設計步驟:
1.設計機器的指(zhi)(zhi)令(ling)系統:指(zhi)(zhi)定指(zhi)(zhi)令(ling)類型,指(zhi)(zhi)令(ling)數量以(yi)及每條指(zhi)(zhi)令(ling)的格式和(he)功能(neng);
2.初步(bu)總(zong)體設(she)計:如寄存器(qi)設(she)置,總(zong)線(xian)配置,計算器(qi)設(she)計,組件之間的連接(jie)關系等;
3.繪制指令(ling)流程(cheng)圖:標出每(mei)個指令(ling)和(he)每(mei)個組件的時間(jian)和(he)操作;
4.安排操(cao)(cao)作(zuo)(zuo)時間表:即(ji)按照指令流程圖將每(mei)個操(cao)(cao)作(zuo)(zuo)分解為微操(cao)(cao)作(zuo)(zuo),并按時間段列出(chu)機(ji)器應執(zhi)行的微操(cao)(cao)作(zuo)(zuo);
5.列(lie)出(chu)微操作信號(hao)表達式(shi),簡(jian)化并實現電路。
基本組成:
1.指(zhi)令(ling)寄(ji)存器(qi)用(yong)于(yu)存儲正在執行(xing)的(de)(de)指(zhi)令(ling)。 該指(zhi)令(ling)分為(wei)兩(liang)部(bu)分:操(cao)作(zuo)碼(ma)(ma)(ma)和地(di)(di)(di)址(zhi)碼(ma)(ma)(ma)。 操(cao)作(zuo)碼(ma)(ma)(ma)用(yong)于(yu)指(zhi)示指(zhi)令(ling)操(cao)作(zuo)的(de)(de)性質,例如加減法; 地(di)(di)(di)址(zhi)碼(ma)(ma)(ma)給出指(zhi)令(ling)的(de)(de)操(cao)作(zuo)數地(di)(di)(di)址(zhi)或有關操(cao)作(zuo)數地(di)(di)(di)址(zhi)形(xing)成(cheng)(cheng)的(de)(de)信息(此(ci)時(shi),地(di)(di)(di)址(zhi)形(xing)成(cheng)(cheng)電路形(xing)成(cheng)(cheng)操(cao)作(zuo)數地(di)(di)(di)址(zhi))。 有一條稱為(wei)分支指(zhi)令(ling)的(de)(de)指(zhi)令(ling),用(yong)于(yu)更改指(zhi)令(ling)的(de)(de)正常執行(xing)順序(xu)。 該指(zhi)令(ling)的(de)(de)地(di)(di)(di)址(zhi)代碼(ma)(ma)(ma)部(bu)分給出了(le)要執行(xing)的(de)(de)指(zhi)令(ling)的(de)(de)地(di)(di)(di)址(zhi)。
2.操作(zuo)碼(ma)(ma)解(jie)碼(ma)(ma)器:用于(yu)解(jie)碼(ma)(ma)指令(ling)(ling)的(de)操作(zuo)碼(ma)(ma),生成相應的(de)控制級別,并完(wan)成分析指令(ling)(ling)的(de)功能。
3.時序電路:用于產生時間標記信號。 在微型計算機中,時間標記信號通常為三個電平:指令周期,總線周期和時鐘周期。 微操作命令產生電路產生各種微操作命令,以完成指令指定的操作。 這些命令的主要依據是時間戳和指令的操作性質。 該電路實際上是每個微操作控制信號表達式的電路實現,并且是組合邏輯控制器中復雜的部分。
4.指(zhi)令(ling)(ling)(ling)(ling)計數器(qi):用(yong)于形成要(yao)執(zhi)(zhi)行(xing)的下一(yi)條(tiao)指(zhi)令(ling)(ling)(ling)(ling)的地址(zhi)(zhi)(zhi)。 通(tong)常,指(zhi)令(ling)(ling)(ling)(ling)被順序執(zhi)(zhi)行(xing),并(bing)(bing)且指(zhi)令(ling)(ling)(ling)(ling)被順序存(cun)儲(chu)在存(cun)儲(chu)器(qi)中。 因此,通(tong)常,要(yao)執(zhi)(zhi)行(xing)的下一(yi)條(tiao)指(zhi)令(ling)(ling)(ling)(ling)的地址(zhi)(zhi)(zhi)可以通(tong)過在當前地址(zhi)(zhi)(zhi)上加1來(lai)形成,并(bing)(bing)且微(wei)操作命(ming)令(ling)(ling)(ling)(ling)“ 1”用(yong)于此目的。 如果執(zhi)(zhi)行(xing)了一(yi)條(tiao)分支指(zhi)令(ling)(ling)(ling)(ling),則(ze)下一(yi)條(tiao)要(yao)執(zhi)(zhi)行(xing)的指(zhi)令(ling)(ling)(ling)(ling)的地址(zhi)(zhi)(zhi)就是該分支要(yao)轉移到的地址(zhi)(zhi)(zhi)。 該地址(zhi)(zhi)(zhi)位于分支指(zhi)令(ling)(ling)(ling)(ling)的地址(zhi)(zhi)(zhi)代(dai)碼字段中,并(bing)(bing)將其直接發送到指(zhi)令(ling)(ling)(ling)(ling)計數器(qi)。
之所以提出微程序控制器,是因為組合邏輯設計具有設計不便,不靈活,修改和擴展的缺點。