ch6-2 控制器

1、關鍵領域，任何細節(jié)都不能忽視。法國諺語 1第第6章章中央處理器 關鍵領域，任何細節(jié)都不能忽視。法國諺語 2教學思路教學思路基礎：基礎：CPU的基本組成的基本組成:ALU、專用寄存器、通用寄存器、控制器、專用寄存器、通用寄存器、控制器這些部件間的數(shù)量和鏈接方式不同，構成不同的模型機。這些部件間的數(shù)量和鏈接方式不同，構成不同的模型機。舉例說明指令執(zhí)行過程（不涉及控制器，模型機中沒舉例說明指令執(zhí)行過程（不涉及控制器，模型機中沒有畫出控制門，事實上每一步數(shù)據流對應一個控制信有畫出控制門，事實上每一步數(shù)據流對應一個控制信號），細化到寄存器級，重點注意數(shù)據流和指令流。號），細化到寄存器級，重點注意數(shù)據流和

2、指令流。在理解指令執(zhí)行過程的基礎上，推測控制器應該如何在理解指令執(zhí)行過程的基礎上，推測控制器應該如何工作，才能使指令執(zhí)行過程與我們預期的一致。工作，才能使指令執(zhí)行過程與我們預期的一致?？刂破鞯目刂拼胧┖芎唵尉褪前l(fā)送相應的電平信號，控制器的控制措施很簡單就是發(fā)送相應的電平信號，難點是發(fā)送電平的順序和時間，并且要發(fā)送的控制信難點是發(fā)送電平的順序和時間，并且要發(fā)送的控制信號很多，且相互關聯(lián)。號很多，且相互關聯(lián)。關鍵領域，任何細節(jié)都不能忽視。法國諺語 3指令執(zhí)行步驟與數(shù)據流圖示指令執(zhí)行步驟與數(shù)據流圖示典型指令的執(zhí)行過程舉例：典型指令的執(zhí)行過程舉例：800 0401 ADD r0, r1 ; 加法指令加

3、法指令801 2090 MOV r9, r0 ; 傳送指令傳送指令802 3409 MOV 807 , r9 ; 寫內存指令寫內存指令, 這是一條雙字指令這是一條雙字指令, 803 0807 ; 第二個字中的第二個字中的 807 是直接地址是直接地址804 A480 IN 80 ; 讀串行口數(shù)據到讀串行口數(shù)據到R0低低8位位805 9CFB JR C, 800 ; 若若C為為1轉移到轉移到800,否則順序執(zhí)否則順序執(zhí)行行806 AC00 RET ; 子程序返回指令子程序返回指令 其他一些指令與這里的幾條指令有相當多的共同特性，屬其他一些指令與這里的幾條指令有相當多的共同特性，屬于同一組的指令的

4、執(zhí)行步驟非常類似。于同一組的指令的執(zhí)行步驟非常類似。程序程序 計數(shù)器計數(shù)器 運算器運算器控制器控制器控制控制 存儲器存儲器用于運算器用于運算器輸入輸入/出設備出設備主存儲器主存儲器控制總線控制總線0 40178BD20902090CZVS接口接口.PCARIR數(shù)據總線數(shù)據總線地址總線地址總線ALU乘商寄存器乘商寄存器66881234R9操作數(shù)操作數(shù)地址地址操作碼操作碼寄存器組寄存器組映射映射地址寄存器地址寄存器指令寄存器指令寄存器微程序微程序定序器定序器主振主振 脈沖脈沖微指令寄存器微指令寄存器下地址字段內容下地址字段內容80034090807A48098FBAC003041800807800

5、 801 0401 0401 4275 42 75 AR PC讀內存，讀內存，IR讀出內容讀出內容R0 R0 + R1PC PC+1+ADD R0,R1程序程序 計數(shù)器計數(shù)器運算器運算器控制器控制器控制控制 存儲器存儲器用于運算器用于運算器輸入輸入/出設備出設備主存儲器主存儲器控制總線控制總線0 41278BD20902090CZVS接口接口.PCARIR數(shù)據總線數(shù)據總線地址總線地址總線ALU乘商寄存器乘商寄存器66881234R9操作數(shù)操作數(shù)地址地址操作碼操作碼寄存器組寄存器組映射映射地址寄存器地址寄存器指令寄存器指令寄存器微程序微程序定序器定序器主振主振 脈沖脈沖微指令寄存器微指令寄存器下

6、地址字段內容下地址字段內容80034090807A48098FBAC004725801807801 802 2090 2090 4275 4275 AR PC讀內存，讀內存，IR 讀出內容讀出內容R9 R0 + 0PC PC+10+MOV R9, R0程序計數(shù)器程序計數(shù)器運算器運算器控制器控制器控制控制 存儲器存儲器用于運算器用于運算器輸入設備輸入設備主存儲器主存儲器控制總線控制總線0 40178BD20902090CZVS接口接口.PCARIR數(shù)據總線數(shù)據總線地址總線地址總線ALU乘商寄存器乘商寄存器66881234R9 4275操作數(shù)操作數(shù)地址地址操作碼操作碼寄存器組寄存器組映射映射地址寄

7、存器地址寄存器指令寄存器指令寄存器微程序微程序定序器定序器主振主振 脈沖脈沖微指令寄存器微指令寄存器下地址字段內容下地址字段內容80034090807A48098FBAC00304180280780208073409 803803080780478BD04725ARPC， PC PC+1讀內存，讀內存，IR讀出內容讀出內容讀內存，讀內存，AR讀出內容讀出內容ARPC，PC PC+1寫內存寫內存,數(shù)據總線數(shù)據總線R9+04725+MOV 807, R9程序程序 計數(shù)器計數(shù)器運算器運算器控制器控制器控制控制 存儲器存儲器用于運算器用于運算器輸入輸入/出設備出設備主存儲器主存儲器控制總線控制總線0

8、41278BD20902090CZVS接口接口.PCARIR數(shù)據總線數(shù)據總線地址總線地址總線ALU乘商寄存器乘商寄存器66881234R9操作數(shù)操作數(shù)地址地址操作碼操作碼寄存器組寄存器組映射映射地址寄存器地址寄存器指令寄存器指令寄存器微程序微程序定序器定序器主振主振 脈沖脈沖微指令寄存器微指令寄存器下地址字段內容下地址字段內容80034090807A48098FBAC003041804807804 805 A080 A080 A ARPC讀內存，讀內存，IR讀出內容讀出內容讀設備，讀設備，R0讀出內容讀出內容PC PC+1 80 ARI/O portIN 80程程 序計數(shù)器序計數(shù)器運算器運算器

9、控制器控制器控制控制 存儲器存儲器用于運算器用于運算器輸入輸入/出設備出設備主存儲器主存儲器控制總線控制總線0 41278BD20902090CZVS接口接口.PCARIR數(shù)據總線數(shù)據總線地址總線地址總線ALU乘商寄存器乘商寄存器66881234R9操作數(shù)操作數(shù)地址地址操作碼操作碼寄存器組寄存器組映射映射地址寄存器地址寄存器指令寄存器指令寄存器微程序微程序定序器定序器主振主振 脈沖脈沖微指令寄存器微指令寄存器下地址字段內容下地址字段內容80034090807A48098FBAC00A805807805 806 98FA 98FA ARPC若若C=1, 則則 PCPC+offset讀內存，讀內存

10、，IR 讀出內容讀出內容PC PC+1否則否則 順序執(zhí)行順序執(zhí)行800 806 JR C, 800+程序程序 計數(shù)器計數(shù)器運算器運算器控制器控制器控制控制 存儲器存儲器用于運算器用于運算器輸入輸入/出設備出設備控制總線控制總線0 41278BD20902090CZVS接口接口.PCARIR數(shù)據總線數(shù)據總線地址總線地址總線ALU乘商寄存器乘商寄存器66881234R9操作數(shù)操作數(shù)地址地址操作碼操作碼寄存器組寄存器組映射映射地址寄存器地址寄存器指令寄存器指令寄存器微程序微程序定序器定序器主振主振 脈沖脈沖微指令寄存器微指令寄存器下地址字段內容下地址字段內容80034090807A48098FBAC

11、00A806807806 FF0 AC00 IP，ARPC讀內存，讀內存，IR 讀出內容讀出內容PC PC+1讀內存讀內存,PCMEM807 RET ARSP FF0 FF1 SP SP+1 A00 堆棧FF0單元存A00AC00關鍵領域，任何細節(jié)都不能忽視。法國諺語 10指令執(zhí)行流程小結指令執(zhí)行流程小結一條指令執(zhí)行的過程分為：一條指令執(zhí)行的過程分為：取指取指執(zhí)行執(zhí)行譯碼譯碼每個執(zhí)行階段都要發(fā)出若干控制信號每個執(zhí)行階段都要發(fā)出若干控制信號(微操微操作作/微命令微命令)。取指階段對所有的指令都有相同的操作和時取指階段對所有的指令都有相同的操作和時序。序。執(zhí)行階段差別較大。執(zhí)行階段差別較大。關鍵領

12、域，任何細節(jié)都不能忽視。法國諺語 116.3.3 指令執(zhí)行的基本過程指令執(zhí)行的基本過程1.取指令階段取指令階段把指令從主存中取出并送至指令寄存器中。把指令從主存中取出并送至指令寄存器中。(PC)MAR由控制單元（由控制單元（CU）經控制總線（）經控制總線（CB）向主）向主存發(fā)讀命令。存發(fā)讀命令。 Read M(MAR) MDR (MDR)IR (PC)1PC以上這些操作對任何一條指令來說都是必須要以上這些操作對任何一條指令來說都是必須要執(zhí)行的操作，所以稱為執(zhí)行的操作，所以稱為公共操作。公共操作。關鍵領域，任何細節(jié)都不能忽視。法國諺語 126.3 時序系統(tǒng)與控制方式時序系統(tǒng)與控制方式2.分析取數(shù)

13、階段分析取數(shù)階段 取出指令后，機器立即進入分析指令取出指令后，機器立即進入分析指令階段，指令譯碼器階段，指令譯碼器ID可識別和區(qū)分不同的可識別和區(qū)分不同的指令類型及各種獲取操作數(shù)的方法。由于指令類型及各種獲取操作數(shù)的方法。由于各條指令功能不同，尋址方式也不同，所各條指令功能不同，尋址方式也不同，所以分析取數(shù)階段的操作是各不相同的。以分析取數(shù)階段的操作是各不相同的。關鍵領域，任何細節(jié)都不能忽視。法國諺語 136.3 時序系統(tǒng)與控制方式時序系統(tǒng)與控制方式3.執(zhí)行階段執(zhí)行階段 執(zhí)行階段完成指令規(guī)定的各種操作，執(zhí)行階段完成指令規(guī)定的各種操作，形成穩(wěn)定的運算結果，并將其存儲起來。形成穩(wěn)定的運算結果，并將

14、其存儲起來。 計算機的基本工作過程可以概括成為計算機的基本工作過程可以概括成為取指令、分析取數(shù)、執(zhí)行指令，然后再取取指令、分析取數(shù)、執(zhí)行指令，然后再取下一條指令，下一條指令，。如此周而復始，直至。如此周而復始，直至遇到停機指令或外來的干預為止。遇到停機指令或外來的干預為止。關鍵領域，任何細節(jié)都不能忽視。法國諺語 14指令執(zhí)行流程圖指令執(zhí)行流程圖取指取指PC+1取數(shù)取數(shù)加法運算加法運算譯碼譯碼取數(shù)取數(shù)減法運算減法運算關鍵領域，任何細節(jié)都不能忽視。法國諺語 156.3 時序系統(tǒng)與控制方式時序系統(tǒng)與控制方式思考：思考：什么是主頻，及其作用？什么是主頻，及其作用？每個微操作執(zhí)行多長時間？如何給每個微操

15、作每個微操作執(zhí)行多長時間？如何給每個微操作定時？定時？微操作時間確定微操作時間確定指令的執(zhí)行時間確定，但是指令的執(zhí)行時間確定，但是每條指令的微操作數(shù)目可能不同，如何確定什每條指令的微操作數(shù)目可能不同，如何確定什么時候指令執(zhí)行完成，并開始取下一條指令？么時候指令執(zhí)行完成，并開始取下一條指令？在取指、譯碼在取指、譯碼/取數(shù)和執(zhí)行等階段間有如何進行取數(shù)和執(zhí)行等階段間有如何進行轉換？即如何確定每個階段執(zhí)行是否完成？轉換？即如何確定每個階段執(zhí)行是否完成？時序系統(tǒng)時序系統(tǒng)為指令的執(zhí)行提供各種定時信為指令的執(zhí)行提供各種定時信號，是計算機號，是計算機/CPU/控制器的心臟?？刂破鞯男呐K。關鍵領域，任何細節(jié)都不

16、能忽視。法國諺語 166.3 時序系統(tǒng)與控制方式時序系統(tǒng)與控制方式6.3.1 時序系統(tǒng)時序系統(tǒng)1.指令周期和機器周期指令周期和機器周期 指令周期是指取指令、分析指令到執(zhí)行完該指令周期是指取指令、分析指令到執(zhí)行完該指令所需的全部時間指令所需的全部時間。各指令的指令周期不盡相同。各指令的指令周期不盡相同。 機器周期通機器周期通CPU周期，通常把一條指令周期，通常把一條指令劃分為若干個機器周期，每個機器周期完成劃分為若干個機器周期，每個機器周期完成一個基本操作。并對每個機器周期設置一個一個基本操作。并對每個機器周期設置一個狀態(tài)標志位，當狀態(tài)標志位，當CPU運行到某周期時，相應運行到某周期時，相應的狀

17、態(tài)標志位置的狀態(tài)標志位置“1”。指令周期指令周期i機器周期機器周期關鍵領域，任何細節(jié)都不能忽視。法國諺語 176.3 時序系統(tǒng)與控制方式時序系統(tǒng)與控制方式2.節(jié)拍節(jié)拍 在一個機器周期內，要完成若干個微操在一個機器周期內，要完成若干個微操作。這些微操作有的可以同時執(zhí)行，有的需作。這些微操作有的可以同時執(zhí)行，有的需要按先后次序串行執(zhí)行。因而需要要按先后次序串行執(zhí)行。因而需要把一個機把一個機器周期分為若干個相等的時間段，每一個時器周期分為若干個相等的時間段，每一個時間段對應一個電位信號，稱為節(jié)拍電位信號間段對應一個電位信號，稱為節(jié)拍電位信號。 節(jié)拍的寬度取決于節(jié)拍的寬度取決于CPU完成一次基本操作的

18、完成一次基本操作的時間。時間。關鍵領域，任何細節(jié)都不能忽視。法國諺語 186.3 時序系統(tǒng)與控制方式時序系統(tǒng)與控制方式 由于不同的機器周期內需要完成的微操由于不同的機器周期內需要完成的微操作內容和個數(shù)是不同的，因此，不同機器周作內容和個數(shù)是不同的，因此，不同機器周期內所需要的節(jié)拍數(shù)也不相同。節(jié)拍的選取期內所需要的節(jié)拍數(shù)也不相同。節(jié)拍的選取一般有以下幾種方法：一般有以下幾種方法：(1)統(tǒng)一節(jié)拍法統(tǒng)一節(jié)拍法 以最復雜的機器周期為準定出節(jié)拍數(shù)以最復雜的機器周期為準定出節(jié)拍數(shù)，每一節(jié)拍時間的長短也以最繁的微操作作為每一節(jié)拍時間的長短也以最繁的微操作作為標準。這種方法采用統(tǒng)一的、具有相等時間標準。這種方

19、法采用統(tǒng)一的、具有相等時間間隔和相同數(shù)目的節(jié)拍，使得所有的機器周間隔和相同數(shù)目的節(jié)拍，使得所有的機器周期長度都是相等的，因此稱為期長度都是相等的，因此稱為定長定長CPU周期周期。關鍵領域，任何細節(jié)都不能忽視。法國諺語 196.3 時序系統(tǒng)與控制方式時序系統(tǒng)與控制方式(2)分散節(jié)拍法分散節(jié)拍法 按照機器周期的實際需要安排節(jié)拍數(shù)，按照機器周期的實際需要安排節(jié)拍數(shù)，需要多少節(jié)拍，就發(fā)出多少節(jié)拍，這樣可以需要多少節(jié)拍，就發(fā)出多少節(jié)拍，這樣可以避免浪費，提高時間利用率。由于各機器周避免浪費，提高時間利用率。由于各機器周期長度不同，又稱為期長度不同，又稱為不定長不定長CPU周期周期。關鍵領域，任何細節(jié)都不

20、能忽視。法國諺語 206.3 時序系統(tǒng)與控制方式時序系統(tǒng)與控制方式(3)延長節(jié)拍法延長節(jié)拍法 在照顧多數(shù)機器周期要求的情況下，選在照顧多數(shù)機器周期要求的情況下，選取適當?shù)墓?jié)拍數(shù)取適當?shù)墓?jié)拍數(shù)，作為基本節(jié)拍作為基本節(jié)拍，如果在某，如果在某個機器周期內統(tǒng)一的節(jié)拍數(shù)無法完成該周期個機器周期內統(tǒng)一的節(jié)拍數(shù)無法完成該周期的全部微操作，則可以延長節(jié)拍。的全部微操作，則可以延長節(jié)拍。T0T1T0T0T0T0T0T1T1T1T1T1關鍵領域，任何細節(jié)都不能忽視。法國諺語 216.3 時序系統(tǒng)與控制方式時序系統(tǒng)與控制方式(4)時鐘周期插入時鐘周期插入 在一些微型機中，時序信號中不設置在一些微型機中，時序信號中不

21、設置節(jié)拍，而直接使用時鐘周期信號。一個機節(jié)拍，而直接使用時鐘周期信號。一個機器周期中含有若干個時鐘周期，時鐘周期器周期中含有若干個時鐘周期，時鐘周期的數(shù)目取決于機器周期內完成微操作的多的數(shù)目取決于機器周期內完成微操作的多少及相應功能部件的速度。一個機器周期少及相應功能部件的速度。一個機器周期的基本時鐘周期數(shù)確定之后，還可以不斷的基本時鐘周期數(shù)確定之后，還可以不斷插入等待時鐘周期。插入等待時鐘周期。關鍵領域，任何細節(jié)都不能忽視。法國諺語 226.3 時序系統(tǒng)與控制方式時序系統(tǒng)與控制方式T1T2T3T4T1T2TwTwT3T4MM關鍵領域，任何細節(jié)都不能忽視。法國諺語 236.3 時序系統(tǒng)與控制方

22、式時序系統(tǒng)與控制方式3.工作脈沖工作脈沖 即即CPU內部各寄存器的數(shù)據打入脈沖。內部各寄存器的數(shù)據打入脈沖。工作脈沖的寬度只占節(jié)拍電位寬度的工作脈沖的寬度只占節(jié)拍電位寬度的1/n，并處于節(jié)拍的末尾，只要能保證所有觸發(fā)器并處于節(jié)拍的末尾，只要能保證所有觸發(fā)器都可靠、穩(wěn)定地翻轉就可以了。都可靠、穩(wěn)定地翻轉就可以了。 在只設置機器周期和時鐘周期的微型機中，在只設置機器周期和時鐘周期的微型機中，一般不再設置工作脈沖，因為時鐘周期既可一般不再設置工作脈沖，因為時鐘周期既可以作為電位信號，其前后沿又可以作為脈沖以作為電位信號，其前后沿又可以作為脈沖觸發(fā)信號。觸發(fā)信號。關鍵領域，任何細節(jié)都不能忽視。法國諺語

23、 246.3 時序系統(tǒng)與控制方式時序系統(tǒng)與控制方式4.多級時序系統(tǒng)多級時序系統(tǒng) 機器周期、節(jié)拍、工作脈沖三級機器周期、節(jié)拍、工作脈沖三級時序系統(tǒng)。時序系統(tǒng)。每個機器周期每個機器周期M中包括若干節(jié)拍，每個節(jié)中包括若干節(jié)拍，每個節(jié)拍內有一個脈沖。在機器周期間、節(jié)拍電拍內有一個脈沖。在機器周期間、節(jié)拍電位間、工作脈沖間既不允許有重疊交叉，位間、工作脈沖間既不允許有重疊交叉，也不允許有空隙，應該是一個接一個的準也不允許有空隙，應該是一個接一個的準確連接。確連接。關鍵領域，任何細節(jié)都不能忽視。法國諺語 256.3 時序系統(tǒng)與控制方式時序系統(tǒng)與控制方式T1T2T3T4M1M2P關鍵領域，任何細節(jié)都不能忽視

24、。法國諺語 266.3 時序系統(tǒng)與控制方式時序系統(tǒng)與控制方式T1T2T3T4T1T2T3T1T2T3取指周期取指周期M1存儲器讀周期存儲器讀周期M2存儲器寫周期存儲器寫周期M3指令周期指令周期關鍵領域，任何細節(jié)都不能忽視。法國諺語 276.3 時序系統(tǒng)與控制方式時序系統(tǒng)與控制方式6.3.2 控制方式控制方式1.同步控制方式同步控制方式即固定時序控制方式，即固定時序控制方式，各項操作都由統(tǒng)一各項操作都由統(tǒng)一的時序信號控制的時序信號控制，在每個機器周期中產生，在每個機器周期中產生統(tǒng)一數(shù)目的節(jié)拍電位和工作脈沖。統(tǒng)一數(shù)目的節(jié)拍電位和工作脈沖。由于不同的指令，操作時間長短不一致，由于不同的指令，操作時間

25、長短不一致，同步控制方式應同步控制方式應以最復雜指令的操作時間以最復雜指令的操作時間作為統(tǒng)一的時間間隔標準作為統(tǒng)一的時間間隔標準。在同步控制方式中，各指令所需的時序由在同步控制方式中，各指令所需的時序由控制器統(tǒng)一發(fā)出，所有微操作都與時鐘同控制器統(tǒng)一發(fā)出，所有微操作都與時鐘同步，所以又稱為步，所以又稱為集中控制方式或中央控制集中控制方式或中央控制方式方式。關鍵領域，任何細節(jié)都不能忽視。法國諺語 286.3 時序系統(tǒng)與控制方式時序系統(tǒng)與控制方式 優(yōu)點：優(yōu)點：設計簡單，容易實現(xiàn)，設計簡單，容易實現(xiàn)，缺點：缺點：簡單指令有較多的空閑時間，造成較大簡單指令有較多的空閑時間，造成較大數(shù)量的時間浪費，從而影

26、響了指令的執(zhí)行數(shù)量的時間浪費，從而影響了指令的執(zhí)行速度。速度。 關鍵領域，任何細節(jié)都不能忽視。法國諺語 296.3 時序系統(tǒng)與控制方式時序系統(tǒng)與控制方式2.異步控制方式異步控制方式即可變時序控制方式。各項操作不采用統(tǒng)即可變時序控制方式。各項操作不采用統(tǒng)一的時序信號控制，而根據指令或部件的一的時序信號控制，而根據指令或部件的具體情況決定，具體情況決定，需要多少時間，就占用多需要多少時間，就占用多少時間。少時間。又稱為又稱為分散控制方式或局部控制分散控制方式或局部控制方式方式。 沒有時間上的浪費沒有時間上的浪費，因而提高了機器的效，因而提高了機器的效率，但是率，但是控制比較復雜控制比較復雜。關鍵領

27、域，任何細節(jié)都不能忽視。法國諺語 306.3 時序系統(tǒng)與控制方式時序系統(tǒng)與控制方式3.聯(lián)合控制方式聯(lián)合控制方式這是同步控制和異步控制相結合的方式。這是同步控制和異步控制相結合的方式。在功能部件內部采用同步方式或以同步方在功能部件內部采用同步方式或以同步方式為主的控制方式。式為主的控制方式。在功能部件之間采用異步方式。在功能部件之間采用異步方式。關鍵領域，任何細節(jié)都不能忽視。法國諺語 316.2 控制器的組成和實現(xiàn)方法控制器的組成和實現(xiàn)方法6.2.1 控制器的基本組成控制器的基本組成微操作微操作信號發(fā)生器信號發(fā)生器微操作命令序列微操作命令序列程序計數(shù)器程序計數(shù)器PC地址形成部件地址形成部件譯碼器

28、譯碼器節(jié)拍發(fā)生器節(jié)拍發(fā)生器 時鐘時鐘中斷控制邏輯中斷控制邏輯狀態(tài)寄存器狀態(tài)寄存器操作碼操作碼地址碼地址碼指令寄存器指令寄存器IR中斷請求中斷請求控制臺信息控制臺信息I/O狀態(tài)狀態(tài)信息信息+1送送MAR或或ALU運行狀態(tài)運行狀態(tài)指令結束指令結束關鍵領域，任何細節(jié)都不能忽視。法國諺語 326.2 控制器的組成和實現(xiàn)方法控制器的組成和實現(xiàn)方法1.指令部件指令部件 指令部件的主要任務是完成取指令并分析指指令部件的主要任務是完成取指令并分析指令。指令部件包括：令。指令部件包括： 程序計數(shù)器（程序計數(shù)器（PC） 指令寄存器（指令寄存器（IR） 指令譯碼器（指令譯碼器（ID）：）：根據根據IR中的操作碼識別

29、出中的操作碼識別出這是一條什么樣的指令，并產生相應的控制信號這是一條什么樣的指令，并產生相應的控制信號提供給微操作信號發(fā)生器提供給微操作信號發(fā)生器。 地址形成部件地址形成部件 根據指令的不同尋址方式，用來形成操作數(shù)根據指令的不同尋址方式，用來形成操作數(shù)的有效地址的有效地址，在微、小型機中，一般不設專門的，在微、小型機中，一般不設專門的地址形成部件，而是利用運算器來進行有效地址地址形成部件，而是利用運算器來進行有效地址的計算。的計算。 關鍵領域，任何細節(jié)都不能忽視。法國諺語 336.2 控制器的組成和實現(xiàn)方法控制器的組成和實現(xiàn)方法2.時序部件時序部件 時序部件能產生一定的時序信號，以時序部件能產

30、生一定的時序信號，以保證機器的各功能部件有節(jié)奏地進行信息保證機器的各功能部件有節(jié)奏地進行信息傳送、加工及信息存儲。時序部件包括：傳送、加工及信息存儲。時序部件包括：脈沖源脈沖源 脈沖源用來產生具有一定頻率和寬度脈沖源用來產生具有一定頻率和寬度的時鐘脈沖信號，的時鐘脈沖信號，為整個機器提供基準信為整個機器提供基準信號號。關鍵領域，任何細節(jié)都不能忽視。法國諺語 346.2 控制器的組成和實現(xiàn)方法控制器的組成和實現(xiàn)方法啟?？刂七壿媶⑼？刂七壿?啟?？刂七壿嫷淖饔檬歉鶕嬎銠C的需啟?？刂七壿嫷淖饔檬歉鶕嬎銠C的需要，要，可靠地開放或封鎖脈沖可靠地開放或封鎖脈沖，控制時序信號，控制時序信號的發(fā)生或停止，

31、實現(xiàn)對整個機器的正確啟動的發(fā)生或停止，實現(xiàn)對整個機器的正確啟動或停止。啟?？刂七壿嫽蛲Ｖ?。啟?？刂七壿嫳ＷC啟動時輸出的第保證啟動時輸出的第一個脈沖和停止時輸出的最后一個脈沖都是一個脈沖和停止時輸出的最后一個脈沖都是完整的脈沖完整的脈沖(完整的節(jié)拍、完整的完整的節(jié)拍、完整的CPU周期、周期、完整的指令周期完整的指令周期)。節(jié)拍信號發(fā)生器節(jié)拍信號發(fā)生器 節(jié)拍信號發(fā)生器又稱脈沖分配器。脈沖節(jié)拍信號發(fā)生器又稱脈沖分配器。脈沖源產生的脈沖信號，經過節(jié)拍信號發(fā)生器后源產生的脈沖信號，經過節(jié)拍信號發(fā)生器后產生出各個機器周期中的節(jié)拍信號，用以控產生出各個機器周期中的節(jié)拍信號，用以控制計算機完成每一步微操作。制計算機完成每一步微操作。關鍵領域，任何細節(jié)都不能忽視。法國諺語 356.2 控制器的組成和實現(xiàn)方法控制器的組成和實現(xiàn)方法3.微操作信號發(fā)生器微操作信號發(fā)生器 一條指令的取出和執(zhí)行可以分解成很一條指令的取出和執(zhí)行可以分解成很多最基本的操作，這種最基本的不可再分多最基本的操作，這種最基本的不可再分割的操作稱為微操作。微操作信號發(fā)生器割的操作稱為微操作。微操作信號發(fā)生器也稱為控制單元（也稱為控