可编微程序系统英文解释翻译、可编微程序系统的近义词、反义词、例句
英语翻译:
【计】 microprogrammable system
分词翻译:
可的英语翻译:
approve; but; can; may; need; yet
编的英语翻译:
plait; raddle; weave
微程序的英语翻译:
【计】 microcode routine; microprogram; MP
系统的英语翻译:
system; scheme
【计】 system
【化】 system
【医】 system; systema
【经】 channel; system
专业解析
可编微程序系统(英文:Writable Microprogram System 或Programmable Microprogram System)是一种计算机体系结构中的核心控制单元实现技术。其核心在于使用存储在专用高速存储器(称为控制存储器或微程序存储器)中的一系列微指令(Microinstructions)来解释和执行机器指令集中的每一条指令。
核心概念解释
-
微程序控制原理:
- 传统计算机执行一条机器指令(如 ADD, MOV)需要多个步骤(取指、译码、执行、写回等)。在硬连线控制器中,这些步骤由复杂的固定逻辑电路控制。
- 微程序控制则将执行一条机器指令的过程分解为一系列更细粒度的、原子性的操作步骤,称为微操作(Micro-operations)。这些微操作控制着数据通路中的寄存器传输、ALU运算、内存访问等。
- 用于执行某一特定机器指令所需的所有微操作序列及其控制信号,被编码成一条或多条微指令。
- 所有机器指令对应的微指令序列(称为微程序)被预先编写并存储在控制存储器中。
-
“可编”的含义:
- 关键特性:与传统固化的微程序(出厂时写入ROM)不同,“可编”意味着该系统的控制存储器是可写入的(通常是RAM或可擦写的ROM,如EPROM, EEPROM)。
- 用户/开发者能力:用户或系统开发者可以根据需要,修改或重新编写存储在控制存储器中的微程序。
- 目的:这提供了极大的灵活性。通过修改微程序,可以实现:
- 修改现有机器指令的执行方式。
- 添加全新的、自定义的机器指令到指令集中。
- 优化特定应用的性能。
- 修复硬件设计中的错误(微码补丁)。
- 使同一硬件平台兼容不同的指令集架构。
-
“系统”的组成:
- 一个完整的可编微程序系统通常包含以下关键硬件组件:
- 控制存储器 (Control Store / Microprogram Memory):存储微程序的可写存储器。
- 微指令寄存器 (Microinstruction Register):存放当前正在执行的微指令。
- 微程序计数器 (Microprogram Counter / uPC):指向下一条要执行的微指令地址。
- 微指令地址生成逻辑:根据机器指令操作码、当前微指令的字段以及系统状态(如条件码)确定下一条微指令地址。
- 时序与控制电路:产生系统所需的时钟和控制信号。
- 软件层面则涉及用于编写、调试和加载微程序的工具链(微汇编器、微仿真器、加载器等)。
汉英词典角度对应
- 可编 (Kě biān):对应Writable 或Programmable。强调其内容可以被修改或编程的特性。
- 微程序 (Wēi chéngxù):对应Microprogram。指存储在控制存储器中、用于解释执行机器指令的微指令序列。
- 系统 (Xìtǒng):对应System。指实现微程序控制所需的一整套硬件(控制存储器、寄存器、计数器、逻辑电路)和相关的软件工具概念。
可编微程序系统是一种利用存储在可写控制存储器中的微程序来控制计算机指令执行过程的硬件/软件综合体。其核心价值在于“可编”性,即允许用户或开发者通过修改微程序来改变或扩展处理器的功能,提供了超越硬连线控制器的灵活性和可维护性。这种技术在现代高性能处理器(如x86、IBM大型机)中仍以“微码”(Microcode)的形式存在,用于实现复杂指令、提供硬件抽象层和进行运行时修补。
来源参考:
- 计算机体系结构:量化研究方法 (Computer Architecture: A Quantitative Approach) - Hennessy & Patterson (经典教材,深入讲解微程序控制原理)
- IEEE Std 610.12-1990 IEEE Standard Glossary of Software Engineering Terminology (提供“微程序”的标准定义)
- Encyclopedia Britannica - Microprogramming (概述微程序设计的历史和概念)
网络扩展解释
根据搜索结果和相关技术背景,“可编微程序系统”指一种允许通过微代码(微指令)编程来控制硬件操作的低层控制系统。以下是详细解释:
核心概念
-
可编程性
系统允许用户编写或修改微程序(一系列微指令组成的代码),从而定义硬件的行为逻辑。这种特性使系统能够灵活适应不同任务需求,例如调整处理器指令集或优化特定运算流程。
-
微程序的作用
微程序介于机器指令和硬件电路之间,每个机器指令(如加法、移位)由一组微指令实现。例如,执行一条“加法指令”可能需要微指令控制寄存器取数、ALU运算和结果回写。
-
系统组成
- 控制存储器:存储微程序的硬件模块。
- 微指令寄存器:临时存放当前执行的微指令。
- 时序逻辑:协调微指令执行顺序。
主要优势
- 灵活性
通过修改微程序,无需改动硬件电路即可调整系统功能(如添加新指令)。
- 高效性
微程序直接控制硬件,执行效率接近纯硬件电路。
- 可维护性
调试微程序比重新设计硬件更便捷。
应用场景
- CPU设计:早期计算机(如IBM 360系列)通过微程序实现复杂指令集。
- 嵌入式系统:定制化微控制器(如FPGA)支持用户编写微程序优化特定任务。
- 教育/科研:用于计算机体系结构教学,演示指令执行流程。
与普通编程的区别
特性 |
普通编程(高级语言) |
微程序编程 |
抽象层级 |
软件层(操作系统/应用) |
硬件控制层 |
执行对象 |
CPU |
微指令控制器 |
修改影响范围 |
应用功能 |
硬件行为或指令集 |
补充说明
“可编微程序系统”常见于计算机体系结构领域,现代处理器多采用硬连线控制替代微程序,但在可重构计算(如FPGA)中仍具价值。如需更深入的技术细节,可参考计算机组成原理相关教材。
分类
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