Microprogrammed Control Units

Microprogram Control


Digital computer operation in which each instruction refers to a sequence of 
microinstructions, which are usually at a lower level than the instruction itself.  
A set of microinstructions is known as a microprogram and is usually stored in the
 read-only memory of a computer, 


 The microinstructions recorded in the memory control the operation of all the computer’s hardware by selecting the required set of elementary
 computer operations at every step, and the sequence of microinstructions ensures that a given instruction is carried out.




A microinstruction may include three parts: the operational part, in which the control 
inputs of all the computer’s actuating components are indicated; 
 the address, which determines the address of the next microinstruction based on the conditions of the logic transitions (controltransfer); and the timing part, which 
determines the execution time of the microinstruction. Here the code for a specific 
operation of a programis the same as the address of the first microinstruction of the 
corresponding microprogram.




The advantages of microprogram control are that it provides for operational flexibility
 in a computer and for the possibility of changing thesystem of instructions and the
 composition of the computer’s operations according to the characteristics of the
 problems being solved andthe computer’s operating conditions. In addition, various
 complicated operations may become relatively simple to program, with a 
substantialsaving in computer time, and diagnostic microtests may be devised for 
very accurate determination of the location of a fault in a computer.The principal 
disadvantage, which restricts the extent of microprogram control, is the necessity
 of using high speed memory devices of smallcapacity (several thousand words) 
whose access time is commensurate with the execution time of the elementary
 operations by the actuating components.


In thirdgeneration computers, extensive use is also made of a control method in
 which a microprogram is produced by means of a system ofdevices, rather than 
in the form of instructions recorded in the computer’s memory; the high speed, 
the large capacity of the immediateaccess memory, and the wide variety of software
 for these computers produce more efficient control than the microprogram control 
of second-generation computers.