Differenza tra unità di controllo cablata e microprogrammata in informatica

La principale differenza tra l’unità di controllo cablata e microprogrammata (in inglese Hardwired and Microprogrammed Control Unit) è che un’unità di controllo cablata è un circuito sequenziale che genera segnali di controllo mentre un’unità di controllo microprogrammata è un’unità con microistruzioni nella memoria di controllo per generare segnali di controllo. 

Il processore o la CPU è il componente principale del computer che gestisce la maggior parte delle attività. Consiste di due sottosistemi principali: unità logica e aritmetica (ALU) e unità di controllo (CU). ALU gestisce le operazioni matematiche e logiche mentre CU invia segnali di temporizzazione e controllo alle altre unità per sincronizzare le attività. L’unità di controllo può essere cablata o microprogrammata. Le unità di controllo cablate sono difficili da modificare, decodificare e implementare, ma eseguono le operazioni molto più velocemente. D’altra parte, le unità di controllo microprogrammate sono più facili da modificare, decodificare, implementare e in grado di gestire istruzioni complesse.

Unità di controllo cablata

L’unità di controllo cablata viene implementata utilizzando vari componenti elettronici come unità logiche combinatorie e porte. Il circuito utilizza un’architettura fissa. Se il set di istruzioni viene modificato, è necessario modificare anche il cablaggio. Poiché è cablato, il set di istruzioni è costante e non cambia. Pertanto, un’unità di controllo cablata viene utilizzata nei processori che utilizzano un semplice set di istruzioni noto come RISC (Reduced Instruction Set Computers).

Di solito, queste unità di controllo funzionano più velocemente. Tuttavia, le unità di controllo cablate sono difficili da modificare e implementare. È anche difficile aggiungere nuove funzionalità al design esistente. Pertanto, ha una flessibilità minima.

Unità di controllo microprogrammata

Prima di parlare di Unità di controllo microprogrammata, è importante comprendere alcuni termini. Una variabile di controllo si riferisce a una variabile binaria che specifica le micro-operazioni. Una parola di controllo è un insieme di uno e zero in una variabile di controllo. La memoria di controllo contiene parole di controllo.

L’unità di controllo microprogrammata ha una sequenza di microistruzioni memorizzate nella memoria di controllo. Queste microistruzioni si riferiscono a una parola di controllo che risiede nella memoria di controllo, contenente segnali di controllo per l’esecuzione di micro-operazioni. Inoltre, nei processori viene utilizzata un’unità di controllo microprogrammata basata su un complesso set di istruzioni noto come CISC (Complex Instruction Set Computer).

Nel complesso, queste unità di controllo hanno una struttura semplice. Pertanto, è più facile progettare, implementare e testare. Inoltre, le unità di controllo microprogrammate sono più facili da modificare.

Differenza tra unità di controllo cablata e microprogrammata

Definizione

L’unità di controllo cablata è un’unità che utilizza unità logiche combinatorie, dotate di un numero finito di porte in grado di generare risultati specifici in base alle istruzioni utilizzate per richiamare tali risposte. L’unità di controllo microprogrammata è un’unità che contiene microistruzioni nella memoria di controllo per produrre segnali di controllo.

Velocità

La velocità delle operazioni nell’unità di controllo cablata è elevata. La velocità delle operazioni nell’unità di controllo microprogrammata è lenta perché richiede frequenti accessi alla memoria.

Modifica

Per apportare modifiche in un’unità di controllo cablata, l’intera unità deve essere riprogettata. Nell’unità di controllo microprogrammata, le modifiche possono essere implementate cambiando le microistruzioni nella memoria di controllo. Pertanto, l’unità di controllo microprogrammata è più flessibile.

Costo

Inoltre, le unità di controllo cablate sono più costose da implementare rispetto a un’unità di controllo microprogrammata.

Gestione di istruzioni complesse

Inoltre, è difficile per l’unità di controllo cablata gestire istruzioni complesse, ma è più facile per l’unità di controllo microprogrammata gestire istruzioni complesse.

Decodifica delle istruzioni

Inoltre, è difficile eseguire la decodifica delle istruzioni nell’unità di controllo cablata rispetto all’unità di controllo microprogrammata.

Dimensioni del set di istruzioni

Oltre alle differenze di cui sopra, l’unità di controllo cablata utilizza un piccolo set di istruzioni mentre l’unità di controllo micro-programmata utilizza un ampio set di istruzioni.

Memoria di controllo

Inoltre, non vi è alcun utilizzo della memoria di controllo nell’unità di controllo cablata ma, d’altra parte, l’unità di controllo microprogrammata utilizza la memoria di controllo.

Applicazioni

Considerando le applicazioni, l’unità di controllo cablata viene utilizzata nei processori che utilizzano un semplice set di istruzioni noto come RISC (Reduced Instruction Set Computers). L’unità di controllo microprogrammata viene utilizzata nei processori basati su un complesso set di istruzioni noto come CISC (Complex Instruction Set Computer).

Conclusioni

In conclusione, la principale differenza tra l’unità di controllo cablata e microprogrammata è che un’unità di controllo cablata è un circuito sequenziale che genera segnali di controllo mentre un’unità di controllo microprogrammata è un’unità costituita da microistruzioni nella memoria di controllo per generare segnali di controllo.