
【计】 microprogram control section
decline; profound; tiny
【计】 mic-; micro-
【医】 micr-; micro-; mikro-; mu
【计】 program controling element
微程序控制部件(Microprogrammed Control Unit)是计算机体系结构中用于管理指令执行时序的核心组件。其工作原理是通过存储于控制存储器(Control Store)中的微程序序列,生成协调CPU各部件操作的时序信号。以下从汉英词典角度解析其关键技术特征:
微指令结构
微程序由微指令(Microinstruction)构成,每条微指令包含控制字段(Control Field)和地址字段(Address Field)。控制字段通过位编码激活运算器、寄存器等硬件单元(David A. Patterson,《计算机组成与设计》第5版,Elsevier出版社)。例如,加法操作可能对应"ALUop=001"的微指令编码。
两级控制架构
与传统硬布线控制器不同,微程序控制采用"机器指令-微指令"双层解释机制。上层机器指令被翻译为微程序入口地址,下层微指令序列控制数据通路(Andrew S. Tanenbaum,《结构化计算机组织》第6章,Pearson Education)。
可编程特性优势
控制存储器使用可擦写ROM(如EPROM),允许通过更新微程序修改指令集。这种设计显著提升系统灵活性,X86架构早期处理器曾广泛采用该技术(John L. Hennessy,《计算机体系结构:量化研究方法》附录B,Morgan Kaufmann)。
时序生成机制
每个时钟周期执行一条微指令,通过状态机(Sequencer)自动跳转下条微指令地址。典型时序包含取指、译码、执行三个阶段,需3-5个微指令周期完成单条机器指令(M. Morris Mano,《数字逻辑与计算机设计》控制单元设计章节,Prentice Hall)。
微程序控制部件是计算机中用于生成和执行微程序的核心控制模块,其核心功能是将机器指令转换为由微指令组成的控制信号序列,从而协调各硬件部件的操作。以下是其核心组成和概念的详细解释:
微程序
微指令
微命令与微操作
控制存储器(CM)
微指令寄存器(μIR)
地址转移逻辑
译码器
微程序控制部件通过存储逻辑(微程序)替代传统组合逻辑电路,实现了指令执行的标准化和模块化,是复杂指令集(CISC)架构的核心设计之一。
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