微指令执行实例

以指令 ADD @R0, R1 为例（寄存器间接寻址 + 寄存器直接寻址），展示微操作序列。

硬件前提

• 假设 CPU 为单总线结构。
• 每个寄存器均有输入开关（标记为 $in$）和输出开关（标记为 $out$）。

微操作序列分析

1. 取指公共操作 (T1-T3)

1. $P{C}_{out},MA{R}_{in},Read,AL{U}_{add},C_0=1,Z_{in}$: 地址送主存，同时利用 ALU 完成 $(PC)+1\to Z$。 重点
2. $Z_{out},P{C}_{in}$: 将更新后的地址写回 PC。
3. $MD{R}_{out},I{R}_{in}$: 将读出的指令存入指令寄存器，并等待 MFC 信号。

2. 分析与取数 (T4-T5)

4. $R{0}_{out},MA{R}_{in},Read$: 取第一个操作数的有效地址（寄存器间接寻址）。
5. $R{1}_{out},Y_{in}$: 将第二个操作数（寄存器直接寻址）存入暂存器 Y，等待主存读出第一个操作数。

3. 执行运算 (T6-T7)

6. $MD{R}_{out},AL{U}_{add},Z_{in}$: 将读出的操作数与 Y 相加，结果存入 Z。
7. $Z_{out},MD{R}_{in},Write$: 将结果写入 MDR 并发出写信号。

总结

• 微命令: 如 $P{C}_{out}$，是控制逻辑的最小描述。
• 微操作: 硬件开关的真实动作。
• 这一序列实现了“抽象 01 代码”到“电子设备具体动作”的转化。 重点