1、微指令設計原則
有利於縮短微指令字長度
有利於減少控制存儲器容量
有利於提高微程序執行速度
有利於對微指令進行修改
有利於提高程序設計的靈活性
2、微指令格式(直接表示法)
這種方法簡單直觀,便於輸出控制,但是微指令長度太長,控存容量大,如何壓縮微指令長度?
這里介紹三種方法:
改直接表示為編碼表示(壓縮互斥性微指令)
去掉下址字段,采用μPC=μPC+1的方式生成微指令地址
改水平型微指令為垂直型微指令(犧牲並行性)
下面分別介紹這三種方法
3、微指令格式(編碼表示法)
我們要將微指令中的一系列命令進行分類,分為相容性的微命令,和互斥性的微命令,比如說單總線里邊的,輸出到總線的out型的,像R0out、R1out、R2out、PCout、DRout等等,這些信號是不能同時唯一的,因為總線在同一時刻只能有一種信號,那么這些就是互斥性的微命令,還有一些信號是可以同時給出的,這些信號我們稱之為相容性的微命令。
而對於互斥性的微命令,由於他們不能同時給出,所以我們沒有必要給他們這么長的編碼,可以通過編碼以后再譯碼的方式,表示這一類互斥性的微命令。
另外像運算器的+1、add、sub等信號也是不能給出的,也是互斥性微命令,所以也可以用編碼的方法來給出。
比如說這里,前7個信號都是互斥型的,那么他們就可以用編碼的方法顯示,因為不能同時給出,只能同時給出一個,所以可以用一個三八譯碼器來進行編碼,三八譯碼器有三位,三位全為0的時候,代表什么指令也不給,注意這里必須要留出一個狀態表示什么信號也不給,所以如果有8個互斥信號的話,是不能用三八譯碼器的,得用四位來編碼。
2、微指令地址形成方法
下地址字段法
特點:微指令長,控存容量大
計數器法 μPC
特點:微指令器,需要加法器
減少了下址字段,有效節約了控存的空間。
5、水平型微指令編碼效率
6、垂直型微指令
7、垂直型微指令實例
8、水平型與垂直型微指令
水平型微指令
並行操作能力強,效率高,靈活性強
微指令字較長,微程序短,控存容量大,性能佳
垂直型微指令
字長短,微程序長,控存容量小,性能差
垂直型與匯編指令相似,易於掌握
基本被淘汰