Микроко́д — программа, реализующая набор инструкций процессора. Так же, как одна инструкция языка высокого уровня преобразуется в серию машинных инструкций, в процессоре, использующем микрокод, каждая машинная инструкция реализуется в виде серии микроинструкций — микропрограммы, микрокода.
На большинстве компьютеров, использующих микрокод, он присутствует не в основной памяти, а в специальной быстродействующей памяти (англ. control store), как например, в наборе микросхем 588 серии с АЛУ КА588ВС2 и ПЗУ управляющей памяти КА588ВУ2. Эта память может допускать только чтение либо чтение-запись; в последнем случае микрокод может быть загружен из постоянной памяти в процессе запуска процессора. Возможность изменения микрокода позволяет исправлять найденные ошибки и добавлять реализацию новых инструкций. Микрокод также позволяет настроить микроархитектуру компьютера на эмуляцию другой (как правило, более сложной) архитектуры.
Микропрограммы состоят из серий микроинструкций, часто называемых элементарными операциями. Микроинструкции управляют процессором на самом низком уровне. Например, отдельная микроинструкция может содержать указание следующих действий:
Для того, чтобы одна микроинструкция могла описывать весь этот набор, микроинструкции часто делаются довольно «широкими», например, длиной в 56 битов или даже больше. Микроинструкции, или микрокоманды, в свою очередь, инициируют так называемые микрооперации. Микрооперации — это и есть элементарные преобразования над данными; в качестве примеров можно привести следующие:
Подход микропрограммирования процессоров (микрокода) был предложен в 1953 году Вилксом и Стрингером[1].
Первоначально микрокод был использован в качестве более простого способа разработки управляющего устройства процессора. Прежде набор инструкций задавался жёстко, каждая машинная инструкция (сложение, сдвиг, копирование) реализовывалась непосредственно в схеме. Это давало высокую скорость, но по мере того, как набор инструкций рос, всё сложнее становилось реализовывать в виде схемы и отлаживать инструкции всё возрастающей сложности. Микрокод смягчил эту проблему тем, что позволил инженерам-проектировщикам при реализации сложной инструкции заменить создание сложной схемы на написание микропрограммы. Более того, микрокод можно было с лёгкостью изменить на поздних этапах проектирования, схему же изменить намного сложнее. Таким образом, микрокод облегчил проектирование процессоров, что привело к усложнению набора команд.