粗略討論硬布線和微程式控制器
引入
下圖是單總線cpu的示意圖：
我們從宏觀到微觀看，如何取出一條指令這個問題，
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PC存放著待取指令的地址，將地址送進MAR，進行訪存操作后，指令被送進MDR
那怎么實作的上面這些操作呢？答案就是控制器在發出控制信號，如下
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以cpu單總線的方式來探討
將指令地址送進MAR ==> (PC)->MAR ==> PCout有效、MARin有效
訪存操作，指令被送進MDR ==> M(MAR)->MDR ==> MARout有效、MemR有效、MDRinE有效
從上面可以看出，是通過一連串控制信號實作的取出一條指令
同時這里可能有人會有疑惑，那其他資料通路方式呢？資料通路包括單總線cpu、多總線cpu、專用資料通路，那其實它們也都是一樣的，通過一連串控制信號實作這些操作，只是信號序列不同，
那這些控制信號由誰發出，怎么發出呢？答案就是由CU，Control Unit控制單元發出，至于怎么發出，就涉及到這次討論的內容，硬布線和微程式兩種模式了，
怎么發出控制信號
回看上面的圖，我們認為控制器包括：PC、IR、CU，其中CU包括了時序系統、指令譯碼器ID、微操作信號發生器，
發出控制信號的宏觀視角（模擬心跳程序）：cpu執行是有節拍的，而這個節拍就是時序系統給出的，當送入節拍、操作碼、標志后，cpu就會處理然后泵出一組控制信號，每送入一次資訊就泵出一組控制信號，一條指令就這樣通過不斷泵出一組組控制信號而完成，
微程式設計方式
概念辨析：
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微命令：控制部件向執行部件發出的某個控制信號，如打開某個電位信號，
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微操作：微命令的執行程序，和微命令一一對應，和微命令的關系就像，媽媽讓你去掃地（微命令），你拿掃帚在掃地（微操作），
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微指令：cpu在一個節拍內做出的全部微操作構成一條微指令，不一定是一個節拍只做一個微操作，只要硬體不沖突，一個節拍可以同時做多個微操作，
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微程式：很多微指令構成一個微程式，每一個微程式對應一條指令（注意不是微指令）
總結：我們要執行一條指令，就等于執行一個微程式，就等于執行了許多微指令，每個微指令包含了幾個微操作，結合上面的宏觀視角，每一條微指令就對應了一次心跳，
微操作信號發生器怎么知道指令a要對應執行哪些微操作，也就是要泵出什么控制信號呢？所以它要有一個存盤器，存盤指令a對應那些控制信號序列，b又對應了哪些，因此看如下的結構圖：
上面說的存盤器也就是控制存盤器CM，它存放不同指令對應的微指令序列，而每個指令都是由取指、間指、執行、中斷四個周期組成，對于所有指令而言，取指、間指、中斷這三個周期的微指令序列是一樣的，因此為了節省空間，CM只存放了這三組微指令序列各一份，因此不難理解，CM中總共就存放了，取指、間指、中斷這三個周期的微指令序列，以及不同指令的執行周期微指令序列，這些都是cpu出廠的時候就寫好的了，而且CM不能是易失性的，因此是ROM，
下面舉一個例子演示整個程序:
- 執行LDA
- 操作碼送入微地址形成部件，產生初始微地址（取指周期第一條微指令）和后續微地址
- 經過順序邏輯，送入CMAR(也叫微PC，微地址暫存器)，存放接下來執行的微指令的地址
- 將微指令地址經過地址譯碼轉化為存盤單元控制信號
- CM取出微指令地址對應的微指令送到CMAD(也叫微IR)
- CMAD送出控制信號，并將下地址送到順序邏輯，結合標志(是否間指、中斷等)確定下一條微指令的地址并送往CMAR
- 回圈執行直到指令結束
問題解釋：
- CMAD怎么實作送出控制信號？分為水平型微指令和垂直型微指令，水平型的控制信號為0101101010....，每一位對應一個信號如MDRin，具體兩種型別的區別之后討論，
- 為什么初始微地址是取指周期第一條微指令地址？因為所有指令都從取指開始，因此第一條微指令是不需要指明的，一定是取指第一條，
- 順序邏輯的作用？可以結合標志判斷下一條微指令是否需要跳轉，如需要尋址的話，下一條微指令就變為間指周期的第一條，否則就按照CMDR送來的下地址繼續執行，
硬布線設計方式
硬布線也是同樣的，我們要實作根據輸入的節拍、操作碼和標志泵出一組組控制信號，但是是通過電路直接實作的，
我們需要為每一位輸出的控制信號設計專門的電路，以下是一個控制信號的例子：
可以通過這個電路實作，當輸入的特定操作碼、節拍、標志后，輸出的是0或1，所以可以看到，如何設計這個電路才是實作硬布線的重點，
可以與微程式對比一下，微程式是以指令為目標進行設計，硬布線是以控制信號為目標進行設計，硬布線設計需要考慮所有指令在哪個節拍需要當前控制信號有效，從而進行電路設計，因此每一位控制信號的輸出都涉及所有指令，不難理解，每增加一條指令會導致所有的控制信號的實作電路需要改動，
總結
本文只是簡單討論了硬布線和微程式這兩種控制器設計思路，對于許多深入的問題還沒有說明，像如何設計硬布線的電路，如何設計指令對于的微指令序列等等，
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