Горизонтальное кодирование

Это самое простое кодирование поля микроопераций регистра микрокоманд.

При горизонтальном кодировании количество однобитных разрядов бит поля микроопераций должно равняться количеству используемых микроопераций. При этом каждой микрооперации ставится в соответствии определенный разряд поля регистра микрокоманд. Для задания микрокоманды в поле микрокоманды единичными значениями отмечаются все разряды микроопераций, которые входят в состав микрокоманды. В поле микрокоманды единичными значениями отмечаются все разряды микроопераций, которые входят в состав микрокомандыТак задаетсямикрокоманда. Горизонтальное кодирование не требует схем декодирования, но нерационально использует ресурсы памяти и регистра микрокоманд, в случаях, когда используется большое количество микрокоманд, каждая из которых использует относительно малое число микроопераций.

Пример.

Для иллюстрации всех способов кодирования поля микроопераций возьмем рассмотрим кодирование поля микроопераций для микропрограммного устройства управления операцией логического сложения/вычитания чисел в прямом коде (структурная схема операционной части устройства представлена на рис 7.1,)

Согласно графу микропрограммы (рис. 7.2) микропрограмма использует 7 микрокоманд:

Y₁ = y₁	занесение первого операнда с шины данных в первый регистр с дублированием знака на триггере знака/переполнения (T&/v),
Y₂ = y₂, y₆(tз)	занесение второго операнда (через мультиплексор MSB и сумматор)
Y₃ = y₄, y₆(tз)	передача на входы сумматора первого операнда (y₄), фиксация суммы на регистре второго операнда (y₆(tз))
Y₄ = y₄, y₅, y₆(tз)	передача на входы сумматора первого операнда в прямом коде (y₄), а второго – в дополнительном коде (y₅); фиксирование суммы на регистре второго операнда по заднему фронту (y₆(tз)) и переполнения в триггере переносаT&/v, т.е. вычитание без знаков второго оператора из первого с сохранением результата в регистре второго операнда и переноса в триггере переноса.
Y₅ = y₇,	коррекция знака результата
Y₆ = y₅, y₆(tз), y₇	формирование дополнительного кода результата и сбрасывание сигнала переполнения
Y₇ = y₃	сохранение результата на шине данных (y₃)

Общее количество микроопераций для данного примера равно 7. Следовательно, поля микроопераций регистра микрокоманды (рис.8.11) и ячеек памяти микрокоманд при горизонтальном кодировании должны содержать не менее 7 разрядов.

Кодировка (прошивка) памяти микрокоманд для рассматриваемого примера представлена в табл. 12.

Таблица 12. Кодировка (прошивка) ячеек памяти ЗУ микрокоманд при горизонтальном кодировании.

Микрокоманда	Поля микроопераций	Поле адресов	Поле задержки
у₁	у₂	у₃	у₄	у₅	у₆(tз)	у₇
Y₁
Y₂
Y₃
Y₄
Y₅
Y₆
Y₇

В приведенном примере только 13 из 47 бит памяти занято единицами (около 28%). Это очень неэффективное использование объема памяти. Но схема формирования сигналов управления очень проста.

Рис.8.12. Регистр микрокоманд со схемой формирования сигналов управления.

Горизонтальное кодирование.

Она может состоять из ряда элементов И для увеличения коэффициента ветвления и формирования фронтов. Функциональная схема формирования сигналов управления представлена на рис. 8.12.