La microprogrammation est une méthode de mise en œuvre systématique de l'unité de contrôle d'un ordinateur. En un mot, c'est le processus de création d'un microcode pour un microprocesseur.
Le microcode est un code subsidiaire qui dicte comment un microprocesseur doit agir lorsqu'il exécute des instructions en langage machine, et le microcode est parfois appelé microprogramme lorsqu'il est utilisé dans une opération spécifique.
Une unité de contrôle microprogrammée, d'autre part, enregistre les valeurs de contrôle binaires sous forme de mots dans la mémoire.
Faits marquants
- En microprogrammation horizontale, chaque signal de commande correspond à une position de bit dans le mot de commande, tandis qu'en microprogrammation verticale, chaque signal de commande correspond à une ligne dans une mémoire de commande.
- La microprogrammation horizontale est plus flexible que la microprogrammation verticale, car les modifications peuvent être apportées plus facilement en modifiant le mot de contrôle. En revanche, la microprogrammation verticale nécessite des modifications de toute la rangée dans le magasin de contrôle.
- La microprogrammation verticale est plus rapide que la microprogrammation horizontale, car les signaux de commande peuvent être accédés en parallèle, tandis que dans la microprogrammation horizontale, les signaux doivent être accédés de manière séquentielle.
Microprogrammation horizontale vs microprogrammation verticale
En microprogrammation, la microprogrammation horizontale utilise un format de microinstruction large avec un bit par signal de commande, offrant une plus grande flexibilité et vitesse. La microprogrammation verticale utilise un format de microinstruction étroit qui nécessite un décodage, étant plus lent mais nécessitant moins d'espace mémoire.
Les signaux de commande dans une unité de commande microprogrammée horizontale sont représentés au format binaire décodé.
Chaque bit dans la microprogrammation horizontale est lié à un seul point de contrôle, manifestant que la micro-opération applicable doit être exécutée.
Étant donné que chaque microinstruction peut commander plusieurs ressources simultanément, elle peut potentiellement améliorer l'utilisation du matériel tout en réduisant le nombre de microinstructions requises par microprogramme.
Les signaux de commande dans une unité de commande microprogrammée verticale sont codés au format binaire. Chaque micro-opération a son code, que le décodeur traduit en signaux de commande distincts.
Les champs de micro-instructions sont complètement exploités car seule la micro-opération à effectuer est définie. De plus, les microprogrammes verticaux sont plus simples à écrire que les microprogrammes horizontaux.
Tableau de comparaison
| Paramètres de comparaison | Microprogrammation horizontale | Microprogrammation verticale |
|---|---|---|
| Degré de parallélisme | un degré de parallélisme plus élevé | faible degré de parallélisme |
| Sources | C'est moins souple | C'est plus souple |
| Codage | Il utilise moins l'encodage ROM que la microprogrammation verticale | Il utilise davantage l'encodage ROM |
| Matériel supplémentaire | Aucun matériel supplémentaire n'est requis | Le matériel supplémentaire se présente sous la forme de décodeurs |
| Séquence | Il utilise une micro-instruction horizontale | Il utilise la microinstruction verticale |
Qu'est-ce que la microprogrammation horizontale ?
Dans l'unité de commande programmée horizontalement Micro, les signaux de commande sont affichés dans le format binaire décodé, c'est-à-dire, 1but/CS il n'y a pas besoin de 'n' signaux de commande mais d'encodage.
Chaque bit en microprogrammation horizontale est lié à un point de contrôle singulier, démontrant que la micro-opération pertinente doit être effectuée.
Parce que chaque microinstruction peut gérer plusieurs stations en même temps, il a le potentiel d'améliorer l'utilisation du matériel tout en nécessitant moins de microinstructions par microprogramme.
En revanche, les microprogrammes horizontaux représentent un ensemble de micro-opérations réalisées simultanément.
Il permet plus de parallélisme tout en utilisant moins d'encodage et en séparant les champs de contrôle. D'autre part, développer des microprogrammes qui utilisent les ressources de manière optimale ou efficace est un défi difficile.
Chaque bit de contrôle étant indépendant des autres, la microprogrammation horizontale offre une grande liberté. Parce qu’elle est plus longue que les micro-instructions verticales, elle fournit plus d’informations.
Comme le langage machine traditionnel, la microprogrammation horizontale utilise une manière séquentielle pour exprimer les spécifications suivantes dans un logiciel rationnel.
Chaque bit est lié à un seul poste de commande, indiquant qu'il correspond au point de contrôle concerné. Une micro-opération sera réalisée. Branches à la fois conditionnelles et inconditionnelles. La séquence doit ensuite être interrompue à l'aide de fonctions de contrôle.
Qu'est-ce que la microprogrammation verticale ?
Les signaux de commande sont définis dans un format binaire codé dans des unités de commande microprogrammées verticales, et les signaux de commande 'n' nécessitent un codage de bit log2n.
La microprogrammation verticale, par opposition à la microprogrammation horizontale, utilise un format flexible et un degré d'encodage plus élevé.
Il réduit la longueur de la micro-instruction et empêche que la longueur de la micro-instruction soit directement affectée par une capacité de mémoire accrue. Dans la plupart des cas, chaque micro-instruction verticale représente une seule micro-opération.
Les microprogrammes verticaux ont une densité de code plus élevée, ce qui profite à la taille du magasin de contrôle. La micro-instruction verticale est similaire au style de langage machine traditionnel, qui consiste en une seule opération et quelques opérandes.
L'écriture de microprogrammes verticaux est plus facile que l'écriture de microprogrammes horizontaux. La microinstruction verticale ressemble à classique langage machine, qui n'a qu'une action et quelques opérandes.
En conséquence, la microprogrammation est simple à mettre en œuvre. Il se compose de quatre à six champs, chacun nécessitant 16 à 32 bits par instruction.
Les microprogrammes verticaux ont une saturation de code plus élevée, ce qui profite à la capacité du magasin de contrôle. La micro-instruction verticale est similaire au style de langage machine traditionnel, qui se compose d'une seule fonction et de quelques éléments de traitement.
Chaque micro-instruction verticale définit une micro-opération spécifique, avec des opérandes indiquant la source de données et le puits.
Différence principale entre la microprogrammation horizontale et la microprogrammation verticale
- La microprogrammation horizontale permet un degré de parallélisme plus élevé ; si le degré est n, alors n signaux de commande sont activés en même temps. D'autre part, la microprogrammation horizontale permet un faible degré de parallélisme ; si le degré est 0 ou 1, alors un seul signal de commande est activé à la fois.
- La microprogrammation horizontale est moins flexible que l'unité de contrôle de microprogrammation verticale.
- La microprogrammation horizontale utilise moins le codage RaoM, tandis que la microprogrammation verticale utilise davantage le codage ROM pour réduire la longueur du mot de contrôle.
- Aucun matériel supplémentaire n'est requis pour la microprogrammation horizontale, mais dans la microprogrammation verticale, le matériel supplémentaire se présente sous la forme de décodeurs nécessaires pour générer des signaux de commande.
- La microprogrammation horizontale utilise une microinstruction horizontale, dans laquelle chaque bit du champ de contrôle est associé à une ligne de contrôle. D'autre part, la microprogrammation verticale utilise une microinstruction verticale, dans laquelle chaque action se voit attribuer un code, qui est ensuite traduit en signaux de commande individuels par des décodeurs.
Dernière mise à jour : 11 juin 2023
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Sandeep Bhandari est titulaire d'un baccalauréat en génie informatique de l'Université Thapar (2006). Il a 20 ans d'expérience dans le domaine de la technologie. Il s'intéresse vivement à divers domaines techniques, notamment les systèmes de bases de données, les réseaux informatiques et la programmation. Vous pouvez en savoir plus sur lui sur son page bio.
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