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          計算機組成原理-微命令的編碼方式

          發布日期:2021-11-14 14:49:16  來源:四川中公考研

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          好了,話不多說,下面就正式進入今天的知識點內容吧~
          一、直接控制法
          采用直接表示法的微指令特點是操作控制字段中的每一位代表一個微命令,即操作控制字段中的各位分別可以直接控制計算機,不需要進行譯碼。這種方法的優點是簡單直觀,其輸出直接用于控制。缺點是微指令字較長,n個微命令就要求微指令的操作字段有n位,因而使控制存儲器容量較大。如圖所示。
          直接控制法
          二、字段直接編碼法
          數據通路中的微操作之間存在兩種關系:相容和互斥。相容微操作是指在數據通路中能同時進行的微操作,對應的微命令稱為相容微命令;互斥微操作是指在數據通路中不能同時進行的微操作,對應的微命令稱為互斥微命令。
          字段直接編碼法是將微指令分成若干字段,每個字段包含若干微命令。把相斥微操作組合在同一字段,相容微操作組合在不同字段,所以編碼時對每一字段內的微操作進行。因此,一條微指令中最多可同時發出的微操作數就是微命令字段的個數。其微指令結構如下圖。
          字段直接編碼法
          采用字段直接編碼方式,可以用較少的二進制信息位表示較多的微命令信號。與直接控制法相比,字段譯碼控制可以避免互斥,可以使微指令字大大縮短,但由于增加了譯碼電路,使微程序的執行速度稍稍減慢。目前在微程序控制器設計中,字段直接編碼法使用較普遍。

          微命令字段分段原則:
          (1)互斥性微命令分在同一段內,相容性微命令分在不同段內。
          (2)每個小段包含的信息位不能太多,否則將增加譯碼線路的復雜性和譯碼時間。
          (3)一般每個小段還要留出一個狀態,表示本字段不發出任何微命令。因此,當某字段的長度為3位時,最多只能表示7個互斥的微命令,通常用000表示不操作。4位二進制位譯碼后可以表示15個微命令。

          三、往年試卷再現
          (2012)某計算機的控制器采用微程序控制方式,微指令中的操作控制字段采用字段直接編碼法,共有33個微命令,構成5個互斥類,分別包含7、3、12、5和6個微命令,則操作控制字段至少有(  )。
          A. 5位           B. 6位          C. 15位           D. 33位

          【答案】
          根據題意采用字段編碼表示法,5個互斥類進行編碼各個字段的位數分別為3位(因為23=8>7,下面計算類同),2位,4位,3位,3位,相加可以得到共需要15位。故選C。
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