微程式控制數據處理機英文解釋翻譯、微程式控制數據處理機的近義詞、反義詞、例句
英語翻譯:
【計】 microprogrammed data processor
分詞翻譯:
微的英語翻譯:
decline; profound; tiny
【計】 mic-; micro-
【醫】 micr-; micro-; mikro-; mu
程式控制數據處理機的英語翻譯:
【計】 programmed data processor
專業解析
微程式控制數據處理機(Microprogrammed Control Data Processor)是計算機體系結構中基于微指令(microinstruction)實現硬件操作協調的專用計算設備。其核心特征是将傳統控制單元的硬連線邏輯替換為可編程微代碼存儲器,通過逐層解析機器指令并執行對應的微操作序列。該技術由Maurice Wilkes于1951年提出,現多應用于複雜指令集(CISC)處理器和專用集成電路設計領域。
從功能架構層面解析:
- 微程式控制器包含控制存儲器(Control Store)和微指令寄存器,存儲着與機器指令對應的微程式庫。每個微指令字段直接控制數據通路中的門電路和功能單元,如《計算機組織與設計》(David Patterson著)描述的"水平型微編程"架構通過并行微命令實現多路信號同步控制。
- 數據處理模塊包含算術邏輯單元(ALU)、寄存器組及總線接口,執行由微指令指定的數據加工任務。IEEE标準754浮點運算器常采用此結構實現精确的規範化、舍入處理。
典型應用場景包括IBM System/360系列主機的指令解碼系統,以及現代GPU的着色器指令調度機制。相較于硬連線控制,該結構具有指令集擴展靈活、故障診斷直觀的優勢,但存在微指令周期帶來的時序延遲問題。
網絡擴展解釋
“微程式控制數據處理機”這一術語需要拆解為“微程式控制”和“數據處理機”兩部分理解,以下是綜合解釋:
一、微程式控制
微程式控制是一種計算機控制器設計方法,其核心思想是将機器指令的執行分解為更細粒度的微指令操作序列。具體特點包括:
- 微程式與微指令
每條機器指令對應一段微程式,由若幹微指令組成。每條微指令包含多個微操作(如寄存器傳輸、邏輯運算等),并通過編碼方式存儲在控制存儲器(ROM)中。
- 控制邏輯實現
通過微地址寄存器逐條讀取微指令,并利用操作控制字段産生對應的硬件控制信號。例如,執行一條加法指令時,控制器會依次執行取指、譯碼、取操作數、運算等微指令序列。
- 分支與測試
微指令中通常包含測試字段(如P字段),用于根據指令操作碼或執行狀态(如溢出)動态修改微地址,實現不同微程式分支的跳轉。
二、數據處理機
數據處理機指專門執行數據計算、傳輸和存儲的計算機系統。其核心功能包括:
- 指令執行
根據程式指令完成算術邏輯運算、數據存取等操作,依賴控制器協調各部件(如ALU、寄存器、存儲器)的協作。
- 架構特點
在微程式控制的數據處理機中,硬件行為由微程式定義,通過微指令直接控制數據通路和功能部件的動作。
三、整體概念整合
“微程式控制數據處理機”即采用微程式控制技術實現指令執行流程的數據處理計算機:
- 工作流程:
開機後從控制存儲器加載取指微指令→根據操作碼跳轉到對應微程式→逐條執行微指令完成數據處理→返回取指階段循環執行。
- 優勢:
設計規整、易于擴展(通過修改控制存儲器内容即可調整指令功能)。
示例場景
以執行一條“加法指令”為例:
- 取指微指令從内存讀取指令到IR。
- 根據IR中的操作碼,跳轉到加法微程式。
- 按順序執行微指令:取操作數→ALU執行加法→結果寫回寄存器。
- 返回取指階段準備下一條指令。
此設計通過微程式将複雜控制邏輯轉化為可編程存儲内容,提升了系統靈活性和可維護性。
分類
ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ
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