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La microprogrammation admet comme définition l'aménagement du séquenceur d'un processeur par une technique dans laquelle le contenu d'une mémoire, appelé microprogramme ou microcode, donne les détails du comportement du séquenceur. Assimilable à un programme destiné à une machine extrêmement simple appelée micro-séquenceur; le processeur final ressemble par conséquent à une machine virtuelle simulée par le micro-séquenceur. Au cas où ce microprogramme ou encore microcode s'apparente à un programme dédié pour une machine extrêmement simple appelée micro-séquenceur, ceci est donc considéré comme le simulateur du processeur final qui n'est dans ce cas là qu' une machine virtuelle.
Une contraste existe entre la réalisation microprogrammée des séquenceurs et leur réalisation câblée. Étant plus coûteuse au départ, l'évolution des modèles est facilité par sa souplesse.
La supervision du fonctionnement du chemin de données: notamment l'unité arithmétique et logique (UAL), les registres, etc. est effectuée par le séquenceur d'un processeur, qui est un automate fini.
Un circuit logique combinatoire prend en entrée l'état du chemin de données ainsi que des signaux d'horloge et en sortie apporte les signaux de commande à destination du chemin de données. par cette logique.Un ensemble de portes logiques apparaît être requis pour la réalisation de ce circuit logique. Cela relève de la technique du séquenceur câblé.
Cependant, une mémoire, typiquement une mémoire morte servant à la lecture permet de réaliser un circuit logique combinatoire. Ce dernier admet comme adresses les signaux d'entrée et en sortie, les mots sortis sont pris en tant que signaux de sortie. Alors, dans ce cas, le circuit combinatoire peut être remplacé par une mémoire; c'est ce qui définit le principe de la microprogrammation. C'est dans les cases successives de la mémoire que se placent les instructions élémentaires (microinstructions), dont leur ensemble forme le microprogramme ou microcode.
l'association de la possibilité de faire des sauts entre micro-instructions ainsi que du schéma simpliste pourrait le rendre complexe, en plus de l'introduction du micro-compteur ordinal qui est un registre contenant l'adresse de la prochaine micro-instruction à traiter.De ce fait, il existe une logique simple et câblée ,qu'on appelle le micro-séquenceur,chargée de dérouler le microprogramme:
On relève les micro-instructions et les macro-instructions.Les macro-instructions correspondent au code machine c'est à dire que le micro-séquenceur exécutant le microcode interprète les instructions. Les micro -instructions sont les différentes exécutions pour procéder à la réalisation d' une (macro)-instruction.
Deux techniques d'implémentation du microcode sont reconnus:
Le microcode horizontal: contrôle tous les éléments du processeur par l'usage d' un très grand nombre de bits.Une micro-instruction est grand de 60 bits, par exemple,sur l'IBM 360 modèle 30;
Le microcode vertical: contenant une partie qui avise l'unité à contrôler et une autre qui servira de commande envoyée à cette unité, emploie beaucoup moins de bits.
Les architectures sont microcodées lorsqu'elles ont pour bases des microprocesseurs en tranches.