Question

机器指令、微程序、微指令、微操作间的关系

Answer 1

问：机器指令、微程序、微指令、微操作间的关系

答：您好根据您的问题描述：机器指令、微程序、微指令和微操作是计算机中不同层次的指令和操作。1. 机器指令：是一种通过二进制编码表示的计算机指令，用于告诉计算机执行特定的操作。机器指令是计算机的最底层指令，直接与计算机硬件进行交互。2. 微程序：是一种存储在控制存储器中的一组微指令序列。微程序提供了一种更高级别的指令集，用来控制计算机的操作。微程序可以被看作是一种对机器指令的解释或翻译，它将机器指令转化为底层硬件操作。3. 微指令：是微程序中的最小执行单位，它包含了对底层硬件的控制信号。每个微指令对应着底层硬件的一个操作或功能。微指令通常由几个二进制位组成，用于表示控制信号的状态。4. 微操作：是微指令中的最基本操作，用于控制计算机中各个功能部件的具体操作。例如，对寄存器的读取、写入、加法运算等都可以看作是微操作。多个微操作组合在一起形成一个完整的微指令。所以微程序是由一系列微指令组成的微指令则包含了多个微操作。微程序和微指令共同实现了对计算机

问：某机的微指令格式中，共有5个控制字段，每个字段可分别激活7，4，15，25，9种控制信号。分别采用直接编码和字段直接编码方式设计微指令的操作控制字段，并说明两种方式的操作控制字段各取几位。

答：您好， 直接编码和字段直接编码是微指令的两种设计方式，用于操作控制字段的位数取决于需要激活的控制信号数量。1. 直接编码方式：直接编码方式将每个控制信号分配一个唯一的二进制编码，操作控制字段的位数等于控制信号的总数量。根据题目给出的信息，共有7+4+15+25+9=60种控制信号，所以采用直接编码方式设计的微指令操作控制字段将取60位。2. 字段直接编码方式：字段直接编码方式将多个控制信号组合成一个字段，并为每个字段分配足够的位数来表示各个控制信号的状态。这样可以减少操作控制字段的总位数，提高编码的效率。在以上中，包含5个控制字段，分别激活的控制信号数量为7、4、15、25、9种。根据每个字段的激活控制信号数量，我们可以利用最小位数原则确定字段直接编码方式的位数分配。假设第一个字段设定为A，第二个字段设定为B，可以分别计算出每个字段的位数：A字段：需要激活的控制信号有7种，所以至少需要log2(7) = 3位。B字段：需要激活的控制信号有4种，所以至少需要log2(4) = 2位。

答：C字段：需要激活的控制信号有15种，所以至少需要log2(15) ≈ 4位。D字段：需要激活的控制信号有25种，所以至少需要log2(25) ≈ 5位。E字段：需要激活的控制信号有9种，所以至少需要log2(9) ≈ 4位。根据以上计算，我们可以得出字段直接编码方式的操作控制字段各取位数为：A字段：3位B字段：2位C字段：4位D字段：5位E字段：4位