要了解水平和垂直控制单元，我们将首先了解控制单元，微程序，然后是微程序控制单元。之后，我们将学习水平和垂直控制单元的区别。
控制单元
控制单元可以描述为CPU(中央处理单元)的一部分。它是一种使用适当控制信号序列的引擎，以便它可以运行系统或计算机的全部功能。它用于指导处理器的操作。CU 的工作是告诉系统的内存、输入和输出设备以及算术或逻辑单元，它们应该如何响应已发送到处理器的那些类型的指令。
微程序
微编程可以描述为编写微代码来控制 CPU 内存的过程。当计算机的配置和微程序控制单元的建立完成后，才能生成控制存储器的微码。控制单元用于包含控制存储器，可用于存储所有的微程序。这些类型的微程序不能频繁修改。微指令可以在每一行微程序的帮助下指定，这些指令用于定义一个或多个微操作。
微程序控制单元
微程序控制单元用于在生成控制信号的帮助下执行每条指令。微程序控制单元中使用了一个特殊的存储单元。借助此内存，我们可以存储与操作相关的控制信号。可以假设一组控制信号可以作为“微指令”来执行特定的微操作。在内部控制单元的帮助下，可以存储微指令的顺序。基于控制字的微程序控制单元有两种，存储在控制存储器中。这些微程序控制单元是垂直微程序控制单元和水平微程序控制单元。现在我们将像这样一一描述这两个控制单元：
水平微程序控制单元
借助解码的二进制格式，我们可以表示水平微程序控制单元中的控制信号，即1bit/CS。这里，需要对“n”个控制信号进行 n 位编码。借助单个控制点，在水平微编程 CU 中识别每个位。这个控制点用来表示相应的微操作将被执行。在这个控制单元中，每个微程序需要较少的微指令。在每条微指令的帮助下，可以同时控制多个资源。它还有一个更大的优势，即它能够利用更高效的硬件。
水平 CU 提供了更高程度的并行性。这种并行性包含一个单独的控制字段和最小数量的编码。在横向 CU 中，借助资源的高效和优化开发微程序的任务非常复杂。水平微程序控制单元中的每个控制位相互独立。这就是为什么这个 CU 提供了极大的灵活性。与垂直微指令相比，水平微指令包含更多信息，因为水平微指令包含更大的长度。
垂直微程序CU
与水平微程序CU相比，垂直微程序控制单元可以应用更高程度的编码和可变格式。借助编码二进制格式，我们可以表示垂直微程序CU中的控制信号。这里，’n’ 个控制信号需要 log2n 位编码。每个垂直微指令代表一个微操作。借助垂直CU，我们可以缩短微指令的长度，同时避免微指令的长度直接受到内存容量增加的影响。
微指令是在代码的帮助下执行的，该代码将在解码器的帮助下被翻译成单独的控制信号。因为这里我们只指定了将要执行的微操作，并且充分利用了微指令的领域。基本上有 4 到 6 个字段，这些字段每条指令大约需要 16 到 32 位。相对于横向微程序，我们可以轻松编写纵向微程序。与传统的机器语言格式一样，垂直微指令也包含几个操作数和一个操作。所以我们可以很容易地使用垂直微指令进行微编程。
垂直和水平微程序CU的区别
垂直编程 CU 和水平编程 CU 之间存在各种差异，描述如下：
| 垂直微程序CU | 水平微程序CU |
|---|---|
| 垂直控制单元能够支持更长的控制字。 | 水平微程序控制单元能够支持更短的控制字。 |
| 在这个 CU 中，我们不需要任何类型的附加硬件。 | 在这个 CU 中，需要额外的硬件来生成控制信号。这些类型的硬件必须是解码器的形式。 |
| 与水平微程序控制单元相比，垂直控制单元的灵活性较差。 | 与垂直微程序控制单元相比，水平微程序控制单元更加灵活。 |
| 与水平微程序控制单元相比，垂直控制单元速度更快。 | 与垂直微程序控制单元相比，水平微程序控制单元速度较慢。 |
| 与水平微程序控制单元相比，垂直控制单元较少使用ROM编码。 | 与垂直微程序控制单元相比，水平微程序控制单元更多地使用了ROM编码，从而减少了控制世界的长度。 |
| 水平微编程CU允许更高程度的并行性。如果有“n”个度数，则一次将启用 n 个控制信号。 | 垂直微编程CU允许低并行度。这意味着可以有 0 或 1 度的并行度。 |
| 横向微指令由横向微程序CU使用。这里控制线受到控制字段的每一位的攻击。垂直微指令由垂直微程序CU使用。 | 水平微程序每个动作都将在代码的帮助下执行，并且代码将在解码器的帮助下转换为单独的控制信号。 |
欢迎任何形式的转载，但请务必注明出处，尊重他人劳动成果。
转载请注明：文章转载自 有区别网 [http://www.vsdiffer.com]
本文标题：水平微程序与垂直微程序控制单元
本文链接：https://www.vsdiffer.com/vs/horizontal-micro-programmed-vs-vertical-micro-programmed-control-unit.html
免责声明：以上内容仅是站长个人看法、理解、学习笔记、总结和研究收藏。不保证其正确性，因使用而带来的风险与本站无关！如本网站内容冒犯了您的权益，请联系站长，邮箱：，我们核实并会尽快处理。