Устройство управления МП. Понятия микропрограмм, микрокоманд и микроопераций

Устройство управления микроЭВМ реализует функции управления ходом вычислительного процесса, обеспечивая автоматическое выполнение команд программы. Программа представляет собой последовательность команд, выполнение которых приводит к решению задачи. Команда определяет операцию, которую выполняет микропроцессор над данными.

В ходе дешифрации команда разбивается на последовательность элементарных действий. Любое элементарное действие производится при поступлении соответствующего сигнала управления от устройства микропрограммного управления. Частота формирования сигналов управления определяется импульсами от ГТИ (генератора тактовых импульсов).

Элементарные пересылки или преобразования информации, выполняемые в течение одного такта сигналов синхронизации, называются микрооперациями (примеры микроопераций: установка регистра в ноль, запись слова в регистр, сдвиг слова в регистре). Микрооперация – это преобразование информации в каком-либо функциональном узле. Для выполнения микроопераций обычно выделяется один управляющий сигнал. Конкретный состав микроопераций и последовательность их выполнения определяются системой команд микропроцессора.

Совокупность сигналов управления в текущем такте работы микроЭВМ, вызывающих одновременно выполняемые микрооперации, образует микрокоманду. Микрокоманда, как действие, состоит из микроопераций.

Последовательность микрокоманд, определяющую содержание и порядок реализации машинного цикла, называют микропрограммой. Хранение микропрограмм в оперативной памяти нерационально, так как приводит к снижению быстродействия микроЭВМ. Чаще всего для хранения микропрограмм используются управляющие ПЗУ.

Процесс выполнения программы в микроЭВМ представляет собой последовательность командных циклов. Каждая команда в микропроцессоре выполняется на протяжении командного цикла. Командный цикл состоит из: цикла выборки команды и цикла выполнения команды. Продолжительность цикла выборки команды зависит от формата команды (количества байтов в машинном коде команды). Продолжительность цикла выполнения команды зависит от способа адресации операндов.