 A 41 Y 1 ~ 1 Y 4 2 Y 1 ~ 2 Y 4Q 7 ~ Q 0D 7 ~ D 0C L K1 1C K 1/ O E/ G I R1D 7 ~ D 01 9 ~ 1 5 1 3 ~ 1 1D 7 ~ D 0I R H D R V 2 4 4I R H 3 7 72 4 6 8 1 1 1 3 1 5 1 7 I B H 7 ~ I B H 01 8 1 7 1 4 1 3 8 7 4 31 9 1 6 1 5 1 2 9 6 5 21 8 1 6 1 4 1 2 9 7 5 31 A 1 ~ 1 A 4 2 A 1 ~ 2 A 41 Y 1 ~ 1 Y 4 2 Y 1 ~ 2 Y 4Q 7 ~ Q 0D 7 ~ D 0C L K1 1/ O E12 ~ 5C K 1/ G I RGG211 9/E T O I BI R H 7 ~ I R H 0 I R L 7 ~ I R L 4I R L 3 ~ I R L 0 (2) 微程序控制器組成 56位的微指令字長， 微下地址字段 16位， 控制命令字段 40位， 7 片 28C64 組成控存。 1 片 28C65，從指令操 作碼產生微地址， 1 片 374 存 8 位下地址， 1 片 273 存 8 位條件碼， 1 片 377存 8位現微地址。 1 片 Am2910給出下一條 微指令地址， 1 片 GAL 按判斷條件產 生微指令轉移信號 /CC； 5 片 GAL用作為 5 片 8位 的 D 觸發器的寄存器， 2 片 GAL 實現兩個 4 位的 2 選 1 芯片功能。 8 或 16位的指令寄存器。 51 微程序控制器 Am2910 MAPROM 微下地址 CI SCC 3~0 3~0 SCC Gal 控制存儲器（ ROM） 指令操作碼 微指令轉移的控制條件