Процессоры с жесткой и программируемой логикой

Различают два основных способа реализации микропрограммного управления. Один базируется на жесткой (схемной) логике, другой использует программируемую логику.

В случае жесткой логики микропрограммы интерпретации команд реализуются аппаратно соответствующими логическими схемами управляющего автомата. При этом можно достичь максимального быстродействия процессора, но столкнуться с проблемой экономической целесообразности разработки такого проекта из-за недостаточной его универсальности, а значит малой тиражируемости.

Принцип программируемой логики (рис.3.2) предполагает хранение кодовых комбинаций микропрограмм в специальной управляющей памяти и последовательное извлечение их для выдачи такт за тактом управляющих сигналов в операционный автомат при выполнении команды. Каждой команде соответствует своя микропрограмма в управляющей памяти. При выборке очередной команды из оперативной памяти по ее коду находится соответствующая микропрограмма в управляющей памяти, которая выполняется путем последовательного считывания кодовых комбинаций микрокоманд и подачей сигналов управления на операционный автомат. Общий вид формата микрокоманды представлен на рис. 3.3. Первое поле (слева направо) формата содержит адрес следующей микрокоманды в случае безусловного перехода (адрес первой микрокоманды микропрограммы в управляющей памяти равен значению кода выполняемой операции). Второе поле отводится под биты, определяющие условия перехода к следующей микрокоманде в зависимости от признаков результатов, вырабатываемых операционным автоматом. В третьем поле размещаются управляющие сигналы, активизирующие операционный автомат на выполнение микрокоманды.

Использование принципа программируемой логики обеспечивает возможность переориентации процессора на новый состав команд и более совершенные алгоритмы их интерпретации путем замены адреса.