ไมโครโปรแกรมมิ่งเป็นวิธีการนำหน่วยควบคุมของคอมพิวเตอร์ไปใช้อย่างเป็นระบบ สรุปก็คือกระบวนการสร้างไมโครโค้ดสำหรับไมโครโปรเซสเซอร์
ไมโครโค้ดเป็นโค้ดย่อยที่กำหนดว่าไมโครโปรเซสเซอร์ควรทำงานอย่างไรเมื่อรันคำสั่งภาษาเครื่อง และไมโครโค้ดบางครั้งเรียกว่าไมโครโปรแกรมเมื่อใช้งานในการดำเนินการเฉพาะ
ในทางกลับกัน หน่วยควบคุมไมโครโปรแกรมจะบันทึกค่าการควบคุมไบนารีเป็นคำในหน่วยความจำ
ประเด็นที่สำคัญ
- ในการเขียนโปรแกรมไมโครแนวนอน สัญญาณควบคุมแต่ละรายการจะสอดคล้องกับตำแหน่งบิตในคำควบคุม ในขณะที่ในการเขียนโปรแกรมไมโครแนวตั้ง สัญญาณควบคุมแต่ละรายการจะสอดคล้องกับแถวในคลังควบคุม
- ไมโครโปรแกรมมิงแนวนอนมีความยืดหยุ่นมากกว่าไมโครโปรแกรมแนวตั้ง เนื่องจากการเปลี่ยนแปลงสามารถทำได้ง่ายกว่าโดยการเปลี่ยนคำควบคุม ในทางตรงกันข้าม การเขียนโปรแกรมไมโครแนวตั้งจำเป็นต้องเปลี่ยนแปลงทั้งแถวในคลังควบคุม
- ไมโครโปรแกรมมิงแนวตั้งเร็วกว่าไมโครโปรแกรมแนวนอน เนื่องจากสามารถเข้าถึงสัญญาณควบคุมแบบขนานได้ ในขณะที่ไมโครโปรแกรมแนวนอนในแนวนอน จะต้องเข้าถึงสัญญาณตามลำดับ
การเขียนโปรแกรมไมโครแนวนอน vs การเขียนโปรแกรมไมโครแนวตั้ง
ในการเขียนโปรแกรมไมโคร การเขียนโปรแกรมไมโครแนวนอนใช้รูปแบบไมโครคำสั่งแบบกว้างโดยมีหนึ่งบิตต่อสัญญาณควบคุม ซึ่งให้ความยืดหยุ่นและความเร็วที่มากขึ้น การเขียนโปรแกรมไมโครแนวตั้งใช้รูปแบบไมโครคำสั่งแบบแคบซึ่งต้องใช้การถอดรหัส ซึ่งช้ากว่าแต่ใช้พื้นที่หน่วยความจำน้อยกว่า
สัญญาณควบคุมในแนวนอน Microprogrammed Control Unit จะแสดงในรูปแบบไบนารีที่ถอดรหัส
แต่ละบิตในการเขียนโปรแกรมไมโครแนวนอนนั้นเกี่ยวข้องกับจุดควบคุมจุดเดียว ซึ่งแสดงว่าการดำเนินการไมโครที่เกี่ยวข้องนั้นจะต้องถูกดำเนินการ
เนื่องจากคำสั่งย่อยแต่ละคำสั่งสามารถสั่งทรัพยากรหลายรายการพร้อมกันได้ จึงอาจปรับปรุงการใช้งานฮาร์ดแวร์ได้ในขณะที่ลดจำนวนคำสั่งย่อยที่ต้องใช้ต่อไมโครโปรแกรม
สัญญาณควบคุมในชุดควบคุมไมโครโปรแกรมแนวตั้งจะถูกเข้ารหัสในรูปแบบไบนารี การดำเนินการระดับย่อยแต่ละครั้งจะมีรหัสของตัวเอง ซึ่งตัวถอดรหัสจะแปลเป็นสัญญาณควบคุมที่แตกต่างกัน
มีการใช้ฟิลด์คำสั่งย่อยอย่างสมบูรณ์เนื่องจากมีการกำหนดการทำงานขนาดเล็กที่จะดำเนินการ นอกจากนี้ ไมโครโปรแกรมแนวตั้งยังเขียนได้ง่ายกว่าไมโครโปรแกรมแนวนอน
ตารางเปรียบเทียบ
| พารามิเตอร์ของการเปรียบเทียบ | การเขียนโปรแกรมไมโครแนวนอน | การเขียนโปรแกรมไมโครแนวตั้ง |
|---|---|---|
| ระดับความขนาน | ความเท่าเทียมในระดับที่สูงขึ้น | ระดับความขนานต่ำ |
| เรามีความยืดหยุ่น | มีความยืดหยุ่นน้อยกว่า | มันมีความยืดหยุ่นมากขึ้น |
| การเข้ารหัส | ใช้การเข้ารหัส ROM น้อยกว่าการเขียนโปรแกรมไมโครแนวตั้ง | ใช้การเข้ารหัส ROM มากขึ้น |
| ฮาร์ดแวร์เพิ่มเติม | ไม่จำเป็นต้องใช้ฮาร์ดแวร์เพิ่มเติม | ฮาร์ดแวร์เพิ่มเติมอยู่ในรูปของตัวถอดรหัส |
| ลำดับ | ใช้คำสั่งย่อยในแนวนอน | ใช้คำสั่งจุลภาคในแนวตั้ง |
การเขียนโปรแกรมไมโครแนวนอนคืออะไร?
ในชุดควบคุมที่ตั้งโปรแกรมไมโครแนวนอน สัญญาณควบคุมจะแสดงในรูปแบบไบนารี่ที่ถอดรหัส นั่นคือ 1แต่/CS จำเป็นต้องมีสัญญาณควบคุม n ยกเว้นการเข้ารหัส
แต่ละบิตในการเขียนโปรแกรมไมโครแนวนอนเกี่ยวข้องกับจุดควบคุมเอกพจน์ ซึ่งแสดงว่าต้องดำเนินการไมโครที่เกี่ยวข้อง
เนื่องจากแต่ละคำสั่งย่อยสามารถจัดการได้มากมาย รีสอร์ท ในขณะเดียวกันก็มีศักยภาพในการปรับปรุงการใช้งานฮาร์ดแวร์ในขณะเดียวกันก็ต้องการคำสั่งย่อยต่อไมโครโปรแกรมน้อยลง
ในทางกลับกัน ไมโครโปรแกรมแนวนอนแสดงถึงชุดของการดำเนินการระดับย่อยที่ดำเนินการพร้อมกัน
ช่วยให้มีความขนานมากขึ้นในขณะที่ใช้การเข้ารหัสน้อยลงและแยกฟิลด์ควบคุม ในทางกลับกัน การพัฒนาไมโครโปรแกรมที่ใช้ทรัพยากรอย่างเหมาะสมหรือมีประสิทธิภาพถือเป็นความท้าทายที่ยากลำบาก
เนื่องจากแต่ละบิตควบคุมเป็นอิสระจากบิตอื่น ๆ การเขียนโปรแกรมไมโครแนวนอนจึงให้อิสระอย่างมาก เนื่องจากมีความยาวมากกว่าคำแนะนำระดับจุลภาคในแนวตั้ง จึงให้ข้อมูลเพิ่มเติม
เช่นเดียวกับภาษาเครื่องแบบดั้งเดิม การเขียนโปรแกรมไมโครแนวนอนใช้วิธีตามลำดับเพื่อแสดงข้อกำหนดถัดไปในซอฟต์แวร์ที่มีเหตุผล
แต่ละบิตเชื่อมโยงกับโพสต์คำสั่งเดียว ซึ่งบ่งชี้ว่าสอดคล้องกับจุดควบคุมที่เกี่ยวข้อง การดำเนินการขนาดเล็กจะดำเนินการ สาขาที่มีทั้งแบบมีเงื่อนไขและไม่มีเงื่อนไข จากนั้นลำดับจะต้องถูกทำลายโดยใช้คุณสมบัติการควบคุม
Vertical Microprogramming คืออะไร?
สัญญาณควบคุมถูกกำหนดในรูปแบบไบนารีที่เข้ารหัสในหน่วยควบคุมไมโครโปรแกรมแนวตั้ง และสัญญาณควบคุม 'n' ต้องการการเข้ารหัสบิต log2n
ไมโครโปรแกรมแนวตั้งในแนวตั้ง ต่างจากไมโครโปรแกรมแนวนอนที่ใช้รูปแบบที่ยืดหยุ่นและระดับการเข้ารหัสที่สูงกว่า
จะช่วยลดความยาวของคำสั่งระดับจุลภาคและป้องกันไม่ให้ความยาวของคำสั่งระดับจุลภาคได้รับผลกระทบโดยตรงจากความจุหน่วยความจำที่เพิ่มขึ้น ในกรณีส่วนใหญ่ คำแนะนำระดับจุลภาคแนวตั้งแต่ละรายการแสดงถึงการดำเนินการระดับย่อยเพียงครั้งเดียว
ไมโครโปรแกรมแนวตั้งมีความหนาแน่นของโค้ดสูงกว่า ซึ่งเป็นประโยชน์ต่อขนาดของชุดควบคุม การสอนแบบจุลภาคในแนวตั้งนั้นคล้ายคลึงกับรูปแบบภาษาเครื่องแบบดั้งเดิมซึ่งประกอบด้วยการดำเนินการเพียงครั้งเดียวและ จำนวนน้อย ตัวถูกดำเนินการ
การเขียนไมโครโปรแกรมแนวตั้งนั้นง่ายกว่าการเขียนไมโครโปรแกรมแนวนอน คำแนะนำแบบจุลภาคในแนวตั้งมีลักษณะคล้ายกัน คลาสสิก ภาษาเครื่องซึ่งมีเพียงการกระทำเดียวและมีตัวถูกดำเนินการเพียงไม่กี่ตัว
ด้วยเหตุนี้ไมโครโปรแกรมมิงจึงนำไปปฏิบัติได้ง่าย ประกอบด้วยสี่ถึงหกฟิลด์ แต่ละฟิลด์ต้องการ 16 ถึง 32 บิตต่อคำสั่ง
ไมโครโปรแกรมแนวตั้งมีความอิ่มตัวของโค้ดสูงกว่า ซึ่งเป็นประโยชน์ต่อความจุของที่เก็บควบคุม คำสั่งจุลภาคในแนวตั้งนั้นคล้ายกับรูปแบบภาษาเครื่องดั้งเดิม ซึ่งประกอบด้วยฟังก์ชันเดียวและองค์ประกอบการประมวลผลไม่กี่รายการ
คำสั่งย่อยแนวตั้งแต่ละคำสั่งจะกำหนดการดำเนินการระดับย่อยเฉพาะ โดยมีตัวถูกดำเนินการระบุแหล่งที่มาของข้อมูลและอ่างล้างจาน
ความแตกต่างหลักระหว่างการเขียนโปรแกรมไมโครแนวนอนและการเขียนโปรแกรมไมโครแนวตั้ง
- ไมโครโปรแกรมมิงแนวนอนช่วยให้มีความขนานในระดับที่สูงขึ้น หากระดับเป็น n แสดงว่าสัญญาณควบคุม n รายการเปิดใช้งานพร้อมกัน ในทางกลับกัน ไมโครโปรแกรมมิงแนวนอนช่วยให้มีความขนานในระดับต่ำ หากระดับเป็น 0 หรือ 1 แสดงว่าเปิดใช้งานสัญญาณควบคุมได้ครั้งละหนึ่งสัญญาณเท่านั้น
- การเขียนโปรแกรมไมโครแนวนอนมีความยืดหยุ่นน้อยกว่าหน่วยควบคุมการเขียนโปรแกรมไมโครแนวตั้ง
- การเขียนโปรแกรมไมโครในแนวนอนใช้การเข้ารหัส RaoM น้อยลง ในขณะที่การเขียนโปรแกรมไมโครในแนวตั้งทำให้มีการเข้ารหัส ROM มากขึ้นเพื่อลดความยาวของคำควบคุม
- ไม่จำเป็นต้องมีฮาร์ดแวร์เพิ่มเติมสำหรับการเขียนโปรแกรมไมโครแนวนอน แต่ในการเขียนโปรแกรมไมโครแนวตั้ง ฮาร์ดแวร์เพิ่มเติมจะอยู่ในรูปแบบของตัวถอดรหัสที่จำเป็นในการสร้างสัญญาณควบคุม
- การเขียนโปรแกรมไมโครแนวนอนใช้คำสั่งไมโครในแนวนอน ซึ่งแต่ละบิตในฟิลด์ควบคุมจะเชื่อมโยงกับสายควบคุม ในการเขียนโปรแกรมไมโครแนวตั้งอื่นๆ ใช้คำสั่งไมโครในแนวตั้ง ซึ่งในแต่ละการกระทำจะได้รับรหัส ซึ่งจะถูกแปลงเป็นสัญญาณควบคุมแต่ละตัวโดยตัวถอดรหัส
อัพเดตล่าสุด : 11 มิถุนายน 2023
ฉันใช้ความพยายามอย่างมากในการเขียนบล็อกโพสต์นี้เพื่อมอบคุณค่าให้กับคุณ มันจะมีประโยชน์มากสำหรับฉัน หากคุณคิดจะแชร์บนโซเชียลมีเดียหรือกับเพื่อน/ครอบครัวของคุณ การแบ่งปันคือ♥️
Sandeep Bhandari สำเร็จการศึกษาระดับปริญญาตรี สาขาวิศวกรรมคอมพิวเตอร์จาก Thapar University (2006) เขามีประสบการณ์ 20 ปีในสาขาเทคโนโลยี เขามีความสนใจในด้านเทคนิคต่างๆ รวมถึงระบบฐานข้อมูล เครือข่ายคอมพิวเตอร์ และการเขียนโปรแกรม คุณสามารถอ่านเพิ่มเติมเกี่ยวกับเขาได้จากเขา หน้าไบโอ.
คำอธิบายของไมโครโปรแกรมมิงแนวนอนและไมโครโปรแกรมแนวตั้งนั้นยอดเยี่ยมในการฉายแสงเกี่ยวกับคุณลักษณะและกลไกที่เกี่ยวข้อง การอภิปรายเกี่ยวกับระดับของความเท่าเทียมเป็นสิ่งที่น่าสังเกตเป็นพิเศษ
คำอธิบายโดยละเอียดของการเขียนโปรแกรมไมโครแนวนอนและไมโครโปรแกรมแนวตั้งให้ภาพรวมที่ครอบคลุมเกี่ยวกับคุณลักษณะและความแตกต่างในการปฏิบัติงาน จะเป็นประโยชน์อย่างมากสำหรับผู้ที่เรียนสถาปัตยกรรมคอมพิวเตอร์
การเขียนโปรแกรมไมโครเป็นส่วนสำคัญในการจัดโครงสร้างหน่วยควบคุมของคอมพิวเตอร์ คำอธิบายของไมโครโปรแกรมมิงแนวนอนและไมโครโปรแกรมแนวตั้งช่วยให้เข้าใจความแตกต่างได้ชัดเจน
ตารางเปรียบเทียบมีประโยชน์มากในการอธิบายความแตกต่างระหว่างการเขียนโปรแกรมไมโครแนวนอนและแนวตั้ง การวิเคราะห์พารามิเตอร์ เช่น ความยืดหยุ่น การเข้ารหัส และฮาร์ดแวร์เพิ่มเติมนั้นค่อนข้างละเอียด
นี่เป็นบทความที่ซับซ้อนแต่ให้ความรู้มากเกี่ยวกับไมโครโปรแกรมมิง โดยเจาะลึกถึงความแตกต่างระหว่างไมโครโปรแกรมมิงแนวนอนและแนวตั้ง และอัดแน่นไปด้วยรายละเอียดทางเทคนิค
ประเด็นสำคัญจากบทความนี้ให้ข้อมูลเชิงลึกอันมีค่าเกี่ยวกับความแตกต่างระหว่างการเขียนโปรแกรมไมโครแนวนอนและแนวตั้ง โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อเป็นเรื่องของระดับความขนานและการเข้ารหัส
คำอธิบายเชิงลึกของการเขียนโปรแกรมไมโครแนวนอนและไมโครโปรแกรมแนวตั้งมีความชัดเจนอย่างมาก ทั้งสองวิธีมีข้อดีและความซับซ้อนที่แตกต่างกันออกไป ซึ่งสามารถอธิบายได้อย่างเหมาะสม
การอภิปรายโดยละเอียดเกี่ยวกับความแตกต่างที่สำคัญระหว่างการเขียนโปรแกรมไมโครแนวนอนและแนวตั้งเป็นเรื่องที่น่ากระจ่างแจ้ง แต่ละจุดได้รับการอธิบายอย่างละเอียดอย่างแม่นยำ ทำให้ง่ายต่อการเข้าใจความแตกต่างระหว่างทั้งสองวิธี