我对微程序控制器的认识
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我对微程序控制器的认识、理解
单片机也被称为微控制器(Microcontroler),单片机是指一个集成在一块芯片上的完整计算机系统。
尽管他的大部分功能集成在一块小芯片上,但是它具有一个完整计算机所需要的大部分部件:CPU、内存、内部和外部总线系统,目前大部分还会具有外存。
同时集成诸如通讯接口、定时器,实时时钟等外围设备。
而现在最强大的单片机系统甚至可以将声音、图像、网络、复杂的输入输出系统集成在一块芯片上。
微控制器可从不同方面进行分类:根据数据总线宽度可分为8位、16位和32位机;根据存储器结构可分为Harvard结构和V on Neumann 结构;根据内嵌程序存储器的类别可分为OTP、掩膜、EPROM/EEPROM和闪存Flash;根据指令结构又可分为CISC(Complex Instruction Set Computer)和RISC(Reduced Instruction Set Computer)微控制器。
控制器在计算机中的分工是取指令,分析指令,执行指令,再取下一条指令,循环往复以完成程序设定的功能。
微程序控制的思想,就是把控制信号编成微指令,存放到一个只读存储器里,当机器运行时,一条一条读出这些微指令,从而产生所需的各种操作控制信号,使相应部件执行所规定的操作。
微程序是由微指令组成的,当执行前一条微指令时,必须指出后继微指令的地址,以便当前一条微指令执行完毕后,取出下一条微指令。
微程序放在控制存储器中,取指令和分析指令属公用的微程序段。
执行指令则不同指令对应不同的微程序段,到控制存储器的那个单元取微指令,其地址在μPC中,而μPC的内容则由指令码映射或上千条微指令的下地址字段决定,从控制存储器中取出的微指令放在微指令寄存器中。
微程序控制器原理框图主要由控制存储器,微指令寄存器和地址转移逻辑三大部分组成,其中微指令寄存器分为微地址寄存器和微命令寄存器两部分。
①控制存储器用来存放实现全部指令系统的所有微程序,读出一条微指令并执行微指令的时间总和称为一个微指令周期。
②微指令寄存器用来存放由控制存储器读出的一条微指令信息。
③在一般情况下,微指令由控制存储器读出后直接给出下一条微指令的地址,简称微地址,这个微地址信息就存放在为地址寄存器中。
地址转移逻辑就承担自动完成修改微地址的任务。
微指令给出的控制信号都是节拍电位信号,它们的持续时间都是一个CPU周期。
例如:有一条指令ADD R2,R1 ;(R1)+(R2)---->R1
参考文献:
/%B6%C5%D4%B7%C3%CE/blog/item/dbfc5f87c7b4c12dc65cc398.html /view/368297.htm?fr=ala0_1_1。