【精品模板】微过程控制器原理PPT模板
合集下载
【精品模板】精美PPT模板 (79)
• Text 1 • Text 2 • Text 3 • Text 4 • Text 5
Text
Text Text Text
Add Your Title Text
• Text 1 • Text 2 • Text 3 • Text 4 • Text 5
Text
Diagram
Text 1
Text 2
Text 3
2
ThemeGallery is a Design Digital Content & Contents mall developed by Guild Design Inc.
3
ThemeGallery is a Design Digital Content & Contents mall developed by Guild Design Inc.
Add Your Title
ThemeGallery is a Design Digital Content & Contents mall developed by Guild Design Inc.
Diagram
Add Your Text
Add Your Text
Add Your r Text Add Your Text
Diagram
Add Your Title
ThemeGallery is a Design Digital Content & Contents mall developed by Guild Design Inc.
Add Your Title
Add Your Text
Add Your Text
Text1
Text1
Text1
Text
Text Text Text
Add Your Title Text
• Text 1 • Text 2 • Text 3 • Text 4 • Text 5
Text
Diagram
Text 1
Text 2
Text 3
2
ThemeGallery is a Design Digital Content & Contents mall developed by Guild Design Inc.
3
ThemeGallery is a Design Digital Content & Contents mall developed by Guild Design Inc.
Add Your Title
ThemeGallery is a Design Digital Content & Contents mall developed by Guild Design Inc.
Diagram
Add Your Text
Add Your Text
Add Your r Text Add Your Text
Diagram
Add Your Title
ThemeGallery is a Design Digital Content & Contents mall developed by Guild Design Inc.
Add Your Title
Add Your Text
Add Your Text
Text1
Text1
Text1
过程控制系统及仪表第简单控制系统PPT课件
PID如 何选择？
设定值 控制仪表
—
气开、气 关如何选 择？
如何选 择？
如何选 择？
操纵 执行仪表 变量 被控对象 被控变量
如何构 成负反 馈？
20
测量仪表
测量仪 表如何 选择？
第20页/共53页
一、 阀流量特性的选择
21
第21页/共53页
二、执行器开、闭形式的选择 气动执行器有气开和气关两种工作方式。在控制系统 中，选用气开式还是气关式，主要由具体的生产工艺来 决定。
第3篇 过程控制系统
• 第6章 简单控制系统 • 第7章 复杂控制系统
自动化
• 第8章 先进控制系统
设定值 控制仪表
—
被控变量 执行仪表 操纵 被控对象
变量
仪表
测量仪表
“化工仪表自动化”
1
第1页/共53页
第6章 简单控制系统 须解决的几个问题：
PID如 何选择？
设定值 控制仪表
—
气开、气 关如何选 择？
测量仪 表如何 选择？
第16页/共53页
一、测量变送问题对控制质量的影响 关键问题：测量变送中的纯滞后问题 测量纯滞后是指：被控变量受干扰后，测量环节不能立 即检测，而是隔一段时间后才反映出被控变量的变化。
造成测量纯滞后的原因有： （1）测量元件安装位置不当，远离被控变量的灵敏 变化区； （2）受到工艺条件的限制，无法将测量元件安装在 理想的测量点； （3）成分和物性测量仪表本身存在严重的纯滞后； （4）测量信号的传输线路长造成的传递纯滞后； （5）测量仪表的不灵敏也可能引起纯滞后问题。
3、选择间接参数作为被控变量时，应该具有足够大灵 敏度，以便能反映直接指标参数的变化。
最新7-5微程序控制器ppt课件
险。 4、合伙事务可以授权部分合伙人执行。 5、极强的人合性和延续的可能性。
（三）合伙企业法律地位
合伙企业具有民事主体资格，但不具 有法人资格，属于在自然人、法人之 外的第三民事主体。
合伙企业成为民事主体的依据是： 1、具有相对独立的财产。 2、经营管理上具有相对独立性。 3、在经营责任承担上具有相对独立
有效地压缩了微指令字长，不仅组内的微命令是相斥的， 组与组之间也成为互斥的，降低了微指令的并行操作能力， 接近于垂直型微指令格式。
17
7.5.3 微程序的顺序控制
❖Microprogram Sequence Control
当前微指令执行完毕后，如何产生下一条微指令的地址。 实质上就是微地址形成问题。
❖增加转移方式字段
微操作控制部分 转移方式字段 下址字段
下址字段作为后继微地址的高位部分，指定了后继微地址 在某个区域内。
转移方式字段控制硬件逻辑测试相关状态条件，产生后继 微地址的低位部分。状态条件的不同，将产生不同的微地址， 实现两分支或多分支转移。
20
7.5.4 微程序控制的时序
❖完成一条微指令分为两个阶段：
２．合伙企业财产的性质
合伙企业的财产只能由全体合 伙人共同管理和使用 。
３．合伙企业财产的转让
（1）合伙人之间转让其在合伙企业中的 全部或者部分财产份额时，应当通知 其他合伙人。
（2）除合伙协议另有约定外，合伙人向 合伙人以外的人转让其在合伙企业中 的全部或者部分财产份额时，须经其 他合伙人的一致同意。
将微指令分为若干个字段，每个字段独立编码，每种编码 表示一个微命令 既可以缩短微指令字长，又保持了一定的并行操作能力 并没有导致微程序变长，仍然属于水平型微指令格式
2位
（三）合伙企业法律地位
合伙企业具有民事主体资格，但不具 有法人资格，属于在自然人、法人之 外的第三民事主体。
合伙企业成为民事主体的依据是： 1、具有相对独立的财产。 2、经营管理上具有相对独立性。 3、在经营责任承担上具有相对独立
有效地压缩了微指令字长，不仅组内的微命令是相斥的， 组与组之间也成为互斥的，降低了微指令的并行操作能力， 接近于垂直型微指令格式。
17
7.5.3 微程序的顺序控制
❖Microprogram Sequence Control
当前微指令执行完毕后，如何产生下一条微指令的地址。 实质上就是微地址形成问题。
❖增加转移方式字段
微操作控制部分 转移方式字段 下址字段
下址字段作为后继微地址的高位部分，指定了后继微地址 在某个区域内。
转移方式字段控制硬件逻辑测试相关状态条件，产生后继 微地址的低位部分。状态条件的不同，将产生不同的微地址， 实现两分支或多分支转移。
20
7.5.4 微程序控制的时序
❖完成一条微指令分为两个阶段：
２．合伙企业财产的性质
合伙企业的财产只能由全体合 伙人共同管理和使用 。
３．合伙企业财产的转让
（1）合伙人之间转让其在合伙企业中的 全部或者部分财产份额时，应当通知 其他合伙人。
（2）除合伙协议另有约定外，合伙人向 合伙人以外的人转让其在合伙企业中 的全部或者部分财产份额时，须经其 他合伙人的一致同意。
将微指令分为若干个字段，每个字段独立编码，每种编码 表示一个微命令 既可以缩短微指令字长，又保持了一定的并行操作能力 并没有导致微程序变长，仍然属于水平型微指令格式
2位
《过程控制基础知识》PPT课件
综合控制指标又称为偏差的积分性能指标，常用 于分析系统的动态响应性能。
名称
公式
特点
控制结果
适用范围
绝对偏差积分
鉴定指标（IAE）
IAE e(t)dt
把不同时刻、不同 幅值的偏差等同对 待
0
各方面的性能比较 均衡
一般用于评定定值 控制系统的质量指 标
偏差平方积分
鉴定指标（ISE）
IAE e2 (t)dt
控制系统的 动态过程
被控变量不随时间变化的 平衡状态
被控变量随时间变化的状 态
1.静态（或稳 态） 在自动控制系统中，被控变量不随时间变化的平 衡状态，称为系统的静态（或稳态）.
在保持平衡时环节的输出与输入关系称为环 节的静态特性。
2.动态（或暂 态） 在自动控制系统中，被控变量随时间变化的状态， 称为系统的动态（或暂态）.
执行控制器指 令，改变操纵 变量，对生产 过程实施控制 作用
对被控变量进 行检测并转换 成标准统一号 送控制器
1.1.2 过程控制系统组成 在生产过程中有各种各样的控制系统，
下图所示为几个简单控制系统的示例。
1.1.3自动控制系统的方框图
控制理论中的常用术语：
• 给定值：生产过程中所期望的参数值。 • 测量值：测量变送输出值。 • 偏差：给定值与测量值之差。 • 被控变量：生产过程希望控制好的变量。 • 操纵变量：控制阀操纵的变量。 • 扰动量：破坏系统平衡状态的外界因素。 • 控制作用：控制器输出对生产过程的影响。 • 扰动作用：扰动量对生产过程的影响。
系统的动 态特性
系统处于动态时的输出与输入之间的 关系称为系统的动态特性。
3．静态与动态的辩证关系
以哲理的观点看，在自动控制系统中，静态是暂时的、相对的、 有条件的，动态才是普遍的、绝对的、无条件的。
名称
公式
特点
控制结果
适用范围
绝对偏差积分
鉴定指标（IAE）
IAE e(t)dt
把不同时刻、不同 幅值的偏差等同对 待
0
各方面的性能比较 均衡
一般用于评定定值 控制系统的质量指 标
偏差平方积分
鉴定指标（ISE）
IAE e2 (t)dt
控制系统的 动态过程
被控变量不随时间变化的 平衡状态
被控变量随时间变化的状 态
1.静态（或稳 态） 在自动控制系统中，被控变量不随时间变化的平 衡状态，称为系统的静态（或稳态）.
在保持平衡时环节的输出与输入关系称为环 节的静态特性。
2.动态（或暂 态） 在自动控制系统中，被控变量随时间变化的状态， 称为系统的动态（或暂态）.
执行控制器指 令，改变操纵 变量，对生产 过程实施控制 作用
对被控变量进 行检测并转换 成标准统一号 送控制器
1.1.2 过程控制系统组成 在生产过程中有各种各样的控制系统，
下图所示为几个简单控制系统的示例。
1.1.3自动控制系统的方框图
控制理论中的常用术语：
• 给定值：生产过程中所期望的参数值。 • 测量值：测量变送输出值。 • 偏差：给定值与测量值之差。 • 被控变量：生产过程希望控制好的变量。 • 操纵变量：控制阀操纵的变量。 • 扰动量：破坏系统平衡状态的外界因素。 • 控制作用：控制器输出对生产过程的影响。 • 扰动作用：扰动量对生产过程的影响。
系统的动 态特性
系统处于动态时的输出与输入之间的 关系称为系统的动态特性。
3．静态与动态的辩证关系
以哲理的观点看，在自动控制系统中，静态是暂时的、相对的、 有条件的，动态才是普遍的、绝对的、无条件的。
过程控制-第一章89页PPT文档
振荡频率在一定程度上也可作为衡量过程控制系统快速性 的指标。
５ 误差积分性能指标
过程控制
（１）误差积分 （２）绝对误差积分 （３）平方误差积分
IE 0 e(t)dt
IAE0 |e(t)|dt ISE e2(t)dt
0
(４)时间与绝对误差乘积积分
ITAE0 t|e(t)|dt
过程控制
4、过程通道 被控过程输入量与输出量之间的信号联系称为过程通道 控制作用与被控量之间的信号联系称为控制通道 扰动作用与被控量之间的信号联系称为扰动通道
5、自衡过程与无自衡过程
过程在输入量作用下，其平衡状态被破坏后，无需人和仪器的 干预，依靠过程自身能力，逐渐恢复达到另一新的平衡状态， 这种特性称为自平衡能力；
被控过程在输入量作用下，其平衡状态被破坏后，没有人和仪 器干预，依靠自身能力，不能恢复其平衡状态，这种特性称为 无自平衡能力。
过程控制 二、建模的目的和要求
设计过程控制系统和整定调节器参数 指导设计生产工艺设备 进行仿真试验研究 培训运行操纵人员 ，等等 要求： 准确可靠；但并不意味着愈准确愈好。 鲁棒性 实时性要求。往往需要做很多近似处理，比如线性化、 模型降阶处理等。
三、建模的基本方法
过程控制
机理分析方法建模
白箱模型
也称数学分析法建模和理论建模
根据过程的内部机理（运动规律），运用一些已知的定律、原 理，如：物料平衡方程，能量平衡方程、传热传质原理等，建 立过程的数学模型。
试验建模方法
黑箱模型
建立输入输出模型，根据输入和输出的实测数据进行某种数 学处理后得到的模型。简单、省力；分经典和现代辨识法。
最大动态偏差是过程控制系统动态准确性的衡量指标。
５ 误差积分性能指标
过程控制
（１）误差积分 （２）绝对误差积分 （３）平方误差积分
IE 0 e(t)dt
IAE0 |e(t)|dt ISE e2(t)dt
0
(４)时间与绝对误差乘积积分
ITAE0 t|e(t)|dt
过程控制
4、过程通道 被控过程输入量与输出量之间的信号联系称为过程通道 控制作用与被控量之间的信号联系称为控制通道 扰动作用与被控量之间的信号联系称为扰动通道
5、自衡过程与无自衡过程
过程在输入量作用下，其平衡状态被破坏后，无需人和仪器的 干预，依靠过程自身能力，逐渐恢复达到另一新的平衡状态， 这种特性称为自平衡能力；
被控过程在输入量作用下，其平衡状态被破坏后，没有人和仪 器干预，依靠自身能力，不能恢复其平衡状态，这种特性称为 无自平衡能力。
过程控制 二、建模的目的和要求
设计过程控制系统和整定调节器参数 指导设计生产工艺设备 进行仿真试验研究 培训运行操纵人员 ，等等 要求： 准确可靠；但并不意味着愈准确愈好。 鲁棒性 实时性要求。往往需要做很多近似处理，比如线性化、 模型降阶处理等。
三、建模的基本方法
过程控制
机理分析方法建模
白箱模型
也称数学分析法建模和理论建模
根据过程的内部机理（运动规律），运用一些已知的定律、原 理，如：物料平衡方程，能量平衡方程、传热传质原理等，建 立过程的数学模型。
试验建模方法
黑箱模型
建立输入输出模型，根据输入和输出的实测数据进行某种数 学处理后得到的模型。简单、省力；分经典和现代辨识法。
最大动态偏差是过程控制系统动态准确性的衡量指标。
WX微型计算机控制技术第二章4PPT课件
Rf （R/2）
I
-
VO
+
23R
22R
21R
20R
I0
I1
I2
I3
S0 “1”
S1 “0”
S2
S3
VREF
D0
D1
LSB
D2
D3
MSB
I
23R
22R
21R
20R
I0
I1
I2
I3Rf （R/2）- NhomakorabeaVO
+
设输入一个四位二进制代码 D＝D3D2D1D。流入求和运算 放大器输入端的电流为：
S0 “1”
S1 “0”
微型计算机控制技术
• D/A 转换器分类： • 按照译码网络的不同可分为：
– 权电阻网络D/A 转换器 – T形电阻网络D/A 转换器 – 权电流型D/A 转换器等。
微型计算机控制技术
一、权电阻网络D/A转换器
• 权电阻网络D/A转换器主要由权电阻网络、模拟 开关、运算放大器和基准电源VREF四部分组成 。
• 应该注意，精度和分辨率是两个不同的概念。精 度是指转换后所得的实际值相对于理想值的接近 程度，而分辨率是指能够对转换结果影响的最小 输入量，对于分辨率很高的D/A转换器并不一定 具有很高的精度。
微型计算机控制技术
3．转换时间
• 也称建立时间，是指将一个数字量转换为 稳定模拟信号所需的时间，即从D/A转换器 输入的数字量发生变化开始，到其输出模 拟量达到相应的稳定值所需要的时间称为 转换时间。D/A中常用转换时间来描述其速 度。一般地，电流输出D/A转换时间较短， 电压输出D/A转换时间较长。
由此可知，当Dn＝0时，VO＝0；当Dn＝11…11时，
I
-
VO
+
23R
22R
21R
20R
I0
I1
I2
I3
S0 “1”
S1 “0”
S2
S3
VREF
D0
D1
LSB
D2
D3
MSB
I
23R
22R
21R
20R
I0
I1
I2
I3Rf （R/2）- NhomakorabeaVO
+
设输入一个四位二进制代码 D＝D3D2D1D。流入求和运算 放大器输入端的电流为：
S0 “1”
S1 “0”
微型计算机控制技术
• D/A 转换器分类： • 按照译码网络的不同可分为：
– 权电阻网络D/A 转换器 – T形电阻网络D/A 转换器 – 权电流型D/A 转换器等。
微型计算机控制技术
一、权电阻网络D/A转换器
• 权电阻网络D/A转换器主要由权电阻网络、模拟 开关、运算放大器和基准电源VREF四部分组成 。
• 应该注意，精度和分辨率是两个不同的概念。精 度是指转换后所得的实际值相对于理想值的接近 程度，而分辨率是指能够对转换结果影响的最小 输入量，对于分辨率很高的D/A转换器并不一定 具有很高的精度。
微型计算机控制技术
3．转换时间
• 也称建立时间，是指将一个数字量转换为 稳定模拟信号所需的时间，即从D/A转换器 输入的数字量发生变化开始，到其输出模 拟量达到相应的稳定值所需要的时间称为 转换时间。D/A中常用转换时间来描述其速 度。一般地，电流输出D/A转换时间较短， 电压输出D/A转换时间较长。
由此可知，当Dn＝0时，VO＝0；当Dn＝11…11时，
【精品模板】微过程控制器原理PPT模板
给定入口高4位
无条件转 1000
功 能
转
移
加法地址 加法微程序
功
1000000001 无条件转 加法地址
能 转
1000000010 无条件转 减法地址 移
1000011100 无条件转 求补地址
（3）用可编程逻辑阵列PLA实现功能转移
PLA
入口地址 1 入口地址 2
IR
2.后续微地址的形成 （1）增量方式 以顺序执行为主，辅以各种常规转移方式。
第二节 微程序控制器原理
4.2.1 微程序控制的基本思想 1. 若干微命令编制成一条微指令，控制实现 一步操作； 2. 若干微指令组成一段微程序，解释执行一 条机器指令； 3. 微程序事先存放在控制存储器中，执行机 器指令时再取出。 CPU的构成 引入了程序技术，使设计规整；
引入了存储逻辑，使功能易于 扩展。
2.工作过程 （1）取机器指令 CM 取指微指令 µIR 微命令字段
译码器 微命令 主存
IR 机器指令
微命令序列
IR PSW
微地址 形成电路
译码器 微命令字段 微地址字段 µIR
PC
微地址寄存器
µAR
取指微指令 控制存储器 CM
（2）转微程序入口
IR
操作码 微地址形 入口 成电路
µAR
CM 首条微指令µIR
R
（2）断定方式 由直接给定和测试断定相结合形成微地址。
微指令
给定部分 断定条件
给定后续微地址
指明后续微地址低
高位部分
位部分的形成方式
例1. 微指令
D（给定） A（条件）
16路
微地址10位，约定： 位数可变
2位
分支
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
0F(8位)
入口地址=000FH
0页
机器指令2
10(8位)
入口地址=0010H
CM
000F 无条件转 微地址1 0010 无条件转 微地址2 功
能 转 移
微地址1
功
微程序1
能
转
移
微地址2
微程序2
（2）二级功能转移 各类指令操作码的位置、位数不固定， 需两 次转换。
分类转：指令类型标志 区分指令类型 功能转：指令操作码 区分操作类型
微命令序列
译码器 微命令字段 微地址字段 µIR
PC
微地址寄存器
µAR
控制存储器 CM
（5）执行后续微指令 同（3） （6）返回
微程序执行完，返回CM (存放取指微指令的 固定单元)。
4.2.3 微指令格式和编码方法 1.格式分类 （1）垂直型微指令 一条微指令定义并执行一种基本操作。 优点：微指令短、简单、规整，便于编写微
第二节 微程序控制器原理
4.2.1 微程序控制的基本思想 1. 若干微命令编制成一条微指令，控制实现 一步操作； 2. 若干微指令组成一段微程序，解释执行一 条机器指令； 3. 微程序事先存放在控制存储器中，执行机 器指令时再取出。 CPU的构成 引入了程序技术，使设计规整；
引入了存储逻辑，使功能易于 扩展。
（3）执行首条微指令
µIR 微命令字段 译码器 微命令 操作部件
IR PSW
微地址 形成电路
微命令序列
译码器 微命令字段 微地址字段 µIR
PC
微地址寄存器
µAR
控制存储器 CM
（4）取后续微指令
微地址字段 现行微地址 运行状态
微地址形 成电路
后续微地址
µAR
后续微指令
µIR
CM
IR PSW
微地址 形成电路
4.2.2 组成原理
IR PSW
微地址 形成电路
微命令序列
译码器 微命令字段 微地址字段 µIR
PC
微地址寄存器
µAR
1.主要部件
控制存储器 CM
（1）控制存储器CM
功能：存放微程序。
CM属于CPU，不属于主存储器。
IR PSW
微地址 形成电路
微命令序列
译码器 微命令字段 微地址字段 µIR
PC
33 3 3 4 4 4
AI BI ZO AOP MOP KK ST
运算器 运算器 操作 访M、常数 辅助
输入控 输出控 类型 I/O
操作
制
制
控制 控制
2.编码方法
（1）直接控制法
微命令按位给出。
例. 某微指令
1
11
C0
RW
C0= 0 进位初值为0 R= 0 不读 W= 0 不写
1 进位初值为1
1读
例.某指令系统： 双操作数指令的操作码占4位，其中
高两位为00，即双操作数指令类型标志； 单操作数指令的操作码占6位，其中
高两位为01，即单操作数指令类型标志。
加法指令
0001(4位)
减法指令
0010(4位)
求补指令
011100(6位)
分类转移 分类转移
CM (1K)
给定入口高6位
无条件转 100000
指令格式和字段编码，并设置区分标志。
例.DJS-220 微指令分两类。
CPU方式(触发器C=0) 微指令 I/O方式(触发器C=1)
15 16 17
15 16 17
C = 0 QC
C = 1 QC’ JCC’
全加器运算方式控制
通道专用
（4）其他编码方法
1) 微指令译码与机器指令译码复合控制
例. 机器指令 寄存器号
给定入口高4位
PC
微地址寄存器
µAR
控制存储器 CM
（3）微地址形成电路 功能：提供两类微地址。
微程序入口地址：由机器指令操作码形成。
后续微地址： 由微地址字段、现行微地 址、运行状态等形成。
微命令序列
IR PSW
微地址 形成电路
译码器 微命令字段 微地址字段 µIR
PC
微地址寄存器
µAR
取指微指令 控制存储器 CM
微指令 寄存器传A
译码器
R1
译码器
001
A门
RA
2) 微地址参与解释
例. 微地址
微指令
004
取指标志
011
变址标志
4.2.4 微地址形成方式 1.微程序入口地址的形成
指令操作码 功能转移 微程序入口 （1）一级功能转移 各操作码的位置、位数固定，一次转换成功。
入口地址=页号，操作码
例. 机器指令1
R、C R、C D、E D、F
不发命令 RB CB DB FB
操作唯一； 编码较简单； 一条微指令能同时 提供若干微命令，便于组织各种操作。
（3）分段间接编译法
微命令由本字段编码和其他字段解释共同给
出。
1) 设置解释位或解释字段
例. C
A
解释位
C=
1 A为某类命令 0 A为常数
2) 分类编译
按功能类型将微指令分类，分别安排各类微
010 C 011 D 100 F
A B
？
B
同类操作中互斥的 微命令放同一字段。
…
不能同时出现
加法器A输入端的控制命令放
AI字段，B输入端的控制命令
放BI字段。
33
AI BI
AI：000 001 010 011 100
不发命令 RA CA DA EA
BI：000 001
010
011
100
加法器
A
Bห้องสมุดไป่ตู้
1写
不需译码，产生微命令的速度快；
信息的表示效率低。
微指令中通常只有个别位采用直接控制法。
（2）分段直接编译法
微命令由字段编码直接给出。
例.对加法器输入端进行控制。 加法器 微指令中设置AI字段，控制
加法器的输入选择。
A
B
3
AI 000 不发命令 001 R A
R、C R、C D、E D、F
微命令分组原则：
2.工作过程 （1）取机器指令 CM 取指微指令 µIR 微命令字段
译码器 微命令 主存
IR 机器指令
微命令序列
IR PSW
微地址 形成电路
译码器 微命令字段 微地址字段 µIR
PC
微地址寄存器
µAR
取指微指令 控制存储器 CM
（2）转微程序入口
IR
操作码 微地址形 入口 成电路
µAR
CM 首条微指令µIR
微地址寄存器
µAR
控制存储器 CM
（2）微指令寄存器 µIR 功能：存放现行微指令。
微命令字段： 提供一步操作所需的微命令。 (微操作控制字段) 指明后续微地址的形成方式。 微地址字段： (顺序控制字段) 提供微地址的给定部分。
IR PSW
微地址 形成电路
微命令序列
译码器 微命令字段 微地址字段 µIR
程序。 缺点：微程序长，执行速度慢；工作效率低。 （2）水平型微指令 一条微指令定义并执行几种并行的基本操作。 优点：微程序短，执行速度快。 缺点：微指令长，编写微程序较麻烦。
（3）混合型微指令 在垂直型的基础上增加一些不太复杂的并行 操作。 微指令不长，便于编写；微程序不长，执行 速度加快。 例.长城203微指令
入口地址=000FH
0页
机器指令2
10(8位)
入口地址=0010H
CM
000F 无条件转 微地址1 0010 无条件转 微地址2 功
能 转 移
微地址1
功
微程序1
能
转
移
微地址2
微程序2
（2）二级功能转移 各类指令操作码的位置、位数不固定， 需两 次转换。
分类转：指令类型标志 区分指令类型 功能转：指令操作码 区分操作类型
微命令序列
译码器 微命令字段 微地址字段 µIR
PC
微地址寄存器
µAR
控制存储器 CM
（5）执行后续微指令 同（3） （6）返回
微程序执行完，返回CM (存放取指微指令的 固定单元)。
4.2.3 微指令格式和编码方法 1.格式分类 （1）垂直型微指令 一条微指令定义并执行一种基本操作。 优点：微指令短、简单、规整，便于编写微
第二节 微程序控制器原理
4.2.1 微程序控制的基本思想 1. 若干微命令编制成一条微指令，控制实现 一步操作； 2. 若干微指令组成一段微程序，解释执行一 条机器指令； 3. 微程序事先存放在控制存储器中，执行机 器指令时再取出。 CPU的构成 引入了程序技术，使设计规整；
引入了存储逻辑，使功能易于 扩展。
（3）执行首条微指令
µIR 微命令字段 译码器 微命令 操作部件
IR PSW
微地址 形成电路
微命令序列
译码器 微命令字段 微地址字段 µIR
PC
微地址寄存器
µAR
控制存储器 CM
（4）取后续微指令
微地址字段 现行微地址 运行状态
微地址形 成电路
后续微地址
µAR
后续微指令
µIR
CM
IR PSW
微地址 形成电路
4.2.2 组成原理
IR PSW
微地址 形成电路
微命令序列
译码器 微命令字段 微地址字段 µIR
PC
微地址寄存器
µAR
1.主要部件
控制存储器 CM
（1）控制存储器CM
功能：存放微程序。
CM属于CPU，不属于主存储器。
IR PSW
微地址 形成电路
微命令序列
译码器 微命令字段 微地址字段 µIR
PC
33 3 3 4 4 4
AI BI ZO AOP MOP KK ST
运算器 运算器 操作 访M、常数 辅助
输入控 输出控 类型 I/O
操作
制
制
控制 控制
2.编码方法
（1）直接控制法
微命令按位给出。
例. 某微指令
1
11
C0
RW
C0= 0 进位初值为0 R= 0 不读 W= 0 不写
1 进位初值为1
1读
例.某指令系统： 双操作数指令的操作码占4位，其中
高两位为00，即双操作数指令类型标志； 单操作数指令的操作码占6位，其中
高两位为01，即单操作数指令类型标志。
加法指令
0001(4位)
减法指令
0010(4位)
求补指令
011100(6位)
分类转移 分类转移
CM (1K)
给定入口高6位
无条件转 100000
指令格式和字段编码，并设置区分标志。
例.DJS-220 微指令分两类。
CPU方式(触发器C=0) 微指令 I/O方式(触发器C=1)
15 16 17
15 16 17
C = 0 QC
C = 1 QC’ JCC’
全加器运算方式控制
通道专用
（4）其他编码方法
1) 微指令译码与机器指令译码复合控制
例. 机器指令 寄存器号
给定入口高4位
PC
微地址寄存器
µAR
控制存储器 CM
（3）微地址形成电路 功能：提供两类微地址。
微程序入口地址：由机器指令操作码形成。
后续微地址： 由微地址字段、现行微地 址、运行状态等形成。
微命令序列
IR PSW
微地址 形成电路
译码器 微命令字段 微地址字段 µIR
PC
微地址寄存器
µAR
取指微指令 控制存储器 CM
微指令 寄存器传A
译码器
R1
译码器
001
A门
RA
2) 微地址参与解释
例. 微地址
微指令
004
取指标志
011
变址标志
4.2.4 微地址形成方式 1.微程序入口地址的形成
指令操作码 功能转移 微程序入口 （1）一级功能转移 各操作码的位置、位数固定，一次转换成功。
入口地址=页号，操作码
例. 机器指令1
R、C R、C D、E D、F
不发命令 RB CB DB FB
操作唯一； 编码较简单； 一条微指令能同时 提供若干微命令，便于组织各种操作。
（3）分段间接编译法
微命令由本字段编码和其他字段解释共同给
出。
1) 设置解释位或解释字段
例. C
A
解释位
C=
1 A为某类命令 0 A为常数
2) 分类编译
按功能类型将微指令分类，分别安排各类微
010 C 011 D 100 F
A B
？
B
同类操作中互斥的 微命令放同一字段。
…
不能同时出现
加法器A输入端的控制命令放
AI字段，B输入端的控制命令
放BI字段。
33
AI BI
AI：000 001 010 011 100
不发命令 RA CA DA EA
BI：000 001
010
011
100
加法器
A
Bห้องสมุดไป่ตู้
1写
不需译码，产生微命令的速度快；
信息的表示效率低。
微指令中通常只有个别位采用直接控制法。
（2）分段直接编译法
微命令由字段编码直接给出。
例.对加法器输入端进行控制。 加法器 微指令中设置AI字段，控制
加法器的输入选择。
A
B
3
AI 000 不发命令 001 R A
R、C R、C D、E D、F
微命令分组原则：
2.工作过程 （1）取机器指令 CM 取指微指令 µIR 微命令字段
译码器 微命令 主存
IR 机器指令
微命令序列
IR PSW
微地址 形成电路
译码器 微命令字段 微地址字段 µIR
PC
微地址寄存器
µAR
取指微指令 控制存储器 CM
（2）转微程序入口
IR
操作码 微地址形 入口 成电路
µAR
CM 首条微指令µIR
微地址寄存器
µAR
控制存储器 CM
（2）微指令寄存器 µIR 功能：存放现行微指令。
微命令字段： 提供一步操作所需的微命令。 (微操作控制字段) 指明后续微地址的形成方式。 微地址字段： (顺序控制字段) 提供微地址的给定部分。
IR PSW
微地址 形成电路
微命令序列
译码器 微命令字段 微地址字段 µIR
程序。 缺点：微程序长，执行速度慢；工作效率低。 （2）水平型微指令 一条微指令定义并执行几种并行的基本操作。 优点：微程序短，执行速度快。 缺点：微指令长，编写微程序较麻烦。
（3）混合型微指令 在垂直型的基础上增加一些不太复杂的并行 操作。 微指令不长，便于编写；微程序不长，执行 速度加快。 例.长城203微指令