什么是微程序控制单元？

其二进制控制值以内存中的字形式保存的控制单元称为微程序控制单元。

控制器通过在每个系统时钟节拍构建一组确定的信号来实现指令。每个输出信号都产生一个微操作，包括寄存器传输。因此，生成的控制信号集是确定的微操作，可以保存在内存中。

构成微指令的每个位都与一个控制信号相关联。当位被设置时，控制信号处于活动状态；当位被清除时，控制信号变为非活动状态。这些微指令可以按顺序保存在内部“控制”存储器中。微程序控制计算机的控制单元是计算机内部的计算机。

下图显示了微程序控制组织的框图。（此处应插入框图）

微程序控制遵循以下步骤：

  • 它可以执行任何指令。CPU应该将其分解成一系列顺序操作。这组操作称为微指令。顺序微操作需要控制信号来执行。
  • 保存在ROM中的控制信号用于执行对数据方向的指令。这些控制信号可以控制与任何时间步长要执行的微指令相关的微操作。
  • 生成下一个要执行的微指令的地址。
  • 重复前两步，直到执行与指令集中指令相关的所有微指令。

提供给控制ROM的地址来自微计数器寄存器。微计数器接收来自多路复用器的输入，该多路复用器选择地址ROM的输出、当前地址增量器以及保存在当前微指令的下一个地址字段中的地址。

微程序控制单元的优点

微程序控制具有以下优点：

  • 它可以更系统地设计控制单元。
  • 它更容易调试和修改。
  • 它可以保留控制功能的底层结构。
  • 它可以使控制单元的设计更简单，因此成本更低，出错率更低。
  • 它可以实现有序且系统的设计过程。
  • 它用于控制在软件而不是硬件中实现的功能。
  • 它更灵活。
  • 它可以轻松地执行复杂的功能。

微程序控制单元的缺点

微程序控制具有以下缺点：

  • 适应性是以更高的成本获得的。
  • 它比硬布线控制单元慢。

更新于：2023年10月31日

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