Der Relaisrechner

Die Befehlsdecodierung

Die Befehlsdecodierung innerhalb der CPU ist dafür verantwortlich, dass die Befehlsworte aus dem Programmspeicher eines Rechners durch entsprechende Abläufe innerhalb der CPU umgesetzt werden. Dazu sind entsprechend dem auszuführenden Befehl eine Reihe von Verschaltungen und Einstellungen vorzunehmen, die von Befehl zu Befehl unterschiedlich sind. In modernen CPUs (CISC) wird nicht jeder auszuführende Befehl durch entsprechende Hardware umgesetzt. Vielmehr ist es so, dass die CPU eine Reihe von wichtigen Grundkomponenten enthält, die dem auszuführenden Befehl entsprechend angesteuert werden. In der CPU ist dazu ein Microcode abgelegt, der beschreibt, welche Aktionen nacheinander ausgeführt werden müssen, um den Befehl letztendlich umzusetzen. Dieser Microcode ist also letztendlich eine kurze Programmsequenz, die die Befehlsabarbeitung beschreibt. Dieser Microcode liegt in einem speziellen Speicher, dem Microcodespeicher. Der Vorteil liegt darin, dass man mit wenigen Hardwareschaltungen eine Fülle von Befehlen realisiert und so verschiedene leistungsfähige Prozessoren anbieten kann, die Schaltungtechnisch gleich sind und sich nur im Microcode unterscheiden. Damit wird die Massenproduktion solcher Prozessoren wirtschaftlich, denn man kann eine Breite Palette von Schaltkreisen anbieten, die sich Schaltungstechnisch nicht unterscheiden. Das hat auch ferner den Vorteil, dass man eine bewährte Architektur immer weiter ausbauen kann und mit immer mächtigeren Befehlen ausstatten kann, ohne einen neuen Chip entwickeln zu müssen.
Im Relaisrechner wird das selbe Verfahren angewendet. Die Befehlsdecodierung erhält ihre Anweisungen aus einem Microcodespeicher, der in der Relais-CPU durch Diodenmatritzen realisiert ist. Die Diodenmatrix wird vom 16-bit-Schieberegister der Ablaufsteuerung adressiert und gibt die entsprechenden Steuerworte für die Befehlsdecodierung aus. Durch Hinzufügen weiterer Diodenmatritzen kann so der Befehlssatz erweitert werden.

  1. Inhaltsverzeichnis

  2. Die Befehlsdecodierung

    1. Der Befehlsspeicher
    2. 1-aus-16-Decoder
    3. Der Microcodespeicher
      1. Die Diodenmatrix (allgemein)
    4. Die Befehlsliste



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