25、微程序控制CPU设计详解

微程序控制CPU设计详解

1. 无符号除法

1.1 无符号除法原理

在无符号除法操作中，若商太大而无法正确存储在CPU寄存器中，就会发生除法溢出中断，此时除法操作将被中止。由于被除数和除数都是无符号整数，检测溢出条件相对容易。假设 DX 和 AX 寄存器为4位长，在无符号除法操作开始前， DX:AX 包含8位被除数，除数 D 位于4位寄存器或内存中。

首先，将除数与 DX （包含被除数的前4位）进行比较。若没有借位，则表示发生无符号除法溢出，因为商需要5位来存储。例如，除数为零就会产生溢出。若未发生溢出，则迭代4次，最终 DX 中得到余数， AX 中得到商。

在每次迭代中，无符号乘法是执行一系列加法和逻辑右移操作，而无符号除法则是执行一系列逻辑左移和减法操作。每次移位后，计算引擎会将 DX 与除数进行比较，仅当 DX 中的部分被除数大于或等于除数时，才会执行减法操作。

1.2 4位无符号除法示例

以 224 / 15 为例，初始寄存器状态和每次迭代后的寄存器内容如下：
| 步骤 | 操作 | DX | AX |
| ---- | ---- | ---- | ---- |
| 初始 | - | 0000