
【計】 microprogram control
decline; profound; tiny
【計】 mic-; micro-
【醫】 micr-; micro-; mikro-; mu
【計】 programmed control
【化】 program control; programmed control
【經】 program control
微程式控制(Microprogrammed Control)是計算機中央處理器(CPU)中控制單元的一種設計方法,通過存儲的微指令序列(microprogram)産生控制信號。其核心原理是将複雜的指令執行過程分解為更基礎的微操作(micro-operation),每個微操作對應一組二進制控制碼。
從漢英對照角度,該術語可拆解為:
技術特征包含:
在處理器設計領域,該方法廣泛應用于CISC架構(如Intel x86系列),而現代RISC芯片更多采用混合控制模式(《計算機體系結構:量化研究方法》第3版)。
微程式控制是一種通過預先編制的微指令序列來實現計算機指令執行的控制方式,其核心思想是将硬件控制邏輯軟件化。以下是詳細解釋:
微程式控制采用類似存儲程式的方法,将一條機器指令分解為多個微操作,并将這些微操作對應的控制信號編碼為微指令,最終組成微程式。這些微程式存儲在控制存儲器(CM)中,由計算機設計者預先編寫,用戶通常無法直接修改。
微指令與微命令
微指令是控制存儲器中的一個單元内容,包含操作控制字段(直接産生微命令)和順序控制字段(決定下一條微指令地址)。每個微指令對應一組微命令,微命令是控制硬件執行基本操作的最小單位(如打開某個電路開關)。
控制存儲器(CM)
存放所有微程式,屬于CPU的一部分。每條機器指令對應一段微程式,執行時按需調用。
執行流程
① 取機器指令後,根據操作碼找到對應的微程式入口地址;
② 從CM中逐條讀取微指令,解析微命令并執行;
③ 通過微地址形成電路确定下一條微指令地址(增量方式或斷定方式),循環直至微程式執行完畢。
微周期
從CM讀取一條微指令并執行所需的時間,是微程式控制的基本時間單位。
一條機器指令對應一個微程式,而微程式由多條微指令組成。例如,執行“加法指令”時,實際是依次執行其微程式中的取數、運算、存結果等微指令。
微程式控制通過“存儲邏輯”替代傳統硬布線邏輯,實現了控制邏輯的軟件化,成為現代CPU設計的核心技術之一。其核心優勢在于平衡了硬件效率與系統靈活性。如需進一步了解微指令編碼或地址形成方式,可參考來源網頁。
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