微指令:在微程序控制的计算机中,将由同时发出的控制信号所执行的一组微操作称为微指令。
所以微指令就是把同时发出的控制信号的有关信息汇集起来而形成的。
将一条指令分成若干条微指令,按次序执行这些微指令,就可以实现指令的功能。
若干条微指令可以构成一个微程序,而一个微程序就对应了一条机器指令。因此,一条机器指令的功能是若干条微指令组成的序列来实现的。简而言之,一条机器指令所完成的操作划分成若干条微指令来完成,由微指令进行解释和执行。
从指令与微指令,程序与微程序,地址与微地址的一一对应关系上看,前者与内存储器有关,而后者与控制存储器(它是微程序控制器的一部分。微程序控制器主要由控制存储器、微指令寄存器和地址转移逻辑三部分组成。其中,微指令寄存器又分为微地址寄存器和微命令寄存器两部分)。同时从一般指令的微程序执行流程图可以看出。每个CPU周期基本上就对应于一条微指令。
微指令的编译方法是决定微指令格式的主要因素.考虑到速度,成本等原因,在设计计算机时采用不同的编译法 .因此微指令的格式大体分成两类:水平型微指令和垂直型微指令。
水平型微指令一次能定义并执行多个并行操作微命令的微指令,叫做水平型微指令.例如5.4节中所讲的微指令即为水平型微指令 .水平型微指令的一般格式如下:
控制字段 判别测试字段 下地址字段
按照控制字段的编码方法不同,水平型微指令又分为三种:一种是全水平型(不译法)微指令,第二种是字段译码法水平型微指令,第三种是直接和译码相混合的水平型微指令。
垂直型微指令微指令中设置微操作码字段,采用微操作码编译法,由微操作码规定微指令的功能,称为垂直型微指令。
垂直型微指令的结构类似于机器指令的结构.它有操作码,在一条微指令中只有l-2个微操作命令,每条微指令的功能简单,因此,实现一条机器指令的微程序要比水平型微指令编写的微程序长得多 .它是采用较长的微程序结构去换取较短的微指令结构。
水平型微指令与垂直型微指令的比较(1)水平型微指令并行操作能力强,指令高效,快速,灵活,垂直型微指令则较差。
(2)水平型微指令执行一条指令时间短,垂直型微指令执行时间长。
(3)由水平型微指令解释指令的微程序,有微指令字较长而微程序短的特点。垂直型微指令则相反。
(4)水平型微指令用户难以掌握,而垂直型微指令与指令比较相似,相对来说,比较容易掌握。