Lập trình vi mô là một phương pháp thực hiện đơn vị điều khiển của máy tính một cách có hệ thống. Tóm lại, đó là quá trình tạo vi mã cho bộ vi xử lý.
Vi mã là mã phụ quy định cách thức hoạt động của bộ vi xử lý khi thực thi các hướng dẫn bằng ngôn ngữ máy và Vi mã đôi khi được gọi là Vi chương trình khi nó được sử dụng trong một hoạt động cụ thể.
Mặt khác, một đơn vị điều khiển vi lập trình lưu các giá trị điều khiển nhị phân dưới dạng các từ trong bộ nhớ.
Các nội dung chính
- Trong vi lập trình ngang, mỗi tín hiệu điều khiển tương ứng với một vị trí bit trong từ điều khiển, trong khi vi lập trình dọc, mỗi tín hiệu điều khiển tương ứng với một hàng trong kho điều khiển.
- Vi lập trình ngang linh hoạt hơn vi lập trình dọc, vì các thay đổi có thể được thực hiện dễ dàng hơn bằng cách thay đổi từ điều khiển. Ngược lại, vi lập trình dọc yêu cầu thay đổi toàn bộ hàng trong kho điều khiển.
- Vi lập trình dọc nhanh hơn vi lập trình ngang, vì các tín hiệu điều khiển có thể được truy cập song song, trong khi vi lập trình ngang, các tín hiệu phải được truy cập tuần tự.
Vi lập trình ngang vs Vi lập trình dọc
Trong vi lập trình, vi lập trình ngang sử dụng định dạng vi lệnh rộng với một bit cho mỗi tín hiệu điều khiển, mang lại tính linh hoạt và tốc độ cao hơn. Lập trình vi mô dọc sử dụng định dạng vi lệnh hẹp yêu cầu giải mã, chậm hơn nhưng cần ít dung lượng bộ nhớ hơn.
Các tín hiệu điều khiển trong Thiết bị Điều khiển Vi lập trình nằm ngang được thể hiện ở định dạng nhị phân được giải mã.
Mỗi bit trong lập trình vi mô ngang có liên quan đến một điểm kiểm soát duy nhất, biểu thị rằng hoạt động vi mô áp dụng sẽ được thực hiện.
Vì mỗi vi lệnh có thể yêu cầu một số tài nguyên đồng thời, nên nó có khả năng cải thiện việc sử dụng phần cứng trong khi giảm số lượng vi lệnh cần thiết cho mỗi vi chương trình.
Các tín hiệu điều khiển trong thiết bị điều khiển vi lập trình dọc được mã hóa ở định dạng nhị phân. Mỗi hoạt động vi mô có mã của nó, mà bộ giải mã chuyển thành các tín hiệu điều khiển riêng biệt.
Các trường vi lệnh được sử dụng hoàn toàn vì chỉ hoạt động vi mô được thực hiện được xác định. Ngoài ra, vi chương trình dọc dễ viết hơn vi chương trình ngang.
Bảng so sánh
| Các thông số so sánh | Lập trình ngang | Vi lập trình dọc |
|---|---|---|
| Mức độ song song | mức độ song song cao hơn | mức độ song song thấp |
| Linh hoạt | Nó kém linh hoạt | Nó linh hoạt hơn |
| Mã hóa | Nó ít sử dụng mã hóa ROM hơn so với vi lập trình dọc | Nó sử dụng mã hóa ROM nhiều hơn |
| Phần cứng bổ sung | Không cần phần cứng bổ sung | Phần cứng bổ sung ở dạng bộ giải mã |
| Trình tự | Nó sử dụng vi lệnh ngang | Nó sử dụng vi lệnh dọc |
Lập trình vi mô ngang là gì?
Trong thiết bị điều khiển được lập trình Micro theo chiều ngang, các tín hiệu điều khiển được hiển thị ở định dạng nhị phân được giải mã, nghĩa là 1but/CS có 'n' tín hiệu điều khiển cần n nhưng mã hóa.
Mỗi bit trong lập trình vi mô theo chiều ngang có liên quan đến một điểm điều khiển duy nhất, chứng minh rằng hoạt động vi mô có liên quan sẽ được thực hiện.
Bởi vì mỗi vi lệnh có thể quản lý nhiều khu nghỉ dưỡng cùng lúc nên nó có tiềm năng cải thiện việc sử dụng phần cứng đồng thời yêu cầu ít vi lệnh hơn cho mỗi vi chương trình.
Mặt khác, vi chương trình ngang thể hiện một tập hợp các hoạt động vi mô được thực hiện đồng thời.
Nó cho phép xử lý song song hơn trong khi sử dụng ít mã hóa hơn và tách biệt các trường điều khiển. Mặt khác, việc phát triển các vi chương trình sử dụng tài nguyên một cách tối ưu hoặc hiệu quả là một thách thức khó khăn.
Bởi vì mỗi bit điều khiển độc lập với các bit khác nên việc lập trình vi mô theo chiều ngang mang lại rất nhiều sự tự do. Bởi vì nó dài hơn các vi lệnh dọc nên nó cung cấp nhiều thông tin hơn.
Giống như ngôn ngữ máy truyền thống, lập trình vi mô theo chiều ngang sử dụng một cách tuần tự để thể hiện các thông số kỹ thuật tiếp theo trong phần mềm hợp lý.
Mỗi bit được liên kết với một cột lệnh duy nhất, cho biết rằng nó tương ứng với điểm kiểm soát có liên quan. Một hoạt động vi mô sẽ được thực hiện. Các nhánh vừa có điều kiện vừa không có điều kiện. Trình tự sau đó phải được phá vỡ bằng cách sử dụng các tính năng điều khiển.
Vi lập trình dọc là gì?
Các tín hiệu điều khiển được xác định ở định dạng nhị phân được mã hóa trong các đơn vị điều khiển được lập trình vi mô theo chiều dọc và các tín hiệu điều khiển 'n' yêu cầu mã hóa bit log2n.
Vi lập trình dọc, trái ngược với vi lập trình ngang, sử dụng định dạng linh hoạt và mức độ mã hóa cao hơn.
Nó làm giảm độ dài của vi lệnh và ngăn không cho độ dài của vi lệnh bị ảnh hưởng trực tiếp bởi dung lượng bộ nhớ tăng lên. Trong hầu hết các trường hợp, mỗi vi lệnh dọc đại diện cho một thao tác vi mô đơn lẻ.
Các vi chương trình dọc có mật độ mã cao hơn, mang lại lợi ích cho kích thước của kho điều khiển. Vi lệnh dọc tương tự như kiểu ngôn ngữ máy truyền thống, chỉ bao gồm một thao tác và một vài toán hạng.
Viết vi chương trình dọc dễ hơn viết vi chương trình ngang. Vi lệnh dọc giống với ngôn ngữ máy cổ điển, chỉ có một hành động và một vài toán hạng.
Kết quả là việc lập trình vi mô rất dễ thực hiện. Nó bao gồm bốn đến sáu trường, mỗi trường yêu cầu 16 đến 32 bit cho mỗi lệnh.
Các vi chương trình dọc có độ bão hòa mã cao hơn, điều này có lợi cho khả năng lưu trữ điều khiển. Vi lệnh dọc tương tự như kiểu ngôn ngữ máy truyền thống, chỉ bao gồm một chức năng và một vài phần tử xử lý.
Mỗi vi lệnh dọc xác định một hoạt động vi mô cụ thể, với các toán hạng cho biết nguồn dữ liệu và dữ liệu chìm.
Sự khác biệt chính giữa Lập trình vi mô ngang và Lập trình vi mô dọc
- Lập trình vi mô ngang cho phép mức độ song song cao hơn; nếu độ là n, thì n tín hiệu điều khiển được kích hoạt cùng một lúc. Mặt khác, Vi lập trình ngang cho phép mức độ song song thấp; nếu độ là 0 hoặc 1, thì chỉ có một tín hiệu điều khiển được bật tại một thời điểm.
- Vi lập trình ngang kém linh hoạt hơn bộ điều khiển Vi lập trình dọc.
- Vi lập trình ngang sử dụng ít mã hóa RaoM hơn, trong khi Vi lập trình dọc sử dụng nhiều mã hóa ROM hơn để giảm độ dài của từ điều khiển.
- Không cần phần cứng bổ sung cho Vi lập trình ngang, nhưng trong Vi lập trình dọc, phần cứng bổ sung ở dạng bộ giải mã được yêu cầu để tạo tín hiệu điều khiển.
- Vi lập trình ngang sử dụng vi lệnh ngang, trong đó mỗi bit trong trường điều khiển được liên kết với một đường điều khiển. Mặt khác, vi lập trình dọc sử dụng vi lệnh dọc, trong đó mỗi hành động được gán một mã, mã này sau đó được bộ giải mã dịch thành các tín hiệu điều khiển riêng lẻ.
Tôi đã nỗ lực rất nhiều để viết bài đăng trên blog này nhằm cung cấp giá trị cho bạn. Nó sẽ rất hữu ích cho tôi, nếu bạn cân nhắc chia sẻ nó trên mạng xã hội hoặc với bạn bè/gia đình của bạn. CHIA SẺ LÀ ♥️
Những lời giải thích về lập trình vi mô ngang và lập trình vi mô dọc rất tuyệt vời trong việc làm sáng tỏ các thuộc tính và cơ chế tương ứng của chúng. Cuộc thảo luận về mức độ song song đặc biệt đáng chú ý.
Phần giải thích chi tiết về lập trình vi mô ngang và lập trình vi mô dọc cung cấp một cái nhìn tổng quan toàn diện về các đặc điểm và sự khác biệt trong hoạt động của chúng. Nó có thể rất có lợi cho những người nghiên cứu kiến trúc máy tính.
Lập trình vi mô là một khía cạnh thiết yếu trong cách cấu trúc bộ điều khiển của máy tính. Việc giải thích về lập trình vi mô ngang và lập trình vi mô dọc cung cấp sự hiểu biết rõ ràng về sự khác biệt của chúng.
Bảng so sánh rất hữu ích trong việc minh họa sự khác biệt giữa lập trình vi mô ngang và vi mô dọc. Việc phân tích các thông số như tính linh hoạt, mã hóa và phần cứng bổ sung khá kỹ lưỡng.
Đây là một bài viết phức tạp nhưng rất nhiều thông tin về lập trình vi mô. Nó đi sâu vào sự khác biệt giữa lập trình vi mô ngang và dọc và chứa đầy các chi tiết kỹ thuật.
Những điểm chính rút ra từ bài viết này cung cấp cái nhìn sâu sắc có giá trị về các sắc thái giữa lập trình vi mô ngang và dọc, đặc biệt khi nói đến mức độ song song và mã hóa.
Các mô tả chuyên sâu về lập trình vi mô ngang và lập trình vi mô dọc rất làm sáng tỏ. Cả hai phương pháp đều có những ưu điểm và độ phức tạp riêng biệt, được giải thích một cách khéo léo.
Cuộc thảo luận chi tiết về sự khác biệt chính giữa lập trình vi mô ngang và dọc đang làm sáng tỏ. Mỗi điểm đều được xây dựng với độ chính xác, giúp bạn dễ dàng hiểu được sự khác biệt giữa hai phương pháp.