微程序控制器是一種控制器，同組合邏輯控制器相比較，具有規(guī)整性、靈活性、可維護(hù)性等一系列優(yōu)點(diǎn)，因而在計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)中逐漸取代了早期采用的組合邏輯控制器，并已被廣泛地應(yīng)用。在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，微程序設(shè)計(jì)技術(shù)是利用軟件方法來(lái)設(shè)計(jì)硬件的一門技術(shù) 。

采用微程序控制方式的控制器稱為微程序控制器。所謂微程序控制方式是指微命令不是由組合邏輯電路產(chǎn)生的，而是由微指令譯碼產(chǎn)生。一條機(jī)器指令往往分成幾步執(zhí)行，將每一步操作所需的若干位命令以代碼形式編寫(xiě)在一條微指令中，若干條微指令組成一段微程序，對(duì)應(yīng)一條機(jī)器指令。在設(shè)計(jì)CPU時(shí)，根據(jù)指令系統(tǒng)的需要，事先編制好各段微程序 ，且將它們存入一個(gè)專用存儲(chǔ)器（稱為控制存儲(chǔ)器）中。微程序控制器由指令寄存器IR、程序計(jì)數(shù)器PC、程序狀態(tài)字寄存器PSW、時(shí)序系統(tǒng)、控制存儲(chǔ)器CM、微指令寄存器以及微地址形成電路、微地址寄存器等部件組成。執(zhí)行指令時(shí)，從控制存儲(chǔ)器中找到相應(yīng)的微程序段，逐次取出微指令，送入微指令寄存器，譯碼后產(chǎn)生所需微命令，控制各步操作完成。

微程序控制器是為了克服組合邏輯控制器線路復(fù)雜、不易修改的缺點(diǎn)而提出的，用類似存儲(chǔ)程序的辦法，來(lái)解決微操作命令序列的形成。就是把一條機(jī)器指令看成一個(gè)微程序，每一個(gè)微程序包含若干條微指令，每一條微指令對(duì)應(yīng)一個(gè)或幾個(gè)微操作。然后把這些微程序存到一個(gè)存儲(chǔ)器中，用尋找用戶程序機(jī)器指令的辦法來(lái)尋找每個(gè)微程序中的微指令，逐條執(zhí)行每一條微指令，也就相應(yīng)地完成了一條機(jī)器指令的全部操作。

所以微程序控制器同組合邏輯控制器相比較，具有設(shè)計(jì)規(guī)整、調(diào)試、維修以及更改、擴(kuò)充指令方便的優(yōu)點(diǎn)，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化設(shè)計(jì)。但是由于它使用了控制存儲(chǔ)器，所以指令的執(zhí)行速度比組合邏輯控制器慢。

組合邏輯控制器和微程序控制器，除了操作控制信號(hào)的形成方法和原理有差別外，其余的組成部分上沒(méi)有本質(zhì)的區(qū)別。最顯著的差別可歸納為如下兩點(diǎn)：

（1）實(shí)現(xiàn)方式：微程序控制器的控制功能是在存放微程序的控制存儲(chǔ)器和存放當(dāng)前正在執(zhí)行的微指令的寄存器直接控制下實(shí)現(xiàn)的，而組合邏輯控制器由邏輯電路實(shí)現(xiàn)。前者電路比較規(guī)整，各條指令控制信號(hào)的差別反映在控制存儲(chǔ)器的內(nèi)容上，因此無(wú)論是增加或修改（包括糾正設(shè)計(jì)中的錯(cuò)誤或升級(jí)）指令，只要增加或者修改內(nèi)容即可。組合邏輯控制器先用邏輯表達(dá)式列出，精簡(jiǎn)化后用邏輯門電路實(shí)現(xiàn)，因而顯得零亂復(fù)雜，當(dāng)需要增加或修改指令時(shí)很麻煩甚至不可能，因此微程序控制器得到了廣泛應(yīng)用，尤其是指令系統(tǒng)復(fù)雜的計(jì)算機(jī)，一般都采用微程序控制器。

（2）性能：在同樣的工藝條件下，微程序控制的速度比組合邏輯電路速度低，因?yàn)閳?zhí)行每條微指令都要從控制存儲(chǔ)器（CM）中讀取一次，影響了速度，而組合邏輯電路的速度主要取決于電路延遲，因而在高速或超高速計(jì)算機(jī)中，對(duì)影響速度的關(guān)鍵部分如CPU，往往采用組合邏輯電路。近年來(lái)，一些新的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)如RISC（精簡(jiǎn)指令計(jì)算機(jī)），選用了組合邏輯控制器。

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