البرمجة الدقيقة هي طريقة لتنفيذ وحدة التحكم في الكمبيوتر بشكل منهجي. باختصار ، إنها عملية إنشاء رمز صغير لمعالج دقيق. Microcode هو رمز فرعي يحدد كيفية عمل المعالج الدقيق عند تنفيذ تعليمات لغة الآلة ، ويشار أحيانًا إلى Microcode باسم Microprogram عند استخدامه في عملية معينة. من ناحية أخرى ، تقوم وحدة التحكم المبرمجة بدقة بحفظ قيم التحكم الثنائية على هيئة كلمات في الذاكرة.
البرمجة الدقيقة الأفقية مقابل البرمجة الدقيقة العمودية
يكمن الاختلاف بين البرمجة الدقيقة الأفقية والبرمجة الدقيقة العمودية في دعمها ودرجة استخدامات التوازي للبرمجة الدقيقة والمرونة. كلاهما يختلف عن بعضهما البعض عندما يتعلق الأمر بالتشفير باستخدام البتات. كما أنها تختلف في تصميمها ومعالجتها مما يمكنها من معرفة البيانات.
يتم تمثيل إشارات التحكم في وحدة التحكم المبرمجة الدقيقة الأفقية بتنسيق ثنائي مفكك. كل بت في البرمجة المصغرة الأفقية مرتبطة بنقطة تحكم واحدة ، مما يدل على أن العملية الدقيقة المطبقة سيتم تنفيذها. نظرًا لأن كل تعليمة ميكروية يمكنها التحكم في العديد من الموارد في نفس الوقت ، فإن لديها القدرة على تحسين استخدام الأجهزة مع تقليل عدد التعليمات الدقيقة المطلوبة لكل برنامج ميكرو.
يتم ترميز إشارات التحكم في وحدة التحكم العمودية المبرمجة بدقة في تنسيق ثنائي. كل عملية صغيرة لها كودها ، والذي يتم ترجمته إلى إشارات تحكم مميزة بواسطة وحدة فك التشفير. يتم استخدام حقول التعليمات الدقيقة بالكامل لأنه يتم تحديد العملية الدقيقة التي سيتم إجراؤها فقط. بالإضافة إلى ذلك ، من السهل كتابة البرامج الدقيقة العمودية مقارنة بالبرمجة الدقيقة الأفقية.
جدول المقارنة بين البرمجة الدقيقة الأفقية والعمودية
| معلمات المقارنة | البرمجة الدقيقة الأفقية | البرمجة الدقيقة العمودية |
| درجة التوازي | درجة أعلى من التوازي | درجة منخفضة من التوازي |
| مرن | إنها أقل مرونة | إنه أكثر مرونة |
| التشفير | إنها تستخدم ترميز ROM أقل من البرمجة الدقيقة العمودية | إنه يستفيد أكثر من ترميز ROM |
| أجهزة إضافية | لا يلزم أجهزة إضافية | الأجهزة الإضافية في شكل أجهزة فك التشفير |
| تسلسل | يستخدم تعليم ميكرو أفقي | يستخدم التعليم الميكروي العمودي |
ما هي البرمجة الدقيقة الأفقية؟
في وحدة التحكم المبرمجة Micro الأفقية ، يتم عرض إشارات التحكم في التنسيق الثنائي الذي تم فك تشفيره ، أي 1b ولكن / CS هناك تحتاج إشارات التحكم "n" إلى n ولكن التشفير.
ترتبط كل بت في البرمجة المصغرة الأفقية بنقطة تحكم فردية ، مما يدل على أنه يجب تنفيذ العملية الدقيقة ذات الصلة. نظرًا لأن كل تعليمة ميكروية يمكنها إدارة العديد من المنتجعات في نفس الوقت ، فإن لديها القدرة على تحسين استخدام الأجهزة بينما تتطلب أيضًا عددًا أقل من التعليمات الدقيقة لكل برنامج ميكرو. من ناحية أخرى ، تمثل البرامج الدقيقة الأفقية عادةً مجموعة من العمليات الصغيرة التي يتم تنفيذها في وقت واحد.
يسمح بمزيد من التوازي مع استخدام أقل ترميز وفصل مجالات التحكم. من ناحية أخرى ، يعد تطوير البرامج الدقيقة التي تستخدم الموارد على النحو الأمثل أو بكفاءة تحديًا صعبًا. نظرًا لأن كل بت تحكم مستقل عن الأخرى ، فإن البرمجة الدقيقة الأفقية توفر قدرًا كبيرًا من الحرية. نظرًا لأنه أطول من التعليمات الدقيقة الرأسية ، فإنه يوفر عادةً المزيد من المعلومات.
تستخدم البرمجة الدقيقة الأفقية ، مثل لغة الآلة التقليدية ، طريقة تسلسلية للتعبير عن المواصفات التالية في البرامج العقلانية. يرتبط كل بت بمركز قيادة واحد ، مما يشير إلى أنه يتوافق مع نقطة التحكم ذات الصلة. سيتم تنفيذ عملية صغيرة. الفروع المشروطة وغير المشروطة. يجب بعد ذلك كسر التسلسل باستخدام ميزات التحكم.
ما هي البرمجة الدقيقة العمودية؟
يتم تعريف إشارات التحكم بتنسيق ثنائي مشفر في وحدات تحكم مبرمجة دقيقة رأسية ، وتتطلب إشارات التحكم "n" تشفير بت log2n. تستخدم البرمجة الدقيقة العمودية ، على عكس البرمجة الدقيقة الأفقية ، تنسيقًا مرنًا ودرجة أعلى من التشفير. لا يقتصر الأمر على تقليل طول التعليمات الدقيقة فحسب ، بل يؤدي أيضًا إلى تجنب تأثر طول التعليمات الدقيقة بشكل مباشر بزيادة سعة الذاكرة. في معظم الحالات ، تمثل كل تعليمة ميكروية عمودية عملية دقيقة واحدة.
تتميز البرامج الدقيقة العمودية بكثافة رمز أعلى ، مما يفيد حجم متجر التحكم. يشبه التدريس الجزئي العمودي أسلوب لغة الآلة التقليدية ، والذي يتكون من عملية واحدة فقط وعدد قليل من المعاملات. تعد كتابة البرامج الدقيقة العمودية أسهل من كتابة البرامج الدقيقة الأفقية. يشبه التدريس الميكروي العمودي لغة الآلة الكلاسيكية ، والتي لها فعل واحد فقط وعدد قليل من المعاملات. ونتيجة لذلك ، فإن البرمجة الدقيقة سهلة التنفيذ. يتكون عادةً من أربعة إلى ستة حقول ، يتطلب كل منها 16 إلى 32 بت لكل تعليمات.
تتميز البرامج الدقيقة العمودية بتشبع أعلى للشفرة ، مما يفيد سعة متجر التحكم. يشبه التدريس الجزئي العمودي أسلوب لغة الآلة التقليدية ، والذي يتكون من وظيفة واحدة فقط وبعض عناصر المعالجة. تحدد كل تعليمة ميكروية عمودية عملية دقيقة محددة ، مع معاملات تشير إلى مصدر البيانات والمغسلة.
الفرق الرئيسي بين البرمجة الدقيقة الأفقية والبرمجة الدقيقة العمودية
- تسمح البرمجة الدقيقة الأفقية بدرجة أعلى من التوازي ؛ إذا كانت الدرجة n ، يتم تمكين إشارات التحكم n في نفس الوقت. من ناحية أخرى ، تسمح البرمجة الدقيقة الأفقية بدرجة منخفضة من التوازي ؛ إذا كانت الدرجة إما 0 أو 1 ، فسيتم تمكين إشارة تحكم واحدة فقط في كل مرة.
- البرمجة الدقيقة الأفقية أقل مرونة من وحدة التحكم في البرمجة الدقيقة العمودية.
- تجعل البرمجة الدقيقة الأفقية استخدامًا أقل لتشفير RaoM ، في حين أن البرمجة الدقيقة العمودية تجعل المزيد من تشفير ROM لتقليل طول كلمة التحكم.
- ولا يلزم وجود أجهزة إضافية للبرمجة الدقيقة الأفقية ، ولكن في البرمجة الدقيقة الرأسية ، تكون الأجهزة الإضافية في شكل أجهزة فك التشفير المطلوبة لتوليد إشارات التحكم.
- تستخدم البرمجة الدقيقة الأفقية تعليمة ميكروية أفقية ، حيث ترتبط كل بت في مجال التحكم بخط تحكم. على الجانب الآخر ، تستخدم البرمجة الدقيقة الرأسية تعليمة ميكروية رأسية ، حيث يتم تعيين رمز لكل إجراء ، والذي يتم ترجمته بعد ذلك إلى إشارات تحكم فردية بواسطة أجهزة فك التشفير.
استنتاج
كانت البرمجة الدقيقة حلاً فعالاً للغاية لتحدي إنشاء وحدات تحكم بشكل منهجي ، وقد تم استخدامها في الغالبية العظمى من المعالجات (مع تعديلات طفيفة) من منتصف الستينيات وحتى أواخر الثمانينيات.
التعليمات الدقيقة العمودية ، على عكس التعليمات الدقيقة الأفقية ، تمثل عمليات جزئية مفردة. تقوم البرامج الدقيقة العمودية بتشفير بتات التحكم ، لكن البرامج الدقيقة الأفقية تسمح بدرجة عالية من التوازي مع ترميز منخفض وحقول تحكم منفصلة. البرمجة الدقيقة الأفقية سريعة من وحدة التحكم العمودية المبرمجة الدقيقة.
تدعم البرمجة الدقيقة الأفقية كلمات التحكم الأطول ، بينما تدعم البرمجة الدقيقة الرأسية كلمات التحكم الأقصر. يجب أن يتم اتخاذ القرار بين الطريقتين مع مراعاة. ومع ذلك ، من الناحية العملية ، يجمع المصممون بين أنواع التعليمات الدقيقة الأفقية والرأسية لإنشاء هيكل مدمج وفعال.
