控制器组成原理

控制器组成原理第1页，课件共26页，创作于2023年2月本章主要内容：本章讲述控制器的基本组成、基本功能、硬布线控制器的组成原理与实现方法、微程序控制器的组成原理与实现方法及控制器的控制方式等内容。要求重点掌握两种控制器的实现方法。第2页，课件共26页，创作于2023年2月5.1控制器的基本功能及结构

5.2指令的执行过程5.3硬布线控制器的组成原理与实现方法

5.4微程序控制器的组成原理与实现方法

5.5控制器的控制方式

第3页，课件共26页，创作于2023年2月5.1控制器的基本功能及结构

5.1.1控制器的功能1．取指令2．分析指令3．执行指令4．控制程序和数据的输入与结果输出5．随机事件和某些特殊请求的处理第4页，课件共26页，创作于2023年2月5.1.2控制器的基本组成

图5-1控制器基本组成框图

第5页，课件共26页，创作于2023年2月1．指令部件2．时序部件3．微操作信号发生器4．中断机构第6页，课件共26页，创作于2023年2月5.2指令的执行过程

5.2.1时序系统1．指令周期和机器周期2．节拍3．工作脉冲第7页，课件共26页，创作于2023年2月5.2.2指令的执行过程

1．取指令2．分析指令3．执行指令第8页，课件共26页，创作于2023年2月5.2.3指令的执行过程举例

1．数据通路2．加法指令ADDR1，[NUM]3．转移指令JZA第9页，课件共26页，创作于2023年2月5.3硬布线控制器的组成原理与实现方法

5.3.1硬布线控制器的组成原理1．绘制指令流程图2．安排指令操作时间表3．安排微命令表4．进行微操作逻辑综合5．实现电路第10页，课件共26页，创作于2023年2月5.3.2硬布线控制器的设计实例

1．模型机的数据通路2．模型机的指令系统3．绘制指令流程图4．安排指令的操作时间表5．安排指令的微命令表

6．进行微操作信号综合7．实现电路第11页，课件共26页，创作于2023年2月图5-8微操作控制信号CE的逻辑实现图

第12页，课件共26页，创作于2023年2月5.4微程序控制器的组成原理与实现方法

5.4.1微程序控制器的基本原理

1．有关的术语和概念（1）微命令。

（2）微操作。

（3）微指令。

（4）微周期。

（5）微程序。

第13页，课件共26页，创作于2023年2月2．微程序控制器的组成原理框图图5-9微程序控制器的组成原理框图

第14页，课件共26页，创作于2023年2月（1）控制存储器（2）微指令寄存器（2）微地址寄存器（4）地址转移逻辑第15页，课件共26页，创作于2023年2月3．微程序控制器执行过程描述第16页，课件共26页，创作于2023年2月5.4.2微程序设计的技术问题

1．微指令编码法（1）直接控制法（2）最短字长编码（3）分段直接编码（4）分段间接编码第17页，课件共26页，创作于2023年2月2．微指令格式（1）水平型微指令（2）垂直型微指令（3）混合型微指令第18页，课件共26页，创作于2023年2月3．微地址的形成方式（1）微程序入口地址的确定（2）后继微地址的产生第19页，课件共26页，创作于2023年2月4．微指令的执行方式（1）串行方式图5-14微指令的串行执行过程

第20页，课件共26页，创作于2023年2月（2）并行方式图5-15微指令的并行执行过程

第21页，课件共26页，创作于2023年2月5．微指令格式设计举例第22页，课件共26页，创作于2023年2月5.4.3微程序控制器的设计实例

（1）模型机的数据通路（见5.3.2节）（2）模型机的指令系统（见5.3.2节）（3）绘制微程序流程图（4）设计微指令格式（5）将微程序代码化第23页，课件共26页，创作于2023年2月5.5控制器的控制方式

1．同步控制方式图5-18同步控制方式

第24页，课件共