設(she)計步驟:
1.設計(ji)機器的指(zhi)(zhi)令(ling)(ling)系統:指(zhi)(zhi)定指(zhi)(zhi)令(ling)(ling)類(lei)型,指(zhi)(zhi)令(ling)(ling)數(shu)量(liang)以及每條指(zhi)(zhi)令(ling)(ling)的格式和功能;
2.初步總體設(she)計(ji):如寄(ji)存(cun)器設(she)置(zhi),總線配置(zhi),計(ji)算(suan)器設(she)計(ji),組件之間(jian)的連接關系(xi)等;
3.繪制指令流程圖:標出(chu)每(mei)個指令和每(mei)個組件的(de)時(shi)間和操作(zuo);
4.安排操(cao)作(zuo)時(shi)間表(biao):即按照(zhao)指(zhi)令流程(cheng)圖將每個操(cao)作(zuo)分(fen)解為微操(cao)作(zuo),并按時(shi)間段列出機器應執行的微操(cao)作(zuo);
5.列出微操作信號表達式(shi),簡化并實現(xian)電(dian)路。
基本(ben)組成:
1.指令(ling)(ling)(ling)寄存(cun)器(qi)用于存(cun)儲正在(zai)執(zhi)行的(de)(de)指令(ling)(ling)(ling)。 該(gai)指令(ling)(ling)(ling)分(fen)為兩(liang)部分(fen):操(cao)作碼和地(di)址(zhi)(zhi)碼。 操(cao)作碼用于指示(shi)指令(ling)(ling)(ling)操(cao)作的(de)(de)性質,例(li)如加減法; 地(di)址(zhi)(zhi)碼給出指令(ling)(ling)(ling)的(de)(de)操(cao)作數(shu)地(di)址(zhi)(zhi)或有(you)關操(cao)作數(shu)地(di)址(zhi)(zhi)形成的(de)(de)信息(xi)(此時,地(di)址(zhi)(zhi)形成電路形成操(cao)作數(shu)地(di)址(zhi)(zhi))。 有(you)一(yi)條稱(cheng)為分(fen)支指令(ling)(ling)(ling)的(de)(de)指令(ling)(ling)(ling),用于更改指令(ling)(ling)(ling)的(de)(de)正常(chang)執(zhi)行順序。 該(gai)指令(ling)(ling)(ling)的(de)(de)地(di)址(zhi)(zhi)代碼部分(fen)給出了要執(zhi)行的(de)(de)指令(ling)(ling)(ling)的(de)(de)地(di)址(zhi)(zhi)。
2.操作碼(ma)解(jie)碼(ma)器(qi):用于(yu)解(jie)碼(ma)指令的(de)操作碼(ma),生成相應(ying)的(de)控制(zhi)級別,并完成分析指令的(de)功(gong)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)令計(ji)(ji)數(shu)器:用于形(xing)成(cheng)(cheng)要執行的(de)(de)下(xia)一(yi)(yi)條(tiao)指(zhi)令的(de)(de)地(di)(di)址(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)。 通(tong)常(chang),指(zhi)令被順序(xu)執行,并且(qie)指(zhi)令被順序(xu)存(cun)儲在存(cun)儲器中(zhong)。 因此,通(tong)常(chang),要執行的(de)(de)下(xia)一(yi)(yi)條(tiao)指(zhi)令的(de)(de)地(di)(di)址(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)可以通(tong)過在當前地(di)(di)址(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)上(shang)加(jia)1來(lai)形(xing)成(cheng)(cheng),并且(qie)微(wei)操(cao)作命令“ 1”用于此目的(de)(de)。 如果(guo)執行了一(yi)(yi)條(tiao)分(fen)支指(zhi)令,則下(xia)一(yi)(yi)條(tiao)要執行的(de)(de)指(zhi)令的(de)(de)地(di)(di)址(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)就(jiu)是該(gai)分(fen)支要轉(zhuan)移到的(de)(de)地(di)(di)址(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)。 該(gai)地(di)(di)址(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)位于分(fen)支指(zhi)令的(de)(de)地(di)(di)址(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)代碼字段中(zhong),并將(jiang)其直(zhi)接發送到指(zhi)令計(ji)(ji)數(shu)器。
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。