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文档简介

1、第5章 控制器组成原理,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。,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,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,5.1.2控制器的基本组成,图5-1 控制器基本组成框图,1指令部件 2时序部件 3微操

2、作信号发生器 4中断机构,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,5.2.2指令的执行过程,1取指令 2分析指令 3执行指令,5.2.3指令的执行过程举例,1数据通路 2加法指令ADD R1，NUM 3转移指令JZ A,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,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,

3、图5-8 微操作控制信号CE的逻辑实现图,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。,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,（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,3微程序控制器执行过程描述,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,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,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,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,（2）并行方式,图5-15 微指令的并行执行过程,5微指令格式设计举例,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,5.5控制

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