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返回. 第 3 章 指令、指令系统和控制器部件. 一 、 指令系统 综述:指令与指令格式 ,寻址方式。 基本指令系统: 教学计算机 的指令系统 和 汇编程序设计。 扩 充 性 知 识: PDP-11 机 指令系统, NOVA 机 指令系统。 二、 控制器的功能和组成 控制器的功能,控制器的组成,指令的执行步骤。 控制器的分类: 微程序 控制器和 组合逻辑 控制器。 三、 微程序控制器的运行原理 微指令的格式:下地址字段 和 控制命令字段。 四、 教学计算机的微程序控制器 指令分类与典型指令的执行过程, 微程序分析,设计新指令的微程序 及 调试运行。
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返回 第 3 章 指令、指令系统和控制器部件 一、指令系统 综述:指令与指令格式 ,寻址方式。 基本指令系统:教学计算机的指令系统 和 汇编程序设计。 扩 充 性 知 识: PDP-11机指令系统,NOVA机指令系统。 二、控制器的功能和组成 控制器的功能,控制器的组成,指令的执行步骤。 控制器的分类:微程序控制器和组合逻辑控制器。 三、微程序控制器的运行原理 微指令的格式:下地址字段 和 控制命令字段。 四、教学计算机的微程序控制器 指令分类与典型指令的执行过程, 微程序分析,设计新指令的微程序 及 调试运行。 五、组合逻辑控制器的组成与运行原理 8 位教学实验计算机的组成与设计实例。
返回 一、指令系统 1. 指令与指令格式 指令 : 功能 定义 用法 指令格式: 操作码 操作数地址 无地址 一地址 二地址 多地址 固定长度 可变长度 交叉安排 2. 寻址方式 寄存器寻址 入/出端口地址方式 外设寻址 统一映象方式 间接寻址 立即数寻址 直接寻址 基地址寻址 变址寻址 相对寻址 主存寻址 堆栈寻址 寄存器间址
返回 计算机系统由硬件和软件两部分组成。硬件指由中央处理机、存储器以及外部设备等组成的实际装置。软件是为便于用户使用计算机而编写的各种程序,它实际上是由一系列机器指令组成的。 指令是用户使用计算机和计算机运行的最小的功能单位,一台计算机支持(或称使用)的全部指令构成该计算机的指令系统,它对计算机本身的硬件结构的复杂程度和运行性能,对用户完成程序设计的难易程度和工作效率,有非常重要的影响,必须对设计指令系统的工作给以足够的重视,慎重确定。
返回 完备性: 指令齐全,编程方便 高效性:占内存少,运行省时 规整性:指令与运算规则统一 兼容性:新旧机指令软件兼容 对指令系统的要求 当前的计算机指令系统,从其构成的复杂和完备程度,或者说设计中追求的不同的目标,区分,可分为 CISC 和RISC 两类: RISC(Reduced Instruction Set Computer),通常称为精简指令系统的计算机,只有数目较少、格式与功能简单、运行高效的指令,追求的是计算机控制器实现简单,运行高速,更容易在单块超大规模集成电路中芯片内制做出来。 CISC (Complex Instruction Set Computer),通常称为复杂指令系统的计算机,是相对于 RISC 一词而提出来的一种说法。其特点是:指令条数多,格式多样,寻址方式复杂,每条指令的功能强,优点是汇编程序设计容易些,但计算机控制器的实现困难多,很多指令被使用的机会并不多。
返回 指令格式 指令:功能、定义、用法 指令格式: 操作码 操作数地址 无地址 一地址 二地址 多地址 固定长度(IBM/ PC) 按操作数 个数划分 扩展长度(PDP-11) 三种方案 交叉安排(NOVA) 教学计算机的操作码: TEC-2 机采用 8 位固定长度 TEC-2000 16位机采用 8 位固定长度 TEC-2000 8 位机采用 逐段扩展长度
寻址方式 返回 寻址方式(又称编址方式)指的是确定本条指令的数据地址及下一条要执行的指令地址的方法。 不同的计算机系统,使用数目和功能不同的寻址方式,其实现的复杂程度和运行性能各不相同。有的计算机寻址方式较少,而有些计算机采用多种寻址方式。通常需要在指令中为每一个操作数专设一个地址字段,用来表示数据的来源或去向的地址。在指令中给出的操作数的地址被称为形式地址,使用形式地址信息并按一定的规则计算出来的一个数值才是数据(或指令)的实际地址。在指令的操作数地址字段,可能要指出: ① 运算器中的累加器的编号或专用寄存器名称(编号) ② 输入/输出指令中用到的 I/O 设备的入出端口地址 ③ 内存储器的一个存储单元(或一 I/O设备 )的地址 有多种 基本寻址方式和某些 符合寻址方式,简介如下:
返回 1、寄存器寻址、寄存器间接寻址 计算机的CPU中一般设置有一定数量的通用寄存器,用于存放操作数、操作数地址或中间结果。假如指令地址码字段给出某一通用寄存器的编号(地址),且所需的操作数就在这一寄存器中,这就是寄存器寻址方式;若该寄存器中存放的是操作数在内存储器中所在单元的地址,这就是寄存器间接寻址方式。可通过指令的操作码或另设一个字段,来区分这两种不同的寻址方式。 例:RegNo.=5, 使用 5# 累加器 , 此时 5# 累加器中的内容为 7, 可记为 (R5)=7, 对寄存器寻址方式,操作数就是这里的数值 7 对寄存器间接寻址,从内存 7# 单元读出来的数才是操作数
返回 2、立即数寻址 所需的一个操作数在指令的地址码部分直接给出。 则 Num 即为操作数的值。 适用于操作数固定的情况,提高了指令的执行速度, 当该立即数的值限定为较小值(占用位数少)时,可在第一个指令字中直接给出,否则可在第二个指令字中给出。
返回 3、直接寻址 在指令的地址码字段直接给出所需的操作数(或指令) 在存储器中的地址。 内存储器 操作数 则 Addr 为操作数在存储器中的地址。 或转移指令等用到的指令地址。 例:Addr = H5718 ,这里的H 表示 5718 是 16 进制的值 [ H5718 ]= 3,内存储器 5718 单元中的内容为 3, 则操作数就是这里的 3,或下一条指令的地址为 3。 常用于读写内存的指令或转移等指令中。
返回 4、变址寻址 操作数的地址由指定的变址寄存器(由Reg指定)的内容和指令中的地址码(Disp)相加得到。 存储器 通用寄存器 加法器 操作数 例:Disp=H18,Reg=5,(R5)=H5700 则操作数地址 = H5718 便于对数组元素进行处理, 是计算机中常用的一种寻址方式。
返回 5、相对寻址 操作数(或指令)的地址由程序计数器 PC 的内容(即当前执行指令的地址)和指令的地址码相加得到。 例:Disp = H48 (PC) = H5600 则实际地址 = H5648 1.主要用于转移指令,对浮动程序很有用。 2.位移量可正可负,通常用补码表示。
返回 6、间接寻址 指令的地址码字段给出的内容既不是操作数,也不是操作数的地址,而是操作数(或指令)地址的地址,这被称为间接寻址方式,多一次读内存储器的操作。 Addr1 存储器 指令中的 Addr 可以用其他寻址方式给出,例如变址寻址,这就成为变址寻址与间接寻址的复合寻址方式。 操作数
返回 7、基址寻址 在计算机中设置一个专用的基址寄存器,操作数(或指令)的地址通过基址寄存器的内容和指令中的地址码相加得到。 存储器 基址寄存器 加法器 例:Disp= H18,[BS]= H5700 则操作数地址=H5718 操作数 主要用于为程序或数据分配存储区,对多道程序或浮动程序很有用,解决了程序在存储器中的定位和扩大寻址空间等问题。
返回 8、堆栈寻址 堆栈是内存储器中一块按“后进先出”原则进行读写的存储区,并通过一个专用的寄存器(称为堆栈指针SP)给出堆栈的栈顶(和次栈顶)地址完成数据的读写操作,故不必在指令中用操作数地址字段给堆栈地址。通常在读写操作的前后伴随有计算机自动(不是用户通过指令)修改 SP 内容的动作,以确保按正确的“后进先出”原则读写堆栈区。 例如:(SP)- 1 SP和 AR,即SP的内容减 1 存回 SP,并送内存地址寄存器,接下来才可以把数据写到堆栈中。完成一次读堆栈操作后,要接着执行(SP)+1 SP 的一次自动修改 SP 内容的操作。 需要注意的是,指令长度可能是一个字,也可能是两个字或多个字,要看操作数地址字段的位数要求,由具体的情况决定。
6位 2位 4位 4位 目的寄存器 源寄存器 条件码 操 作 码 I/O 端 口 地 址 条件转移指令的偏移量 直接数 / 内存地址 / 指令中变址偏移量 返回 教学机的指令格式 单字指令仅用一个指令字。 双字指令要用两个指令字, 此时第二个指令字的内容可能是立即数、一个绝对地址或一个变址位移量。
返回 教学机的指令格式 6位 2位 4位 4位 目的寄存器 源寄存器 操 作 码 条件码 I/O 端 口 地 址 相对转移指令的偏移量 直接数 / 内存地址 / 指令中变址偏移量 第一个指令字分为三个主要部分。 最高6位是操作码。从这个意义上讲, 教学机的基本指令是固定长度的操作码结构, 最多支持64条基本指令。 中间的两位, 即第9、8两位是条件码。目前我们把它用作条件转移指令的判断条件。 最低的8位有多种用法:1 或 2 个寄存器的编号,入/出端口的地址,或用于给出相对转移指令的偏移量
返回 第二单元 作业与第一次实验题 • 目的:学习 TEC-2 机监控程序的用法与实现技术; • 熟悉 TEC-2 机的指令系统和汇编程序设计; • 复习第一单元学过的码制转换和数据运算。 • 教学实验内容: • 1. 用 TEC-2机 指令设计并调试 • 原码一位乘和补码一位除两个子程序。 • 2. 用 TEC-2 机指令设计并调试如下两个子程序: • (1) 输入正或负的 10 进制整数,输出它的 2 进制补码表示; • (2) 输入正或负10进制(或16进制)的实数,输出它的 • IEEE 标准的浮点数表示。 • 3. 阅读 TEC-2 机的监控程序的主程序和一部分常用子程序, • 理解实现技术和指令的功能、用法。
返回 PDP-11指令简介 PDP-11 是美国60年代初期定型的16位小型机,曾被广泛应用。 采用单总线(UNIBUS)结构, CPU内有 8 个通用寄存器(含PC、SP)。 该机指令的特点是: 可以按字或字节寻址,指令中分为处理字或字节数据的两类指令 操作码使用逐段扩展技术,在很短的指令字中充分发挥每位作用。 在操作数地址部分,采用统一寻址方式访问通用寄存器、主存及外围设备,没有专门的 I/O 指令; Mod Ri 指令的一个操作数的地址用 6 位表示,如右图所示: 3 位 共八个通用寄存器(包括SP,PC) 3 位 八种方式
返回 8 种寻址方式 Mod Ri 000 Ri Ri 中的内容即为操作数 001 (Ri) 010 (Ri)+ Ri 中的内容为操作数的地址, 用后再将 Ri 的内容 +1 或 +2 011 @(R)+ 100 -(Ri) 先将 Ri 中的内容 -1 或 -2, 再用作为操作数的地址 101 @-(Ri) 110 X(Ri) 将 Ri 中的内容与 X 相加的和 作为操作数的地址 111 @X(Ri) 寻址方式编号是奇数的模式为间接寻址。
返回 当 Ri 为程序计数器 PC(R7)时 , 不能使用 2、3、6、7这四种方式: 010111 (R7)+ 110111 X(R7) 011111 @(R7)+ 111111 @X(R7) 此时可以将这四种寻址方式转义用于另外的目的, 对操作数形式地址 27、37、67、77 的具体规定: Mod 7 2 #n 立即数, #n为指令的第二个字 3 @#A 绝对地址, #A为指令的第二个字 6 A 相对寻址Inst. Addr. + 4 +X 7 @A 间接相对寻址 X 在指令的第二个字
返回 (1) 双操作数指令 OP Mod Ri Mod Rj 四位 六位 六位 为增加操作码长度,采用 操作码逐段扩展技术。 双操作数指令操作码用 4 位,从0001-0110,1001-1110, 剩 下 4 个码点 00,07和 10,17用于扩展操作码到更多位; 01 SS DD MOV 02 SS DD CMP 03 SS DD BIT 04 SS DD BIC 05 SS DD BIS 06 SS DD ADD 11 SS DD MOVB 12 SS DD CMPB 13 SS DD BITB 14 SS DD BICB 15 SS DD BISB 16 SS DD SUB
(2)单操作数指令 返回 OP Mod Rj 十位 六位 为增加操作码长度,采用 操作码逐段扩展技术。 单操作数指令的操作码用 10 位,从0050-0057,1050-1057, 剩 下二个码点 07,17用于把操作码扩展到7位或更多位; 0050 DD CLR 0051 DD COM 0052 DD INC 0053 DD DEC 0054 DD NEG 0055 DD ADC 0056 DD SBC 0057 DD TST 0001 DD JMP 0030 DD SWAP 1050 DD CLRB 1051 DD COMB 1052 DD INCB 1053 DD DECB 1054 DD NEGB 1055 DD ADCB 1056 DD SBCB 1057 DD TSTB
单操作数指令(续) N N OP Mod Rj 十位 六位 为增加操作码长度,采用 操作码逐段扩展技术。 返回 单操作数指令的操作码用 10 位给出, 编码从0060-0067,1060-1063,操作书地址用6位给出 0060 DD ROR 0061 DD RPL 0062 DD ASR 0063 DD ASL 0064 NN MARK 0065 SS MFPI 0066 DD MTPI 0067 DD SXT 1060 DD RORB 1061 DD ROLB 1062 DD ASRB 1063 DD ASLB 1065 SS MFPD 1066 DD MTPD
10 40 00 EMT 10 43 77 10 44 00 TRAP 10 47 77 返回 (3) 无操作数指令 OP 十 六 位 为增加操作码长度,采用 操作码逐段扩展技术。 无操作数指令操作码 16 位,例如,000000~000006等码 00 00 00 HALT 00 00 01 WAIT 00 00 02 RTI 00 00 03 BPT 00 00 05 IOT 00 00 05 RESET 00 00 06 RTT 00 02 40 NOP
返回 (4) 其它特殊指令 N N OP Ri Mod Rj 七位 三位 六位 为增加操作码长度,采用 操作码逐段扩展技术。 ①双操作数,操作码用 7 位给出,但其中一个只用 Ri 表示 : 00 4R DD , 07 7R NN 分别为 SOB 、 JSR指令, 07 0R SS ~ 07 4R SS 分别为 MUL、DIV、ASH、ASHC、XOR OP Rj 十三位 三位 N ② 单操作数。操作码用 13 位,一个操作数只用 Ri 表示 00 02 0R 为 RTS, 07 50 0R ~ 07 50 1R 为FADD、FSUB 00 02 3N 为SPL, 07 50 2R、07 50 3R 为FMUL、FDIV
其它特殊指令(续) X X X OP 八位 八位 为增加操作码长度,采用 操作码逐段扩展技术。 返回 ③相对转移指令,操作码用 7 位给出,转移偏移量用 8 位补码 00 04 XXX BR 00 10 XXX BNE 00 14 XXX BEQ 00 20 XXX BGQ 00 24 XXX BLT 00 30 XXX BGT 00 34 XXX BLE 10 00 XXX BPL 10 04 XXX BMI 10 10 XXX BHI 10 14 XXX BLOS 10 20 XXX BVC 10 24 XXX BVS 10 30 XXX BCC、BHIS 10 34 XXX BCS、BLD
返回 指令格式小结: 为增加操作码长度,采用操作码逐段扩展技术 OP Mod Ri Mod Rj 四位 六位 六位 OP(7) Ri Mod Rj OP(10) Mod Rj OP(13) Rj OP(16) X X X OP(8) OP(10) N N OP(13) N
返回 DJS-130(NOVA)指令简介 DJS-130(NOVA) 计算机是与 PDP-11 计算机差不多 同期出现的16 位小型机,CPU 内部有4 个通用寄存器,称为 AC0、AC1、AC2、AC3;内存按字寻址,外围设备用设备 号标识,使用输入/输出指令, 间接寻址有其特殊处理办法。 其指令格式和功能的主要特点是: (1) 操作码和操作数地址交叉 (2) 一条指令有时相当于其他机器指令系统的好几条指令, 它的指令系统由 3 大类指令组成: (算逻运算指令、转移与访内指令、输入/输出指令)。
返回 算术和逻辑运算指令 格式: 1 源累加器 结果累加器 基本操作码 辅助操作码 移位 进位 存否 跳步测试 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 0 0 0 求 反 码 COM /ACS ACD 0 0 1 求 补 NED /ACS+1 ACD 0 1 0 累加器传送 MOV ACS ACD 0 1 1 加 1 传送 INC ACS+1 ACD 1 0 0 加 反 码 ADC /ACS+ACD ACD 1 0 1 减 法 SUB /ACS+1+ACD ACD 1 1 0 加 法 ADD ACS+ACD ACD 1 1 1 逻 辑 乘 AND ACSACD ACD
返回 辅助操作举例 第8、9位 (移位) 0 0 不移 0 1 运算结果连进位循环左移一位 1 1 进位不变移位器前后8位交换 第 10、11 位(进位) 00 进位不变, 01 0基值, 10 1基值 ,11 反基值 第12位(存否) 0 结果存入结果累加器 1 结果不存入结果累加器 第14、15、16位(跳步测试) 0 0 0 不跳 1 0 0 结果为“0”跳 0 1 0 进位为“0”跳
返回 转移与传送指令 0 0 0 操作码 间址位 变址 相 对 地 址 (D) 0 操作码 AC 间址位 变址 相 对 地 址 (D) 0 1 2 3 4 5 6 7 8 15 操作举例 第 0、1、2、3、4 位 第 5、 6、 7位 0 0 0 0 0 无条件转移 000 E= D+0 0 0 0 0 1 转入子程序 001 E=(PC)+D 0 0 0 1 0 加“1”为零跳 010 E=(AC2)+D 0 0 1 AC 读内存取数 011 E=(AC3)+D 0 1 0 AC 写内存存数 111 E= @(AC3)+D 100 E= @ D
返回 输入输出指令 格式 0 1 1 AC 操作码 控制功能 设备代码 0 1 2 3 4 5 7 8 9 10 15 第5、6、7、 8、9位 10--15 位 0 0 0 NIO 0 0 不控制 0 0 1 DIA 0 1 启动 77 控制台开关 AC 0 1 0 DOA 1 1 发脉冲 /77 外设A寄存器 AC 1 1 1 ... 0 0 77 开中断触发器非 0 跳 SKP /77 忙触发器非0 跳 1 1 77 掉电触发器为 0 跳 /77 完成触发器为 0 跳
返回 计算机硬件系统组成 第二单元 控 制 器 运 算 器 第一单元 高速缓存 总线 和 入出接口 第三单元 主存储器 第四单元 输入设备 虚拟存储器 (磁盘设备) 输出设备
返回 二、控制器的功能与组成 1. 控制器的功能: 控制执行指令 控制各部件协调运行,即为各部件提供控制信号。 2. 控制器的组成: 程序计数器 指令寄存器 指令步骤标记线路 提供控制信号的部件 分类 : 微程序的控制器 硬布线的控制器
返回 控制器的功能 计算机的功能是执行程序 程序是依次排列起来的指令代码 控制器的功能就在于 正确且自动地连续执行指令 正确地分步完成每一条指令规定的功能 再进一步说,就是向计算机各功能部件发出协调运行每一个步骤所需要的控制信号
返回 指令的执行过程 冯. 诺依曼 结构的计算机 即存储程序的计算机,设置内存,存放程序和数据,在程序运行之前存入。 执行程序:正确从程序首地址开始; 正确分步执行每一条指令, 并形成下条待执行指令的地址; 正确并自动地连续执行指令, 直到程序的最后一条指令。
形成下一条指令地址 返回 每条指令的执行步骤 —读取指令 指令地址送入主存地址寄存器 读主存,读出内容送入指定的寄存器 —分析指令 —按指令规定内容执行指令 不同指令的操作步骤数, 和具体操作内容差异很大 —检查有无中断请求 若有,则转中断处理 若无,则转入下一条指令的执行过程
返回 控制器的组成 1.程序计数器PC:存放指令地址,有+1或接收新值功能。 2.指令寄存器IR:存放指令内容:操作码与操作数地址。 主脉冲源与启停控制线路,按需要给出主脉冲信号。 3.指令执行步骤标记线路:指明每条指令的执行步骤。 4.控制信号记忆或产生线路:给出计算机各功能部件部件协同运行所需要的控制信号。 主存储器部件 运算器部件 各部件包括 总线及输入/输出接口(输入/输出设备) 也包括 控制器部件 设计中的难点,在于解决对运算器、控制器的控制
返回 主振 硬布线 方案的 控制器 控制条件 时序控制 信号 形成部件 译码 时序 PC IR …. 启停 控制器信号 数据总线 控制总线 地址寄存器械 地址总线 输出 设备 输入 设备 主 存 运算器 部件
返回 主振 微程序 方案的 控制器 控制条件 控制 存储器 映射 下地址 PC IR …. 启停 微指令寄存器 数据总线 控制总线 地址寄存器械 地址总线 输出 设备 输入 设备 主 存 运算器 部件
一个微周期 接收微指令 执行第 i条微指令 形成第 i+1条微指令地址 读出第 i+1条微指令 返回 三、微程序控制器的运行原理 每条指令一个执行步骤用到的全体控制信号组成一微指令 用多条微指令解释每条机器指令的整个执行过程,这几条微指令构成解释该条机器指令的一个微程序(或称为微程序段)。 全部微程序(微程序段)保存在微程序控制器的控制存储器中,微程序控制器的微指令寄存器接收每次读出的一条微指令。 执行一条微指令所用的时间被称为一个微周期。 微指令的格式和内容: 下地址字段 控制命令字段 读与执行微指令的 并行流水技术
返回 下地址字段的内容 在微指令下地址字段中表示清楚: 使用哪种方法, 哪个(些)判断条件, 要用的有关地址等, 并用专门电路完成必要支持和处理, 微指令的下地址是微程序设计中要重点解决的问题之一, 技术、技巧性强, 应学得好些。 得到下地址的方法: 由指令操作码得到 微指令顺序执行 微指令必转或条件转移 多路微地址转移 微子程序调用和返回 按次数循环一段微程序 其他:如特定入口微地址 在教学计算机中,解决下地址使用了 Am2910 器件
D11~D0 返回 Am2910器件 /RLD CP /FULL 寄存器/计数器 R / C 装数 减量 保持 微堆桟指针 SP 出栈/入栈 保持/清零 R为零 零检 测 /CC 5字 * 12位 微堆桟 F 命令译码器 /CCEN 微程序计数器 PC D R F PC 多路选择器 I3~I0 清零 选择 增 量 器 /PL /MAP /VECT /OE CI Y11~Y0
完成 R/C R/C 使能 /CC=高 /CC=低 功能 内容 操作 信号 Y输出 堆栈 Y输出 堆栈 返回 0 初始化 /PL 0 清除 0 清除 1 条件转微子 /PL PC D 压入 2 功能分支 /MAP D D 3 条件微转移 /PL PC D 4 入栈与装数 注1 /PL PC 压入 PC 压入 6 读手拨开关 /VECT PC D 8 R/C 非零 减1 /PL F F 非零循环 零 /PL PC 弹出 PC 弹出 10 微子返回 /PL PC F 弹出 14 顺序执行 /PL PC PC 15 三路转移 非零 减1 /PL F PC 弹出 零 /PL D 弹出 PC 弹出
2 9 0 001010010000 0 A 4 返回 教学机微程序的下地址字段 分成 3 个子字段,总共使用18位码。 4位 10位 2位 4位 微下地址 2910的命令码 微转移条件 未用 10位微下地址字段用于直接给出下一条微指令的地址,实用 9位,最高一位备用。它使用微指令字中最高12位编码的高10位,另外2位暂未使用,总是赋0值。在微指令字12位编码与10位的微下地址的书写与使用中存在如下4倍数值的关系, 例如,微指令字290h码对应的微地址是0A4h,此处的h表示它前面的数字是16进制。 4位的命令码,用于选择Am2910的16个命令:如前一页的表格内容所示。 4位的微转移条件给出转移依据的条件,与教学机具体设计有关,见下页。
返回 教学机微程序的下地址字段 4位的微转移条件给出转移依据的条件,用这4位控制形成 Am2910 使用的 /CC的值。与教学机具体设计有关。 SCC SC /CC 注释 0 / 0 条件成立,必转 1 / 1 条件不成立,不转 2 0 /FS1 3 个功能控制开关, 3 0 /FS2 选择教学机 4 0 /FS3 不同运行方式 5 0 /WAIT 等待按STEP键的操作 2 1 C 状态寄存器的 4 个 3 1 Z 标志位CZVS的值, 4 1 V 用微指令设置, 5 1 S 在微指令中使用 6 1 /INT 中断请求信号
返回 教学机微程序的下地址字段 4位的微转移条件给出转移依据的条件,用这4位控制形成 Am2910 使用的 /CC的值。与教学机具体设计有关。 SCC IR10~IR8 /CC 注释 7 0 /C 用状态标志位的值来 7 1 /Z 形成控制微指令 7 2 /V 转移的信号 /CC 7 3 /S 的值,用于条件 7 4 C 相对转移指令JR, 7 5 Z IR10~IR8是给出 7 6 V JR指令转移条件 7 6 S 的低 3 位操作码。
返回 控制命令字段 给出计算机各功能部件协同运行所需要的控制信号 划分成若干字段,分别用于控制各部件 控制运算器部件 如:运算功能,数据来源,结果处理等 控制总线 主存 入出接口(设备) 如:指出是主存读、写还是入出设备读、写 把什么数据送到有关总线等 控制控制器部件(下地址字段) 主要是正确给出下条微指令的地址
返回 微命令字段的编码译码方法 • 1.直接控制法 直接用微指令字的一位作一个控制信号则简单且速度快,但会使微指令字变得很长。 • 2.字段直接编译法 • 把互斥的命令分在一组加以编码,经译码器给出命令, • 速度会稍慢,但可大大减短微指令字长度,确保互斥。 • 3.字段间接编译法 • 是对直接译码的的一种改进,可进一步缩短微指令字长度,即一个字段的某些微命令还受另一字段的制约。 • 4.常数源字段 • 微指令中分配几位,用于给出特定用途的有关数值。
返回 微指令控制信号字段编码 为每一条微指令各项微操作确定 其所要求的控制信号 如: 使 IR,AR 等寄存器接收的信号 控制 PC 增量和接收的信号 读写主存,读写外设的信号 控制运算器操作的信号 等 这要看被控制的具体对象的具体要求