一组触发器构成一个寄存器。寄存器是 CPU 中独特的、高速的存储区域。它们包括实现数据处理的组合电路。信息在处理之前总是在寄存器中定义。寄存器加快了程序的执行速度。寄存器在 CPU 操作中实现两个重要功能：它可以作为数据的临时存储位置。如果需要，这支持直接实现程序以快速访问数据。它可以保存 CPU 的状态和有关直接实现程序的数据。例如：下一条程序指令的地址……阅读更多

CPU 代表中央处理器。它是计算机系统的核心。CPU 与内存和 I/O 子系统一起构成了强大的计算机系统。CPU 包括数百个晶体管的小层。晶体管是微小的物质，在一种电压下阻止电流（非导体），并在多种电压下允许电流通过（导体）。这些微小的物质是半导体，它们产生两个电子输入，并在一个或两个输入开启时产生多个输出。CPU 在计算机系统中是最重要的。它是控制所有……阅读更多

微指令可以用符号来确定。它由汇编器解释成二进制格式。应为微指令中的每个字段表示符号。应允许用户表示其符号地址。汇编语言中的每一行都表示符号指令。这些指令分为五个字段，例如标签、微操作、CD、BR 和 AD。指定以下信息的字段如下：标签字段可以为空，也可以指定符号地址。标签以冒号 (:) 结尾。微操作字段包含一个、两个或三个……阅读更多

微指令格式总共包含 20 位。它们被分成四个元素，如图所示。F1、F2、F3 是微操作字段。它们确定计算机的微操作。CD 是分支条件。它们选择状态位条件。BR 是分支字段。它确定分支的类型。AD 是地址字段。它包括长度为 7 位的地址字段。微操作被分成三个 3 位的字段。这三个位可以定义七个不同的微操作。总共有 21 个操作，如表中所示。带有其二进制代码的符号……阅读更多

一旦计算机的配置确定，控制存储器的微代码就应该由发明者生成。代码的生成称为微程序设计。在设计微程序排序器时，需要处理以下几个方面：微指令的大小地址生成的时长微指令的大小应尽可能小，因此所需的控制存储器较少，成本也降低。如果地址生成时间较短，则可以更快地执行微指令。这会导致吞吐量提高。微程序排序的缺点微程序排序的缺点如下：如果……阅读更多

子程序是由其他例程用来完成特定任务的程序。可以从微程序主体内的任何点调用子程序。许多微程序经常包含相同的代码段。通过使用包含常用微代码段的子程序，可以节省微指令。例如，为指令生成操作数的有效地址所需的微操作序列对于所有内存引用指令都是通用的。此序列可以是一个子程序，可以在许多其他例程中调用它来执行有效地址计算。使用子程序的微程序必须具有……阅读更多

当微指令定义一个分支到控制存储器中放置指令的微程序例程的第一个字时，存在一种独特的分支类型。这种分支的状态位是指令操作码部分中的位。例如，具有如图所示的简单指令格式的计算机。它具有 4 位的操作码，最多可以指定 16 条不同的指令。可以认为控制存储器有 128 个字，需要 7 位地址。对于每个操作码，都存在一个微程序例程……阅读更多

条件分支指令是一种分支指令，它可能或可能不生成控制传输，这取决于 PSR（处理器状态寄存器）中存储位的数值。它为控制单元提供决策能力。状态条件是系统中特殊的位，它们提供参数信息，例如加法的进位输出、数字的符号位、指令的模式位以及输入或输出状态条件。可以测试这些位中的信息，并根据其条件（其值为 1 或 0）启动操作。状态位，连同……阅读更多

微指令以组的形式保存在控制存储器中。这些组描述例程。每个计算机指令都有其可以创建微操作的微程序例程。这些微操作可以执行指令。硬件包括用于类似例程的微指令地址排序的控件。它们还分支微指令。控制在执行计算机指令时有以下阶段：当电源打开时，地址最初加载到控制地址寄存器中。（这是第一个微指令的地址）。控制地址寄存器递增，从而对取指令例程进行排序。在取指令例程之后，……阅读更多

硬连线控制单元硬连线控制是使用有限状态机 (FSM) 适当地生成控制信号的结构。它被创建为一个顺序逻辑电路。通过物理连接包括门、触发器和鼓在内的组件生成的最终电路被称为硬连线控制器。微程序控制单元控制单元的二进制控制值作为字保存在内存中的称为微程序控制单元。在这些指令中，控制存储器被认为是 ROM，所有信息都永久保存。控制单元的内存地址表示微指令的地址。微指令具有……阅读更多