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1、2N/2w i=j mod m(Tag)CPUN=(s+w)i=j mod mCache2N/2w 2N/2w Cache微指令排序微指令排序微指令排序微指令排序及及及及执行执行执行执行计算机组成原理与系统结构2N/2w i=j mod m(Tag)CPUN=(s+w)i=j mod mCache2N/2w 2N/2w Cache微程序式控制器的任务CacheCache产生执行微指令的控制信号微指令执行微指令执行由控制存储器得到下一条微指令微指令排序微指令排序在设计控制器时,必须同时考虑这些任务2N/2w i=j mod m(Tag)CPUN=(s+w)i=j mod mCache2N/2w
2、2N/2w Cache微指令排序CacheCache微指令排序的设计考虑生成时间要尽可能短,这样才能满足尽快执行微指令的要求地址生成时间地址生成时间减小微指令的大小就能节省控制存储器的成本微指令大小微指令大小2N/2w i=j mod m(Tag)CPUN=(s+w)i=j mod mCache2N/2w 2N/2w Cache微指令排序的设计考虑下一条微指令地址来源最常见的情况下一个顺序地址下一个顺序地址每指令周期出现一次,应在在取指周期之后由指令寄存器决定由指令寄存器决定微指令排序CacheCache2N/2w i=j mod m(Tag)CPUN=(s+w)i=j mod mCache2
3、N/2w 2N/2w Cache微指令定序的设计考虑下一条微指令地址来源分有条件的和无条件的转移转移通常,每34条微指令之后就有一个转移发生为微指令转移设计紧缩且高效的技术非常重要微指令排序CacheCache2N/2w i=j mod m(Tag)CPUN=(s+w)i=j mod mCache2N/2w 2N/2w Cache排序技术下一微指令的地址必须根据当前微指令、条件标志、和IR的内容来生成微指令排序CacheCache根据微指令中的地址信息的格式,可将转移控制逻辑分为:双地址字段单地址字段可变格式2N/2w i=j mod m(Tag)CPUN=(s+w)i=j mod mCach
4、e2N/2w 2N/2w Cache转移控制逻辑:双地址字段CacheCache2N/2w i=j mod m(Tag)CPUN=(s+w)i=j mod mCache2N/2w 2N/2w Cache转移控制逻辑:单地址字段CacheCache2N/2w i=j mod m(Tag)CPUN=(s+w)i=j mod mCache2N/2w 2N/2w Cache转移控制逻辑:可变格式CacheCache2N/2w i=j mod m(Tag)CPUN=(s+w)i=j mod mCache2N/2w 2N/2w Cache微指令执行CacheCache微指令周期是微程序式CPU的最基本事件
5、每个微指令周期由两部分组成:由微指令地址生成决定取微指令取微指令执行的作用在于产生控制信号执行微指令执行微指令一些控制信号会发往CPU内部,另一些则送至外部控制总线或其他外部接口2N/2w i=j mod m(Tag)CPUN=(s+w)i=j mod mCache2N/2w 2N/2w Cache微指令的执行微指令执行CacheCache对于对于水平微指令而言,执行等同于读取水平微指令而言,执行等同于读取对于垂直微指令而言,意味着译码对于垂直微指令而言,意味着译码2N/2w i=j mod m(Tag)CPUN=(s+w)i=j mod mCache2N/2w 2N/2w Cache微程序式控制器的优缺点CacheCache简化控制器的设计任务简化控制器的设计任务简化控制器的设计任务成本较低不易出错微程序式CU包含的存储模块是时序电路速度要慢于硬速度要慢于硬接线接线式式控制器控制器硬连线式CU是组合电路2N/2w i=j mod m(Tag)CPUN=(s+w)i=j mod mCache2N/2w 2N/2w Cache微程序式控制器的组成CacheCache微程序式控制器的优缺点微程序设计是现代CISC中实现控制单元的主导技术硬接线控制主要用于RISC很多机器采用两者综合的设计