编码控制微程序英文解释翻译、编码控制微程序的近义词、反义词、例句
英语翻译:
【计】 encode control microprogram
分词翻译:
编码的英语翻译:
coding
【计】 coding; encipher; encode; encoding
【化】 code; encode
【经】 encode
控制的英语翻译:
control; dominate; desist; grasp; hold; manage; master; predominate; rein
rule
【计】 C; control; controls; dominance; gated; gating; governing
【医】 control; dirigation; encraty
【经】 check; command; control; controlling; cost control; dominantion
monitoring; regulate; rig
微程序的英语翻译:
【计】 microcode routine; microprogram; MP
专业解析
在计算机体系结构中,“编码控制微程序”(Encoded Control Microprogram)是一种设计中央处理器(CPU)控制单元的方法,它介于硬连线控制(Hardwired Control)与纯水平微程序控制(Horizontal Microprogramming)之间,旨在平衡控制信号的直接性与控制存储器(Control Store)的空间效率。
核心概念解析
- 微程序控制基础:微程序控制将每条机器指令的执行分解为一系列更细粒度的“微指令”(Microinstructions)。这些微指令存储在专用的控制存储器(通常是ROM或可写控制存储器)中。控制单元按顺序读取并执行这些微指令,从而产生控制信号来驱动数据通路。
- “编码”的含义:在“编码控制微程序”中,“编码”特指对微指令字段进行压缩或编码处理:
- 问题:纯水平微指令中,每个控制信号通常对应微指令字中的一个独立位(bit)。这种方式控制信号产生直接、快速,但导致微指令字非常长,占用大量控制存储器空间。
- 解决方案:编码控制引入“译码器”(Decoder)。将多个相关的、互斥的(即不能同时有效的)控制信号组合到一个较短的编码字段中。例如,一个3位的编码字段(能表示8种状态)可以代替8个独立的控制信号位。执行时,该编码字段被送入译码器,译码器根据编码值输出对应的控制信号。
- “控制微程序”的含义:这强调了控制逻辑的实现方式是通过存储在控制存储器中的微程序序列,而非直接由组合逻辑电路(硬连线)实现。
核心目的与优势
编码控制微程序的主要目的是显著减少微指令字的长度,从而降低控制存储器所需的容量,这对于早期计算机或资源受限的系统尤为重要。它牺牲了纯水平微程序控制的一点速度(因为增加了译码环节),换取了更高的存储效率。
关键特征
- 垂直/折衷微程序:编码控制微程序常被称为“垂直微程序”(Vertical Microprogramming)或“折衷微程序”(Compromise Microprogramming),因为它介于纯水平(每位直接控制)和纯垂直(高度编码,类似机器指令)之间。
- 字段译码:微指令字被划分为多个字段,每个字段代表一组互斥的控制操作。每个字段需要独立的译码器。
- 并行性受限:由于字段内的编码限制了同一字段内信号不能同时有效,它比纯水平微程序支持的并行操作少。不同字段的信号通常可以并行。
- 灵活性:相比硬连线控制,它仍保持了通过修改微程序来更改或扩展指令集的灵活性。
汉英术语对应
- 编码控制微程序:Encoded Control Microprogramming (或更常见地称为 Vertical Microprogramming with Encoded Fields)
- 微指令:Microinstruction
- 控制存储器:Control Store (Microprogram Memory)
- 译码器:Decoder
- 互斥的控制信号:Mutually Exclusive Control Signals
- 字段:Field
- 水平微程序控制:Horizontal Microprogramming
- 垂直微程序控制:Vertical Microprogramming
- 硬连线控制:Hardwired Control
权威参考来源
- 计算机体系结构经典教材:David A. Patterson and John L. Hennessy 的《Computer Organization and Design: The Hardware/Software Interface》系列教材详细阐述了微程序控制原理,包括水平和垂直(编码)方式。
- 数字逻辑与计算机设计教材:M. Morris Mano 的《Digital Design》或《Computer System Architecture》同样覆盖了微程序控制单元的设计,解释了编码字段的概念。
- 计算机组成原理教材:Andrew S. Tanenbaum 的《Structured Computer Organization》提供了对微程序控制,特别是其历史发展和基本类型的清晰介绍。
网络扩展解释
编码控制微程序是计算机组成原理中的核心概念,指通过编码技术设计微指令序列,实现对机器指令的分解与控制。以下从定义、编码方式和特点三个方面综合解释:
一、基本定义
编码控制微程序是将机器指令分解为多个微操作,并将这些操作以编码形式存储在控制存储器中的程序集合。每条机器指令对应一个微程序,例如加法指令可能包含取指、计算地址、取操作数、执行运算四个微指令阶段。微程序本质上是机器指令的实时解释器,由计算机设计者预先编写并固化在控制存储器(ROM)中,对程序员透明。
二、编码方式
- 直接控制法:微指令的每一位直接对应一个微操作信号,控制信号并行度高,但位数较多(如教学实验计算机的56位微指令)。
- 字段编码法:将互斥的微命令分组,通过字段译码生成控制信号。例如将ALU的加减乘除操作编码为2位字段,既减少位数又保持控制能力。
- 混合编码:结合直接控制与字段编码,对高频操作使用直接控制,低频操作采用字段编码,平衡效率和灵活性。
三、核心特点
- 结构规整化:通过微程序替代硬布线逻辑,使控制器设计更模块化,便于修改和扩展。
- 执行流程化:每条机器指令的执行转化为读取微指令序列的过程,微地址形成电路动态计算下一条微指令地址(如顺序+1、条件跳转等)。
- 存储优化:控制存储器容量与微指令编码效率直接相关,字段编码法可显著压缩存储空间。例如某8位操作码指令集,若采用直接控制需2=256条微程序,而字段编码可减少到数十条。
提示:以上内容综合自计算机组成原理课件及技术文档,完整技术细节可参考、的微指令编码实例。
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