计算机组成原理第十章 控制单元的设计

10.1 组合逻辑设计

10.1.1组合逻辑控制单元框图

1. CU 外特性
   
   2.节拍信号
   

10.1.2 微操作的节拍安排

1. 安排微操作时序的原则
   
2. 取指周期 微操作的 节拍安排
   
3. 间址周期 微操作的 节拍安排
   
4. 执行周期 微操作的 节拍安排
   
5. 中断周期 微操作的 节拍安排
   

10.1.3 组合逻辑设计步骤

1. 列出操作时间表
   
   
   
2. 写出微操作命令的最简表达式
   
3. 画出逻辑图
   

10.2 微程序设计

10.2.1 微程序设计思想的产生

10.2.2 微程序控制单元框图及工作原理

1. 机器指令对应的微程序
   
2. 微程序控制单元的基本框图
   
   
3. 工作原理
   
   

10.2.3 微指令的编码方式（控制方式）

1. 直接编码（直接控制）方式
   
2. 字段直接编码方式
   
3. 字段间接编码方式
   
4. 混合编码
   -直接编码和字段编码（直接和间接）混合使用
5. 其他

10.2.5 微指令序列地址的形成

1. 微指令的 下地址字段 指出
2. 根据机器指令的 操作码 形成
3. 增量计数器

• ( CMAR ) + 1 → CMAR

4. 分支转移
   
5. 通过测试网络
   
6. 由硬件产生微程序入口地址
   
7. 后续微指令地址形成方式原理图
   

10.2.5 微指令格式

1. 水平型微指令

• 一次能定义并执行多个并行操作
• 如
  • 直接编码、字段直接编码、字段间接编码、直接和字段混合编码

2. 垂直型微指令

• 类似机器指令操作码的方式
• 由微操作码字段规定微指令的功能

3. 两种微指令格式的比较

• 水平型微指令比垂直型微指令 并行操作能力强 ，灵活性强
• 水平型微指令执行一条机器指令所要的 微指令数目少，速度快
• 水平型微指令用较短的微程序结构换取较长的微指令结构
• 水平型微指令与机器指令差别大

10.2.6 静态微程序设计和动态微程序设计

10.2.7 毫微程序设计

1. 毫微程序设计的基本概念
   
   2.　毫微程序控制存储器的基本组成
   

10.2.8 串行微程序控制和并行微程序控制

10.2.9 微程序设计举例

1. 写出对应机器指令的微操作及节拍安排
   
2. 确定微指令格式
   
   
   
3. 编写微指令码点