微程序控制器的结构及其工作原理解析

微程序控制器结构

图5.7为一种微程序控制器的总体结构。这是一个8位机，微程序的地址码CC也是8位。这个控制器包括如下几部分：

1、微程序 ROM

容量为256×32，即字长为32位，容纳的最多微指令数为256条。32位控制字主要用于控制数据通道的操作，一小部分用于决定下字址。各控制字组有合理的分工，例如有专用于控制ALU运算的控制字组。至于下字址的控制字的作用将在本节第四部分分析微程序地址转移时详细说明。

2、指令寄存器 IR和L寄存器

它们都是8位寄存器，寄存从存储器取到的8位指令码。IR经译码得到微程序入口地址。由于有一部分指令具有共同的微程序入口地址，为了区分这些指令的操作过程，因而设置一个L寄存器，它寄存着指令操作码。当控制器发出按操作码转移的命令时，各指令操作码直接成为微程序存储器的地址码CC。

3、指令译码器ID

把指令操作码译成对应的微程序入口地址。

4、子母线B’

由于地址转移的要求，向CC地址寄存器送地址的源有多种，因此需要设立一条子母线B'专门作为向CC送地址的母线。各种源由控制讯号进行选择向B'送地址，再由B'向CC送。

5、CC及CC⁰寄存器

CC用于寄存微程序ROM的地址码。CC⁰是返回地址寄存器，用于微程序的循环及转子。

6、标志符寄存器C_J

取自某一个标志符，作为微程序条件转移的判据。标志符的选择由上一次输出的微程序控制字（微码）决定。

以上简单介绍了微程序控制器的各个组成部分。它的工作过程已经基本清楚，现归纳如下：取指结束后将指令操作码寄存在IR中，经ID得到对应的微程序入口地址，送到B'，再由B’送CC，发出第一条微指令。每条微指令除了给出控制数据通道的操作讯号外，还给出下字址。如此不断进行，直到对应这一条指令的所有微指令依次执行结束后又回到新的取指指令。

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