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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、可維護性等一系列優(yōu)點，因而在計算機設(shè)計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。在計算機系統(tǒng)中，微程序設(shè)計技術(shù)是利用軟件方法來設(shè)計硬件的一門技術(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在一條微指令中，若干條微指令組成一段微程序，對應(yīng)一條機器指令。在設(shè)計CPU時，根據(jù)指令系統(tǒng)的需要，事先編制好各段微程序 ，且將它們存入一個專用存儲器（稱為控制存儲器）中。微程序控制器由指令寄存器IR、程序計數(shù)器PC、程序狀態(tài)字寄存器PSW、時序系統(tǒng)、控制存儲器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，從控制存儲器中找到相應(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雜、不易修改的缺點而提出的，用類似存儲程序的辦法，來解決微操作命令序列的形成。就是把一條機器指令看成一個微程序，每一個微程序包含若干條微指令，每一條微指令對應(yīng)一個或幾個微操作。然后把這些微程序存到一個存儲器中，用尋找用戶程序機器指令的辦法來尋找每個微程序中的微指令，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)計規(guī)整、調(diào)試、維修以及更改、擴充指令方便的優(yōu)點，易于實現(xiàn)自動化設(shè)計。但是由于它使用了控制存儲器，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，除了操作控制信號的形成方法和原理有差別外，其余的組成部分上沒有本質(zhì)的區(qū)別。最顯著的差別可歸納為如下兩點：
（1）實現(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器和存放當前正在執(zhí)行的微指令的寄存器直接控制下實現(xiàn)的，而組合邏輯控制器由邏輯電路實現(xiàn)。前者電路比較規(guī)整，各條指令控制信號的差別反映在控制存儲器的內(nèi)容上，因此無論是增加或修改（包括糾正設(shè)計中的錯誤或升級）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式列出，精簡化后用邏輯門電路實現(xiàn)，因而顯得零亂復雜，當需要增加或修改指令時很麻煩甚至不可能，因此微程序控制器得到了廣泛應(yīng)用，尤其是指令系統(tǒng)復雜的計算機，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，因為執(zhí)行每條微指令都要從控制存儲器（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算機中，對影響速度的關(guān)鍵部分如CPU，往往采用組合邏輯電路。近年來，一些新的計算機系統(tǒng)如RISC（精簡指令計算機），選用了組合邏輯控制器。
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