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微程序

指数 微程序

微指令(microcode),又稱微碼,是在CISC結構下,執行一些功能複雜的指令時,所分解一系列相對簡單的指令。相關的概念最早在1947年開始出現。 微指令的作用是將機器指令與相關的電路實作分離,這樣一來機器指令可以更自由的進行設計與修改,而不用考慮到實際的電路架構。與其他方式比較起來,使用微指令架構可以在降低電路複雜度的同時,建構出複雜的多步驟機器指令。撰寫微指令一般稱為微程式設計(microprogramming),而特定架構下的處理器實做中微指令有時會稱為微程式(microprogram)。 現代的微指令通常由CPU工程师在设计阶段编写,並且儲存在唯讀記憶體(ROM, read-only-memory)或可程式邏輯陣列(PLA, programmable logic array)中。然而有些機器會將微指令儲存在靜態隨機存取記憶體(SRAM)或是快閃記憶體(flash memory)中。它通常对普通程序员甚至是組合語言程式設計師来说是不可见的,也是无法修改的。與機器指令不同的是,機器指令必須在一系列不同的處理器之間維持相容性,而微指令只設計成在特定的電路架構下執行,成為特定處理器設計的一部分。.

10 关系: 可程式邏輯陣列复杂指令集中央处理器微程序唯讀記憶體电路静态随机存取存储器闪存汇编语言指令

可程式邏輯陣列

可程式邏輯陣列(Programmable Logic Array)(PLA)是一種可以實作組合邏輯電路的可程式邏輯裝置。PLA有一組可編程的AND閘,其連接到一組可編程的OR閘,如此可以達到:「只在合乎設定條件時才允許產生邏輯訊號輸出。」PLA有2^N個AND閘來輸入N個變數,並且需要M個OR閘來輸出M個結果。PLA如此的邏輯閘佈局能用來規劃大量的邏輯函式,這些邏輯函式必須先以積項(有時是多個積項)的原始形式進行齊一化。 PLA與可程式陣列邏輯裝置(PAL)的差別為PLA的AND閘、OR閘皆可編程。.

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复杂指令集

複雜指令集(英文:Complex Instruction Set Computing;縮寫:CISC)是一種微處理器指令集架構,每個指令可執行若干低階操作,諸如從記憶體讀取、儲存、和計算操作,全部集於單一指令之中。與之相對的是精簡指令集。 複雜指令集的特点是指令数目多而复杂,每条指令字长并不相等,電腦必須加以判讀,并为此付出了性能的代价。 在精簡指令集處理器發跡以前,許多電腦架構嘗試跨越「語義鴻溝」——設計出藉由提供「高階」指令支援高階程式語言的指令集,諸如程序調用和返回,迴圈指令諸如「若非零則減量和分支」和複雜尋址模式以允許資料結構和陣列存取以結合至單一指令。与复杂指令集相比,精简指令集实现更容易,指令并行执行程度更好,编译器的效率更高。 屬於複雜指令集的處理器有CDC 6600、System/360、VAX、PDP-11、Motorola 68000家族、x86等。.

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中央处理器

中央处理器 (Central Processing Unit,缩写:CPU),是计算机的主要设备之一,功能主要是解释计算机指令以及处理计算机软件中的数据。计算机的可编程性主要是指对中央处理器的编程。中央处理器、内部存储器和输入/输出设备是现代电脑的三大核心部件。1970年代以前,中央处理器由多个独立单元构成,后来发展出由集成电路制造的中央处理器,這些高度收縮的元件就是所謂的微处理器,其中分出的中央处理器最為复杂的电路可以做成单一微小功能强大的单元。 中央处理器廣義上指一系列可以执行复杂的计算机程序的逻辑机器。这个空泛的定义很容易地将在“CPU”这个名称被普遍使用之前的早期计算机也包括在内。无论如何,至少从1960年代早期开始,这个名称及其缩写已开始在电子计算机产业中得到广泛应用。尽管与早期相比,“中央处理器”在物理形态、设计制造和具体任务的执行上有了极大的发展,但是其基本的操作原理一直没有改变。 早期的中央处理器通常是为大型及特定应用的计算机而定制。但是,这种昂贵的为特定应用定制CPU的方法很大程度上已经让位于开发便宜、标准化、适用于一个或多个目的的处理器类。这个标准化趋势始于由单个晶体管组成的大型机和微机年代,随着集成电路的出现而加速。IC使得更为复杂的中央处理器可以在很小的空间中设计和制造(在微米的數量级)。中央处理器的标准化和小型化都使得这一类数字设备和電子零件在现代生活中的出现频率远远超过有限应用专用的计算机。现代微处理器出现在包括从汽车到手机到儿童玩具在内的各种物品中。.

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微程序

微指令(microcode),又稱微碼,是在CISC結構下,執行一些功能複雜的指令時,所分解一系列相對簡單的指令。相關的概念最早在1947年開始出現。 微指令的作用是將機器指令與相關的電路實作分離,這樣一來機器指令可以更自由的進行設計與修改,而不用考慮到實際的電路架構。與其他方式比較起來,使用微指令架構可以在降低電路複雜度的同時,建構出複雜的多步驟機器指令。撰寫微指令一般稱為微程式設計(microprogramming),而特定架構下的處理器實做中微指令有時會稱為微程式(microprogram)。 現代的微指令通常由CPU工程师在设计阶段编写,並且儲存在唯讀記憶體(ROM, read-only-memory)或可程式邏輯陣列(PLA, programmable logic array)中。然而有些機器會將微指令儲存在靜態隨機存取記憶體(SRAM)或是快閃記憶體(flash memory)中。它通常对普通程序员甚至是組合語言程式設計師来说是不可见的,也是无法修改的。與機器指令不同的是,機器指令必須在一系列不同的處理器之間維持相容性,而微指令只設計成在特定的電路架構下執行,成為特定處理器設計的一部分。.

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唯讀記憶體

唯讀記憶體(Read-Only Memory,ROM)是一種半導體記憶體,其特性是一旦儲存資料就無法再將之改變或刪除,且內容不會因為電源關閉而消失。在電子或電腦系統中,通常用以儲存不需經常變更的程式或資料,例如早期的家用電腦如Apple II的監督程式 、BASIC語言直譯器、與硬體點陣字型,個人電腦IBM PC/XT/AT的BIOS(基本输入输出系統)與IBM PC/XT的BASIC直譯器,與其他各種微電腦系統中的韌體(Firmware),均儲存在ROM內。.

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电路

电路(Electrical circuit)或稱电子迴路,是由电气设备和--, 按一定方式連接起来,为电荷流通提供了路径的总体,也叫电子线路或稱電氣迴路,簡稱网络或迴路。如電源、电阻、电容、电感、二极管、三极管、電晶體、集成電路和电键等,构成的网络、硬體。负电荷可以在其中运动。.

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静态随机存取存储器

態隨機存取存储器(Static Random-Access Memory,SRAM)是隨機存取存储器的一種。所謂的「靜態」,是指這種存储器只要保持通電,裡面儲存的--就可以恆常保持。相對之下,動態隨機存取記憶體(DRAM)裡面所儲存的数据就需要週期性地更新。然而,當電力供應停止時,SRAM儲存的数据還是會消失(被称为volatile memory),這與在斷電後還能儲存資料的ROM或快閃記憶體是不同的。.

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闪存

快闪--(flash memory),是一种--的形式,允许在操作中被多次擦或写的--。這種科技主要用於一般性資料儲存,以及在電腦與其他數位產品間交換傳輸資料,如記憶卡與隨身碟。快閃記憶體是一種特殊的、以大區塊抹寫的EEPROM。早期的快閃記憶體進行一次抹除,就會清除掉整顆晶片上的資料。 快閃記憶體的成本遠較可以位元組為單位寫入的EEPROM來的低,也因此成為非揮發性固態儲存最重要也最廣為採納的技術。像是PDA、手提電腦、數位隨身聽、數位相機與手機上均可見到快閃記憶體。此外,快閃記憶體在遊戲主機上的採用也日漸增加,藉以取代儲存遊戲資料用的EEPROM或帶有電池的SRAM。 快閃記憶體是非揮發性的記憶體。這表示單就保存資料而言,它是不需要消耗電力的。與硬碟相比,快閃記憶體也有更佳的動態抗震性。這些特性正是快閃記憶體被行動裝置廣泛採用的原因。快閃記憶體還有一項特性:當它被製成記憶卡時非常可靠──即使浸在水中也足以抵抗高壓與極端的溫度。闪存的写入速度往往明显慢于读取速度。 雖然快閃記憶體在技術上屬於EEPROM,但是“EEPROM”這個字眼通常特指非快閃式、以小區塊為清除單位的EEPROM。它們典型的清除單位是位元組。因為老式的EEPROM抹除循環相當緩慢,相較之下快閃記體較大的抹除區塊在寫入大量資料時帶給其顯著的速度優勢。 快閃記憶體又分為NOR與NAND兩型,闪存最常见的封装方式是TSOP48和BGA,在逻辑接口上的标准则由于厂商阵营而区分为两种:ONFI和Toggle。手机上的闪存常常以eMMC的方式存在。.

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汇编语言

汇编语言(assembly language)是一种用于电子计算机、微处理器、微控制器,或其他可编程器件的低级语言。在不同的设备中,汇编语言对应着不同的机器语言指令集。一种汇编语言专用于某种计算机系统结构,而不像许多高级语言,可以在不同系统平台之间移植。 使用汇编语言编写的源代码,然后通过相应的汇编程序将它们转换成可执行的机器代码。这一过程被称为汇编过程。 汇编语言使用助记符(Mnemonics)来代替和表示特定低级机器语言的操作。特定的汇编目标指令集可能会包括特定的操作数。许多汇编程序可以识别代表地址和常量的标签(Label)和符号(Symbols),这样就可以用字符来代表操作数而无需采取写死的方式。普遍地说,每一种特定的汇编语言和其特定的机器语言指令集是一一对应的。 许多汇编程序为程序开发、汇编控制、辅助调试提供了额外的支持机制。有的汇编语言编寫工具经常会提供巨集,它们也被称为--汇编器。 现在汇编语言已不像其他大多數的程序設計語言一樣被廣泛用于程序設計,在今天的實際應用中,它通常被應用在底層硬件操作和高要求的程序優化的场合。驅動程序、嵌入式操作系統和實時運行程序都会需要組合語言。.

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指令

在计算机技术中,“指令”是由指令集架构定义的单个的CPU操作。在更广泛的意义上,“指令”可以是任何可执行程序的元素的表述,例如字节码。 在传统的构架上,指令包括一个操作码(opcode)——它指定了要进行什么样的操作,例如“将存储器中的内容与寄存器中的内容相加”——和零个或者更多的操作数(operand)——它可能指定了参与操作的寄存器、内存地址或者立即数(literal data)。操作数可能还包括寻址方式,它确定了操作数的含义。原文:The operand specifiers may have addressing modes determining their meaning or may be in fixed fields.——译者 在超長指令字(VLIW)构架中(包括很多微指令(microcode)构架)多个并发的操作和操作数在一条单独的指令中被指定。 指令的长度相差悬殊,从一些微控制器(microcontroller)中的4位(bit)到一些超长指令字系统中的几百位。大部分现代的个人计算机、大型计算机、超大型计算机中的处理器的指令尺寸在16到64位之间。在一些构架中,特别是RISC构架中,指令长度是固定的,通常与其构架的字长一致。在其他的构架中,指令有不同的长度,但通常是字节或者半个字的整数倍。 构成程序的指令很少以它在机器内部的数值形式而直接的被使用;它们可以被程序员通过汇编语言加以表示,或者,更常见的,被编译器生成。.

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