教学计算机的微程序控制器PPT学习教案

1、会计学1教学计算机的微程序控制器教学计算机的微程序控制器形成下一条指令地址形成下一条指令地址R_R类型指令类型指令读写内存类型指读写内存类型指令令输入输出类型指输入输出类型指令令其他类型指令其他类型指令 可能执行可能执行 一次或多次一次或多次 可以复合可以复合 是一次读是一次读内存操作内存操作公共操作公共操作公共操作公共操作是每一条指令的特定操作是每一条指令的特定操作第1页/共20页程序计数程序计数器器运算器运算器控制器控制器控制控制 存储器存储器用于运算器用于运算器输入设备输入设备输出设备输出设备主存储器主存储器控制总线控制总线0 41278BD20912091CZVS接口接口.PCARIR

2、数据总线数据总线地址总线地址总线ALU乘商寄存器乘商寄存器66881234R9操作操作数数地址地址操作操作码码寄存器组寄存器组映映射射地址寄存地址寄存器器指令寄存器指令寄存器微程序微程序定序器定序器主振主振 脉冲脉冲微指令寄存器微指令寄存器下地址字段内容下地址字段内容80034090807A4809CFBAC008008073041第2页/共20页第3页/共20页程序程序 计数器计数器 运算器运算器控制器控制器控制控制 存储器存储器用于运算器用于运算器输入输入/出设备出设备主存储器主存储器控制总线控制总线0 41278BD20902090CZVS接口接口.PCARIR数据总线数据总线地址总线地

3、址总线ALU乘商寄存器乘商寄存器66881234R9操作操作数数地址地址操作操作码码寄存器组寄存器组映映射射地址寄存地址寄存器器指令寄存器指令寄存器微程序微程序定序器定序器主振主振 脉冲脉冲微指令寄存器微指令寄存器下地址字段内容下地址字段内容80034090807A48098FBAC003041800807800 801 0401 0401 4275 42 75 AR PC读内存，读内存，IR读出内容读出内容R0 R0 + R1PC PC+1+ADD R0,R1第4页/共20页程序程序 计数器计数器运算器运算器控制器控制器控制控制 存储器存储器用于运算器用于运算器输入输入/出设备出设备主存储器

4、主存储器控制总线控制总线0 41278BD20902090CZVS接口接口.PCARIR数据总线数据总线地址总线地址总线ALU乘商寄存器乘商寄存器66881234R9操作操作数数地址地址操作操作码码寄存器组寄存器组映映射射地址寄存地址寄存器器指令寄存器指令寄存器微程序微程序定序器定序器主振主振 脉冲脉冲微指令寄存器微指令寄存器下地址字段内容下地址字段内容80034090807A48098FBAC004725801807801 802 2090 2090 4275 4275 AR PC读内存，读内存，IR 读出内容读出内容R9 R0 + 0PC PC+10+MOV R9, R0第5页/共20页程

5、序计数程序计数器器运算器运算器控制器控制器控制控制 存储器存储器用于运算器用于运算器输入设备输入设备主存储器主存储器控制总线控制总线0 40178BD20902090CZVS接口接口.PCARIR数据总线数据总线地址总线地址总线ALU乘商寄存器乘商寄存器66881234R9 4275操作操作数数地址地址操作操作码码寄存器组寄存器组映映射射地址寄存地址寄存器器指令寄存器指令寄存器微程序微程序定序器定序器主振主振 脉冲脉冲微指令寄存器微指令寄存器下地址字段内容下地址字段内容80034090807A48098FBAC00304180280780208073409 803803080780478BD0

6、4725ARPC， PC PC+1读内存，读内存，IR读出内容读出内容读内存，读内存，AR读出内容读出内容ARPC，PC PC+1写内存写内存,数据总线数据总线R9+04725+MOV 807, R9第6页/共20页程序程序 计数器计数器运算器运算器控制器控制器控制控制 存储器存储器用于运算器用于运算器输入输入/出设备出设备主存储器主存储器控制总线控制总线0 41278BD20902090CZVS接口接口.PCARIR数据总线数据总线地址总线地址总线ALU乘商寄存器乘商寄存器66881234R9操作操作数数地址地址操作操作码码寄存器组寄存器组映映射射地址寄存地址寄存器器指令寄存器指令寄存器微程

7、序微程序定序器定序器主振主振 脉冲脉冲微指令寄存器微指令寄存器下地址字段内容下地址字段内容80034090807A48098FBAC003041804807804 805 A080 A080 A ARPC读内存，读内存，IR读出内容读出内容读设备，读设备，R0读出内容读出内容PC PC+1 80 ARI/O portIN 80第7页/共20页程程 序计数器序计数器运算器运算器控制器控制器控制控制 存储器存储器用于运算器用于运算器输入输入/出设备出设备主存储器主存储器控制总线控制总线0 41278BD20902090CZVS接口接口.PCARIR数据总线数据总线地址总线地址总线ALU乘商寄存器乘

8、商寄存器66881234R9操作操作数数地址地址操作操作码码寄存器组寄存器组映映射射地址寄存地址寄存器器指令寄存器指令寄存器微程序微程序定序器定序器主振主振 脉冲脉冲微指令寄存器微指令寄存器下地址字段内容下地址字段内容80034090807A48098FBAC00A805807805 806 98FE 98FB IP，ARPC若若C=1, 则则 PCIP+offset读内存，读内存，IR 读出内容读出内容PC PC+1否则否则 顺序执行顺序执行 805 800 806 JR C, 800第8页/共20页程序程序 计数器计数器运算器运算器控制器控制器控制控制 存储器存储器用于运算器用于运算器输入

9、输入/出设备出设备控制总线控制总线0 41278BD20902090CZVS接口接口.PCARIR数据总线数据总线地址总线地址总线ALU乘商寄存器乘商寄存器66881234R9操作操作数数地址地址操作操作码码寄存器组寄存器组映映射射地址寄存地址寄存器器指令寄存器指令寄存器微程序微程序定序器定序器主振主振 脉冲脉冲微指令寄存器微指令寄存器下地址字段内容下地址字段内容80034090807A48098FBAC00A806807806 FF0 AC00 IP，ARPC读内存，读内存，IR 读出内容读出内容PC PC+1读内存读内存,PCMEM807 RET ARSP FF0 FF1 SP SP+1

10、A00 堆栈FF0单元存A00AC00第9页/共20页 R0 ALU结果特征结果特征结束，判中断结束，判中断形成下条指令地址形成下条指令地址第10页/共20页结束，判中断结束，判中断形成下条指令地址形成下条指令地址第11页/共20页（地址（地址 807 存在指令的第二个字中）存在指令的第二个字中）（注）（注）形成下条指令地址形成下条指令地址第12页/共20页形成下条指令地址形成下条指令地址执行执行 + R0 ALU结束，判中断结束，判中断形成下条指令地址形成下条指令地址第13页/共20页二者相加，结二者相加，结果送果送PC否则，顺序执行否则，顺序执行结束，判中断结束，判中断形成下条指令地址形成

11、下条指令地址第14页/共20页读出内容读出内容结束，判中断结束，判中断形成下条指令地址形成下条指令地址第15页/共20页 PC 0 AR PCPCPC+1 IR(AR) /MAP寄存器之间寄存器之间运算与传送运算与传送 AR地址地址 AR地址地址读写内存读写内存 AR PC AR 地址地址 判转移条件判转移条件读写内存读写内存/IO PC 地址地址 读写内存读写内存 PC地址地址读、写内存读、写内存 PC地址地址读、写内存读、写内存 PC地址地址指令执行流程图指令执行流程图第16页/共20页计算机计算机终端终端PC机机微程序微程序控制器控制器运算器运算器主存储器主存储器按键按键 开关开关 指示

12、灯指示灯二路二路 串行接口串行接口扩展实验卡扩展实验卡（内存扩展，中断（内存扩展，中断）第17页/共20页计算机计算机终端终端PC机机微程序微程序/硬布线硬布线控制器控制器运算器运算器(8 / 16 位位)主存储器主存储器（8 / 16位）位）按键按键 室开关室开关 指示灯指示灯串行接口串行接口中断实验中断实验 接口实验接口实验内存扩展实验内存扩展实验电电 源源+5V第18页/共20页AM2910273377GAL1GAL2GAL3GAL5GAL7GAL4GAL6接 插 件 连 接D7D0D7 D0A7 A0D7 D08 9 11 1219 17 4 2 40 38 36 349 6 5 21

13、9 16 15 1225Y7 Y020 18 3 1 39 37 35 331915 131113111816IRH7 IRH03101915 1311 SA I8I6 SB I5I3 SST SSH SCIDC2320 DC1310I2I0 /MIO REQ /WE610I2I0A3A0 B3B0SST SCI SSH25 693 4 5 7 8 925 693525 69SST SCI SSH1518 19221618 20 22151819221618 19221518 1922A3A015 16 21 2215 16 21 22B3B0/PL/OE61/MAP7/OE22IRH4IRH

14、023 1816 14142113CI30I3I01C Z /INT S /Reset18 17 14 13 8 7 4 3201/CLRCLK11CLK11CLK20202020202020252525252525 图6-3 16位微程序控制器线路逻辑图8个灯8个灯8个灯/OE/OE/OE131313/OE/OE13CLKCLK11CLKCLK11CLK111915 13111915 1311A7 A0310A7 A0310310A7 A0310A7 A0310310A7 A03101915 13111915 131120/CE/CE/CE/CE/CE/CE/CE13C_/M25IRLDRV

15、 244IRL 3772 4 6 8 11 13 15 17 IRL7IRL0 IBL7IBL018 17 14 13 8 7 4 319 16 15 12 9 6 5 218 16 14 12 9 7 5 3MPROM2MPROM3VCC A8 GNDQ7Q019 16 15 12 9 6 5 29 6 5 219 16 15 1218 17 14 13 8 7 4 318 17 14 13 8 7 4 3DC2 DC1DC2 DC1 69/MIO REQ /WE SA I8I6 SB I5I3SCC30.下地址MPROM1 CI30 SCC30A8A8A8A8A8A8MPROM6MPROM

16、7 SA I8I6 SB I5I3MPROM4MPROM5A7 A0 B3B0 A3A0/CEA825MAPROM/CC31CP1.A7 A0374Q7Q0Q7Q0D7D0D7D0GAL20V8D7D0D7D0D6D0D7D0D7D0CK /MIO REQ /WEI2I0710710/GAL_OE.下地址CI SCC当前地址C Z /INT S/ResetIRH7IRH0NewInsMicroP这些插针在微程序时应将每排右边两个短接两个一排/列的插针微程序时不要短接.1A11A4 2A12A41Y11Y4 2Y12Y4Q7Q0D7D0CLK11CK1/OE/GIR1D7D01915 1311D

17、7D0IRHDRV 244IRH 3772 4 6 8 11 13 15 17 IBH7IBH018 17 14 13 8 7 4 319 16 15 12 9 6 5 218 16 14 12 9 7 5 31A11A4 2A12A41Y11Y4 2Y12Y4Q7Q0D7D0CLK11/OE125CK1/GIRG1G2119/ETOIB IRH7IRH0 IRL7IRL4IRL3IRL0 微程序控制器部件微程序控制器部件56位的微指令字长，位的微指令字长， 微下地址字段微下地址字段16位，位， 控制命令字段控制命令字段40位，位，7 片片 28C64 组成控存。组成控存。1 片片 28C65，从指令操，从指令操 作