计算机体系结构中的指令映射是什么?


当微指令定义一个分支到控制存储器中放置指令微程序例程的第一个字时,存在一种独特的跳转类型。这种跳转类型的状态位是指令操作码部分中的位。例如,一台计算机具有如图所示的简单指令格式。

它有一个四位的操作码,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,在控制存储器中存在一个执行指令的微程序例程。映射过程将4位操作码转换为控制存储器的7位地址。

此映射包括在地址的最高有效位中放置一个0,转移四个操作码位,并清除控制地址寄存器的两个最低有效位。这为每条计算机指令提供了一个容量为四个微指令的微程序例程。

如果例程需要超过四个微指令,它可以使用地址1000000到1111111。如果它使用少于四个微指令,未使用的内存位置可用于其他例程。

可以使用ROM来指定映射函数,从而将此概念扩展到更一般的映射规则。在此配置中,指令的位指定映射ROM的地址。

映射ROM的内容给出控制地址寄存器的位。这样,执行指令的微程序例程可以放置在控制存储器的任何所需位置。随着需求的出现,映射概念为添加控制存储器的指令提供了灵活性。

映射功能有时通过称为可编程逻辑器件或PLD的集成电路来实现。PLD在概念上类似于ROM,不同之处在于它使用内部电子保险丝的与门和或门。

输入、与门、或门和输出之间的互连可以像ROM一样编程。可以用PLD方便地实现可以用布尔表达式表示的映射函数。

更新于:2021年7月24日

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