考研408《计算机组成原理》复习笔记，第五章(5)——CPU的【微程序控制器】

一、机器指令、微程序、微指令、微命令、微操作透彻讲明白！！

请记住我下面的图，主包手动花了好一会，我这里也不过多阐述了，就简单提几点：

可以把【微程序、微指令、微命令】的大小关系记成：

"岑梓铭（主包的名字）"、或者**"橙子命"**

记住，【微操作】靠【微命令】生效了，才能实现，它两一一对应关系

（但不是1个微命令生成一个1个微操作，是1或多个微命令生成一个微操作）

**【控制信号】是【微命令】！！！**不是【微指令】！！！

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王道的图跟我的有一点点区别，它屏蔽了【微命令】的概念，没有在图中展示出来，其他基本一样，可根据个人喜好选择一个来记忆理解

【另外】

【相容性微命令】和【互斥性微命令】

二、【微指令】和【微周期】

就记住【微指令的格式】是

【操作控制字段】+【顺序控制字段】

【操作控制字段】也称【微操作码字段】

实现一个微操作所需要的所有微命令集合的编码，也可以说是一个微指令的编码

【顺序控制字段】也称【微地址码字段】

是下一个微指令的地址

【微周期】：

就是一个【一条微指令】被取出------>到执行完的所花费时长

一个机器指令是一个微程序，其中【取指周期】、【间址周期】、【执行周期】、【中断周期】各自可以对应单独的【微程序】

而一个【微程序】里面包含了多个****【微指令】，所以可以说**一个【微程序】需要多个【微周期】**完成

三、微程序控制器的结构和工作流程

1、对比【CPU】和【微程序控制器CU】

其实【微程序控制器】可以类似于一个 "精简的小型CPU"

精华总结知识点：

2、结构内各个部件功能

哥们精心画出来的流程，只要你顺着【右上角："1条机器指令"】往下看，你就一定能在10分钟内彻底明白【微程序控制器】的工作流程，我只是把书上的解释翻译成了大白话，绝对按照书本解释来的：

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【注意！！！！】

① 一个指令的【连续的几个周期】内，几个【微程序】怎么连续执行下去？

【取指周期】、【间址周期】、【中断周期】都可以设置【微地址码字段（下地址、顺序控制字段）】连着指向下一周期微程序的首条微指令地址，实现【几个周期的微程序之间连续执行】

② 一个【微程序执行结束】到【下一个取指微程序】的过程是怎样切换的？

【最后一条微指令】的【微地址码字段（下地址、顺序控制字段）】设为【0】，从而顺序逻辑识别出，开始取下一条机器指令开启新的一轮【微程序执行】

③ 一个不需要【间址周期】或【中断周期】的指令是怎么跳过这些微程序执行的？

【跳过间址周期】：根据机器指令里【寻址特征位】判断是否跳过

【跳过中断周期】：根据【是否有中断信号】判断是否跳过（放大查看）

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【另外两个高频考点】！！！

1、【公共微程序】

通常是指【取指周期】的【微程序】，因为取指周期就固定那么几个微指令，也就是只会对应有一种【微程序】，所以在**【控制存储器CM】里只需要存****1个【取指微程序】**就行了

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2、【物理上】一个微程序对应一个周期，【逻辑上】一个微程序对应一整个指令

具体看题目怎么解释了

四、微指令编码方式

1、首先再次加深【微指令】和【微命令】工作的概念！

会看前面的【微程序控制器结构图】，一定要知道这几个知识点：

1、【微指令的：微操作码字段】对应的就是【微信号发生器】

一个微指令包含了多个微命令

2、微信号发生器里，【一根线】输出【一个微命令】！！！

3、【多根线】也就是【多个微命令】可以【并行运行】！！！

4、【互斥性微命令】和【相融性微命令】

前面已经说过一次，这里再次强调