MICRO-
PROGRAMMAZIONE
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Un diagramma dell’operazione totale non descrive
il comportamento di un sistema
 Microistruzione: la descrizione delle funzioni
che devono essere eseguite dal sistema PO-PC
in un singolo passo elementare
 Microprogramma: la descrizione del
comportamento del sistema durante l’esecuzione
passo passo di un’operazione
 Microprogramma Totale: il microprogramma
che descrive il comportamento del sistema
nell’esecuzione di ogni suo passo, e quindi
dell’operazione totale
 Diagramma a Blocchi: descrive un’operazione
 Microprogramma: il modo in cui l’operazione è
eseguita dal sistema
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La Microprogrammazione dell’operazione
è la conversione in un microprogramma del
diagramma a blocchi che descrive
l’operazione.
 Il termine Microprogrammazione è stato
coniato, anche se in un’accezione un po’
diversa, dall’inglese Wilkes nel 1951
 Tale tecnica si è affermata con la serie 360
delle macchine IBM.

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Microprogramma



Microordine
esegui OJ
→ OJ
Trasferimento
vai a μx
→ μx
Espressione condizionale se Cr è vero allora → (Cr )
con Cr=f(x1,…, xs)
<OJ, μK>
 frase condizionata: < (Cr ) OJ, μK>
 trasferimento condizionato: < (Cr ) μK>
 frase:
(a)
(b)
(c)
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



Microlinguaggi a struttura di frase “PS”
contengono istruzioni di tipo (b)
Microlinguaggi a struttura di trasferimento “TS”
contengono istruzioni di tipo (c)
Esempio di microlinguaggio TS, detto M
h | Ov , h 1
h | Oo , k
(1a)
h | Oo (Cr ) h 1;(Cr ) k
(1c)
(1b)
Analogia fra struttura di microistruzioni e
istruzioni di un calcolatore
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
Microistruzioni PS a struttura generale
h |(C1 )O1J , k1 ;(C2 )OJ2 , k2 ;
;(Cq )OJq kq

Una ed una sola microoperazione dell’istruzione μh
viene attivata dalla verità di una ed una sola delle
condizioni.

Tale struttura è
rappresentata mediante
istruzioni con guardia

h :
La verità di una sola guardia
fa le q deve essere garantita
strutturalmente
nell’implementazione del
sistema
Alt
(C1 )  O1J k1
(C2 )  OJ2 k2
(2)
(Cq )  OJq  kq
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
Microistruzioni TS a struttura generale
h | OJ (C1 )k1 ;(C2 )k2 ; ;(Cq )kq
h :
OJ
Alt
k1
(C2 )  k2
(C1 ) 
(3)
(Cq )  kq
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La
microistruzione generale ts può essere usata come un
caso particolare della ps quando gli OJi  OJ
i  1 q
nella ts si ha ki  k ,  i  1 q, questa assume la forma
contratta
Se
k : OJ k (4)
PS
e TS sono i capostipiti delle famiglie di linguaggi ps e ts,
da essi derivabili imponendo dei vincoli alle rispettive
espressioni.
I
vincoli si traducono in limitazioni nel numero delle frasi
condizionate (trasferimenti condizionati) diverse che
possono essere contenute in una microistruzione e/o nelle
microoperazioni e/o nei trasferimenti che una
microistruzione può eseguire.
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Esempio 6

L’esempio del microlinguaggio ts presentato, ha le
seguenti limitazioni:
 (1a)
ed (1b) non possono contenere trasferimenti condizionati
 (1c) ammette la possibilità di solo 2 trasferimenti condizionati
 (1a) non può eseguire la microoperazione nella O0
 (1b) ed (1c) possono solo eseguire la O0
 In (1a) il trasferimento è relativo alla microistruzione che
segue la corrente μh. Analoga cosa accade alla prima parte di
(1c)
 |O , 
(1a)
h
v
h 1
h | Oo , k
(1b)
h | Oo (Cr ) h 1;(Cr ) k
(1c)
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Microprogrammi e automi a stati finiti



Un microlinguaggio è generale se consente di
descrivere il comportamento di un qualsiasi sistema
PS e TS sono generali
La macroistruzione PS o TS
PO
definisce la riga di una
tabella di flusso. Il
xr
Ojr
microprogramma chiuso,
scritto in PS o TS, definisce
PC
l’intera tabella di flusso di PC.
i
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Corrispondenza microprogrammi-automi
q=2s
righe 
μistruzioni
di
programma
h
h
Microprogramma PS e tabella
PC di tipo Mealy
Microprogramma TS e tabella
PC di tipo Moore
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

Con riferimento al modello generale, le q condizioni
logiche (Ci) possono essere associate alle s variabili di
condizione, tramite un’opportuna codifica: q=2s
In tal caso le (2) e (3) possono essere scritte usando il
costrutto case:
h | case x1 , x2 ,
, xs of
00 0: _________
00 1: _________
11 1: _________
PO
x1
x2
x3
23=8
PC
(C1)
(C8)
i
(000)
(111)
x1x2x
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Definito
 l’insieme degli stati di ingresso xr
 l’insieme degli stati di uscita Oj
 l’insieme delle microistruzioni (stati interni)  h
Che formino un qualsiasi microprogramma chiuso PS o TS,
è possibile da questo, ottenere una tabella di flusso di
Mealy o Moore, che impiega i suddetti stati.


Un qualsiasi microprogramma chiuso descrive il
completamento di un automa corrispondente
Microprogrammi chiusi PS e TS e tabelle di flusso di
Mealy e di Moore sono metodi diversi ma equivalenti per
descrivere uno stesso automa.
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Descrizione dell’operazione totale di un sistema che esegue la
moltiplicazione (k1=0) e la conversione da modulo e segno a
complemento a 2 (k1=1)
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Microprogramma MA definito mediante istruzioni
di tipo M
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Microprogramma MB definito mediante il
microlinguaggio TS
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Microprogramma MC definito mediante il
microlinguaggio PS
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Mealy: Controllo microprogrammato a
memorizzazione di frase
O1J
k1
OJ2
OJ3
OJ
h |(C1 )O1J , k1 ;(C2 )OJ2 , k2 ;
k3
k2
RL
R
xi
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Moore: Controllo microprogrammato a
memorizzazione di microistruzione
OJ
OJ
C1
ROM

h | OJ (C1 ) k1 ;(C2 ) k2 ;(C3 ) k3
1
k
C2
k2
C3
k3
k
R
RL
xi
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