A microprogramação é um método de implementação sistemática da unidade de controle de um computador. Resumindo, é o processo de criação de um microcódigo para um microprocessador.
O microcódigo é um código subsidiário que determina como um microprocessador deve agir quando executa instruções em linguagem de máquina, e o microcódigo às vezes é chamado de microprograma quando é usado em uma operação específica.
Uma unidade de controle microprogramada, por outro lado, salva valores de controle binário como palavras na memória.
Principais lições
- Na microprogramação horizontal, cada sinal de controle corresponde a uma posição de bit na palavra de controle, enquanto na microprogramação vertical, cada sinal de controle corresponde a uma linha em um armazenamento de controle.
- A microprogramação horizontal é mais flexível do que a microprogramação vertical, pois as alterações podem ser feitas mais facilmente alterando a palavra de controle. Em contraste, a microprogramação vertical requer alterações em toda a linha no armazenamento de controle.
- A microprogramação vertical é mais rápida que a microprogramação horizontal, pois os sinais de controle podem ser acessados em paralelo, enquanto na microprogramação horizontal os sinais devem ser acessados sequencialmente.
Microprogramação Horizontal vs Microprogramação Vertical
Na microprogramação, a microprogramação horizontal utiliza um formato amplo de microinstrução com um bit por sinal de controle, oferecendo maior flexibilidade e velocidade. A microprogramação vertical utiliza um formato estreito de microinstrução que requer decodificação, sendo mais lenta, mas necessitando de menos espaço de memória.
Os sinais de controle em uma Unidade de Controle Microprogramada horizontal são representados em formato binário decodificado.
Cada bit na microprogramação horizontal está relacionado a um único ponto de controle, manifestando que a microoperação aplicável deve ser executada.
Como cada microinstrução pode comandar vários recursos simultaneamente, ela pode potencialmente melhorar o uso do hardware enquanto reduz o número de microinstruções necessárias por microprograma.
Os sinais de controle em uma unidade de controle microprogramada vertical são codificados em formato binário. Cada microoperação tem seu código, que o decodificador traduz em sinais de controle distintos.
Os campos da microinstrução são totalmente utilizados, pois apenas a micro-operação a ser executada é definida. Além disso, os microprogramas verticais são mais simples de escrever do que os microprogramas horizontais.
Tabela de comparação
| Parâmetros de comparação | Microprogramação Horizontal | Microprogramação Vertical |
|---|---|---|
| Grau de paralelismo | maior grau de paralelismo | baixo grau de paralelismo |
| Flexível | É menos flexível | é mais flexível |
| Codificação | Faz menos uso de codificação ROM do que a Microprogramação Vertical | Faz mais uso da codificação ROM |
| Hardware adicional | Nenhum hardware adicional é necessário | Hardware adicional está na forma de decodificadores |
| Seqüência | Ele usa microinstrução horizontal | Ele usa microinstrução vertical |
O que é Microprogramação Horizontal?
Na unidade de controle micro programada horizontalmente, os sinais de controle são mostrados no formato binário decodificado, isto é, 1but/CS lá 'n' sinais de controle precisam de n mas codificação.
Cada bit na microprogramação horizontal está relacionado a um ponto de controle singular, demonstrando que a microoperação relevante deve ser executada.
Como cada microinstrução pode gerenciar muitos resorts ao mesmo tempo, tem o potencial de melhorar o uso do hardware e, ao mesmo tempo, exigir menos microinstruções por microprograma.
Por outro lado, os microprogramas horizontais representam um conjunto de microoperações realizadas simultaneamente.
Ele permite mais paralelismo enquanto utiliza menos codificação e separa os campos de controle. Por outro lado, desenvolver microprogramas que utilizem recursos de forma otimizada ou eficiente é um desafio difícil.
Como cada bit de controle é independente dos outros, a microprogramação horizontal oferece muita liberdade. Por ser mais longo que as microinstruções verticais, fornece mais informações.
Como a linguagem de máquina tradicional, a microprogramação horizontal usa uma forma sequencial para expressar as próximas especificações no software racional.
Cada bit está vinculado a um único posto de comando, indicando que corresponde ao ponto de controle relevante. Uma micro-operação será realizada. Ramificações que são condicionais e incondicionais. A sequência deve então ser quebrada usando recursos de controle.
O que é Microprogramação Vertical?
Os sinais de controle são definidos em formato binário codificado em unidades de controle verticais microprogramadas, e sinais de controle 'n' requerem codificação de bit log2n.
A microprogramação vertical, ao contrário da microprogramação horizontal, usa um formato flexível e um grau mais alto de codificação.
Ele reduz o comprimento da microinstrução e evita que o comprimento da microinstrução seja diretamente afetado pelo aumento da capacidade de memória. Na maioria dos casos, cada microinstrução vertical representa uma única microoperação.
Os microprogramas verticais têm uma densidade de código maior, o que beneficia o tamanho do armazenamento de controle. A microinstrução vertical é semelhante ao estilo tradicional de linguagem de máquina, que consiste em apenas uma operação e alguns operandos.
Escrever microprogramas verticais é mais fácil do que escrever microprogramas horizontais. A microinstrução vertical se assemelha clássico linguagem de máquina, que possui apenas uma ação e poucos operandos.
Como resultado, a microprogramação é simples de implementar. Consiste em quatro a seis campos, cada um exigindo de 16 a 32 bits por instrução.
Os microprogramas verticais possuem uma saturação de código maior, o que beneficia a capacidade do armazenamento de controle. A microinstrução vertical é semelhante ao estilo tradicional de linguagem de máquina, que consiste em apenas uma função e alguns elementos de processamento.
Cada microinstrução vertical define uma microoperação específica, com operandos indicando a fonte de dados e o coletor.
Diferença principal entre microprogramação horizontal e microprogramação vertical
- A microprogramação horizontal permite um maior grau de paralelismo; se o grau for n, então n sinais de controle são habilitados ao mesmo tempo. Por outro lado, a Microprogramação horizontal permite um baixo grau de paralelismo; se o grau for 0 ou 1, apenas um sinal de controle é ativado por vez.
- A microprogramação horizontal é menos flexível do que a unidade de controle de microprogramação vertical.
- A microprogramação horizontal faz menos uso da codificação RaoM, enquanto a microprogramação vertical faz mais uso da codificação ROM para reduzir o comprimento da palavra de controle.
- Nenhum hardware adicional é necessário para a microprogramação horizontal, mas na microprogramação vertical, o hardware adicional está na forma de decodificadores necessários para gerar sinais de controle.
- A microprogramação horizontal emprega microinstrução horizontal, na qual cada bit no campo de controle é associado a uma linha de controle. Por outro lado, a microprogramação vertical emprega microinstrução vertical, na qual cada ação recebe um código, que é então traduzido em sinais de controle individuais por decodificadores.
Última atualização: 11 de junho de 2023
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Sandeep Bhandari é bacharel em Engenharia de Computação pela Thapar University (2006). Possui 20 anos de experiência na área de tecnologia. Ele tem grande interesse em vários campos técnicos, incluindo sistemas de banco de dados, redes de computadores e programação. Você pode ler mais sobre ele em seu página bio.
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