Понятие микрооперации, выполнение Команды, как совокупности микроопераций

Микрооперация – элементарное действие в процессе выполнения команды (например, передача адреса на вход ЗУ).

Последовательность микрооперация, необходимая для выполнения команды, реализующая ее алгоритм, называется микропрограммой выполнения команды.

Результат выполнения микропрограммы сводится к формированию последовательности управляющих сигналов, приводящих к реализации соответствующих микроопераций. Можно утверждать, что каждый управляющий сигнал это и есть микрооперация. При этом управляющий сигнал должен формироваться в определенный момент времени, определяемый логикой работы процессора.

Обеспечение временной синхронизации микрокоманд обеспечивается специальной службой управления времени.

Такт – минимальный квант времени.

Т – период такта, определяемый тактовой частотой f= 1/T.

В таких генераторах используют кварц (стабильная резонансная частота).

Любое действие, выполняемое в операционном блоке, описывается некоторой микропрограммой и реализуется за один или несколько тактов.

Элементарная функциональная операция, выполняемая за один тактовый интервал и приводимая в действие управляющим сигналом, называется микрооперацией Совокупность микроопераций, выполняемых в одном такте, называется микрокомандой (МК).

Если все такты должны иметь одну и ту же длину, а именно это имеет место при работе компьютера, то она устанавливается по самой продолжительной микрооперации. Микрокоманды, предназначенные для выполнения некоторой функционально законченной последовательности действий, образуют микропрограмму.

В микропрограммных УУ каждой команде ставится в соответствие совокупность хранимых в специальной памяти слов – микрокоманд. Каждая из микрокоманд содержит информацию о микрооперациях, подлежащих выполнению в данном такте, и указание, какое слово должно быть выбрано из памяти в следующем такте.

Процесс функционирования ВМ состоит из последовательности пересылок инфы между ее узлами и элементарных действий, выполняемых в узлах. Любое элементарное действие производится при поступлении соответствующего сигнала управления из микропрограммного аппарата устройства управления. Элементарные пересылки или преобразование инфы, выполняемые в течении одного такта сигналов синхронизации называется микрооперацией. В течении одного такта могут выполнятся несколько микроопераций. Совокупность сигналов управления, вызывающих микрооперацию, выполняемых в одном такте – называют микрокомандой. Последовательность микрокоманд – микропрограмма. Микропрограммное управление, вид иерархического управления работой цифровых вычислительных машин, при котором каждая команда является обращением к последовательности т. н. микрокоманд, обычно более низкого уровня, чем сама команда. Набор микрокоманд называется микропрограммой и обычно хранится в постоянной памяти ЦВМ, составляющей неотъемлемую часть устройства управления. Записанные в памяти микрокоманды определяют работу всех устройств машины, выбирая в каждом такте нужные совокупности элементарных машинных операций, а последовательность микрокоманд обеспечивает выполнение заданной команды. Микрокоманда может содержать три части: оперативную, в которой указываются управляющие входы всех исполнительных устройств машины; адресную, определяющую адрес следующей микрокоманды с учётом условий логических переходов (передач управления); временную, определяющую время выполнения микрокоманды. При этом код конкретной операции программы совпадает с адресом первой микрокоманды соответствующей микропрограммы. Достоинства М. у. состоят в том, что оно обеспечивает операционную гибкость ЦВМ и возможность изменения системы команд и состава машинных операций в зависимости от особенностей решаемых задач и условий применения машины; позволяет сравнительно престо реализовать различные сложные операции при значительной экономии машинного времени; даёт возможность строить диагностические микротесты для определения с большой точностью места неисправности в машине. Основной недостаток, обусловливающий ограниченное распространение М. у., — необходимость применения быстродействующих запоминающих устройств небольшого объёма (несколько тыс. слов) с временем обращения, соизмеримым с временем выполнения элементарных операций в исполнительных устройствах