微程序控制器指令执行步骤

是每一条指令的特定操作
可以复合
令 地
—检查有无中断请求
址
若有，则响应中断并转中断处理
公共操作
若无，则转入下一条指令的执行过程
运算器
C
Z
ALU
V
S
3041
乘 商 寄 存
1234 6688
寄存器组
R9
器
数据总线
地址总线 800
807
0 412 2091
3409 0807 A480 9CFB AC00 78BD
程序 计数器
880001
控制器
控制 存储器
主振 脉冲
微程序 定序器
映射
操作数 地址
PC AR
微指令寄存器 指令0寄401存器
地址8寄00存器
.
操作码 IR
用于运算器 下地址字段内容
控制总线
接口
输入/出设备 主存储器
ADD R0,R1
AR PC PC PC+1 读内存，IR读出内容 R0 R0 + R1
运算器
控制器
主振 脉冲
C
Z
ALU
V
S
A
乘 商 寄 存
1234
寄6存6FF8器F8F10组
R9
器
数据总线
程序 计数器
8A8000670
控制 存储器
微程序 定序器
映射
操作数 地址
PC
AR
微指令寄存器 指令AC寄00存器
地址F8寄0F存60器
800 807
0 412
MOV R9, R0
22009900 3409 0807 A480
接口
AR PC PC PC+1
98FB
输入/出设备 读内存，IR 读出内容
AC00 78BD
主存储器
R9 R0 + 0
运算器
4725
控制器
主振 脉冲
C
Z V
ALU +
S
0
3041
乘 商 寄 存
1234 6688
寄存器组
R9 4275
器
数据总线 地址总线
程序计数器
880802034
控制 存储器
微程序 定序器
映射
操作数 地址
PC
AR
微指令寄存器 指令3寄40存9 器
地址088寄00237存器
.
操作码 IR
用于运算器 下地址字段内容
控制总线
800 807
0 401 2090
3409
00808707
A480 98FB AC00
控制器
主振 脉冲
程 序计数器 控制
微程序 定序器
8800560
存储器
映射
操作数 地址
PC
AR
微指令寄存器 指令98寄FB存器
地址8寄0存5 器
.
操作码 IR
用于运算器 下地址字段内容
接口
输入/出设备 主存储器
控制总线
Байду номын сангаасJR C, 800
IP，ARPC PC PC+1 读内存，IR 读出内容
若C=1, 则 PCIP+offset 否则 顺序执行
下面分成两个步骤，从3个角度来介绍上述内容。
1. 准备性知识: 指令执行步骤简介:教学计算机组成框图。
2. 典型指令执行步骤介绍： （1）指令执行步骤与信息流动的时间空间对应关系； （2）指令执行步骤简单的文字描述； （3）教学计算机的典型指令执行步骤，和每一步骤中
对各个部件的控制作用。
每条指令的执行步骤
控制器 主振 脉冲
控制 程序计数器 存储器
800
微程序 定序器
映射
操作数 地址
PC
AR
地址寄存器
微指令寄存器 指令寄存器
.
操作码 IR
用于运算器 下地址字段内容
控制总线
输入设备 主存储器
接口
输出设备
四、教学计算机的微程序控制器
（1）指令执行步骤与信息流动图示部分
典型指令的执行过程举例：
800 0401 ADD r0, r1 801 2090 MOV r9, r0
运算器
4275
控制器
主振 脉冲
C
Z
ALU +
V
S
0
4725
乘 商 寄 存
1234 6688
寄存器组
4R2795
器
数据总线 地址总线
程序 计数器
880012
控制 存储器
微程序 定序器
映射
操作数 地址
PC AR
微指令寄存器 指令20寄90存器
地址8寄0存1 器
.
操作码 IR
用于运算器 下地址字段内容
控制总线
; 子程序返回指令
其他一些指令与这里的几条指令有相当多的共同特性，属于
同一组的指令的执行步骤非常类似。
运算器
4275
C
Z V
ALU +
S
43204715
乘 商 寄 存
1234 6688
寄存器组
R9
器
数据总线
地址总线 800
807
00441021 2090
3409 0807 A480 98FB AC00 78BD
7487BB2DD5
接口
输入设备
主存储器
MOV [807], R9
ARPC， PC PC+1 读内存，IR读出内容
ARPC，PC PC+1 读内存，AR读出内容 写内存,数据总线R9+0
运算器
C
Z
ALU
V
S
3041 A
乘 商 寄 存
1234 6688
寄存器组
R9
器
数据总线
地址总线 800
指令执行步骤概述
划分与设计指令执行步骤，是控制器部件重要的教学内容， 这一设计要依据指令的格式和功能、控制器部件的组成、被控 制对象运行方式以及它们彼此之间的连接关系等多个方面的实 际情况共同决定，就是说，它解决的是信息随着时间在这些部 件之间的流动关系，与指令系统、计算机整机和它的各个部件 都有关系，因此也就比较难以全面理解与掌握。
—读取指令
是一次读 内存操作
指令地址 (在程序计数器PC中) 送入主存公地共址操寄作存器 读主存，读出内容送入指令寄存器 IR
—分析指令
形 成
—按指令规定内容执行指令
下 一
R_R类型指令 读写内存类型指令
不同指令的操作步骤数， 和具体操作内容差异很大,
可能执行 一次或多次
条 指
输入输出类型指令 其他类型指令
; 加法指令 ; 传送指令
802 3409 MOV [807] , r9 0807
804 A480 IN 80
; 写内存指令, 这是一条双字指令, ; 第二个字中的 807 是直接地址 ; 读串行口数据到R0低8位
805 9CFB JR C, 800 ; 若C为1转移到800,否则顺序执行
806 AC00 RET
807
0 412 2090
3409 0807 AA408800 98FB AC00 78BD
控制器
主振 脉冲
程序 计数器
880045
控制 存储器
微程序 定序器
映射
操作数 地址
PC
AR
微指令寄存器 指令A寄080存器
地址8寄0存4 器
.
操作码 IR
用于运算器 下地址字段内容
控制总线
接口
输入/出设备 主存储器
IN 80
ARPC PC PC+1 读内存，IR读出内容
ARI/O port 读设备，R0读出内容
运算器
C
Z
ALU
V
S
A
乘 商 寄 存
1234
6860858
寄存器组
R9
器
数据总线
地址总线 800
807
0 412 2090
3409 0807 A480 9988FFBE AC00 78BD