組合邏輯控制器原理

組合邏輯控制器原理第一頁，共二十頁，2022年，8月28日微命令發(fā)生器微命令序列I/O狀態(tài)控制臺信息運行狀態(tài)譯碼…...

PSW時序

IR地址形成PCθD尋來自M送M或ALU+1送M微命令發(fā)生器1.微命令發(fā)生器功能：產(chǎn)生全機所需的各種微命令控制最基本的操作(微操作)的命令電位型脈沖型微命令發(fā)生器的構成：將產(chǎn)生微命令的條件綜合化簡，形成邏輯式，用組合邏輯電路實現(xiàn)。第二頁，共二十頁，2022年，8月28日微命令發(fā)生器微命令序列I/O狀態(tài)控制臺信息運行狀態(tài)譯碼…...

PSW時序

IR地址形成PCθD尋來自M送M或ALU+1送M2.指令計數(shù)器PC功能：指示指令在M中的位置。PC本身+1順序執(zhí)行PC先+1，再用轉移地址修改PC微命令發(fā)生器PC轉移執(zhí)行:ALU+1第三頁，共二十頁，2022年，8月28日3.指令寄存器IR功能：存放現(xiàn)行指令。決定操作性質操作碼字段操作數(shù)地址轉移地址PC微命令發(fā)生器微命令序列I/O狀態(tài)控制臺信息運行狀態(tài)譯碼…...

PSW時序

IR地址形成θD尋來自M送M或ALU+1送M微命令發(fā)生器PC

IR地址碼字段譯碼器微命令發(fā)生器地址形成部件尋D第四頁，共二十頁，2022年，8月28日4.狀態(tài)寄存器PSW功能：指示程序運行方式，反映程序運行結果。例.某機的PSWPC微命令發(fā)生器微命令序列I/O狀態(tài)控制臺信息運行狀態(tài)譯碼…...

PSW時序

IR地址形成θD尋來自M送M或ALU+1送M微命令發(fā)生器PC

IR

PSW工作方式

優(yōu)先級

T

SZVC151211876543210第五頁，共二十頁，2022年，8月28日C=1進位

V=1溢出Z=1結果為0S=1結果為負T=1,執(zhí)行跟蹤程序（1）條件碼反映程序運行結果工作方式

優(yōu)先級TSZVC151211876543210（2）跟蹤標志為程序查錯設置的斷點標志T。程序初始化置T為1...測試T跟蹤程序….....第六頁，共二十頁，2022年，8月28日程序優(yōu)先級高于外部優(yōu)先級，不響應程序優(yōu)先級低于外部優(yōu)先級，可響應用戶方式：禁止程序執(zhí)行某些指令核心方式：允許程序執(zhí)行所有指令（3）優(yōu)先級為現(xiàn)行程序賦予優(yōu)先級別，以決定是否響應外部中斷請求。工作方式優(yōu)先級TSZVC151211876543210（4）工作方式規(guī)定程序的特權級。PSW在CPU中，反映程序運行狀態(tài)；控制/狀態(tài)字在接口中,反映CPU命令、設備狀態(tài)。第七頁，共二十頁，2022年，8月28日5.時序線路功能：控制操作時間和操作時刻。PC微命令發(fā)生器微命令序列I/O狀態(tài)控制臺信息運行狀態(tài)譯碼…...

PSW時序

IR地址形成θD尋來自M送M或ALU+1送M微命令發(fā)生器PC

IR

PSW時序振蕩器分頻器時鐘脈沖工作脈沖時鐘周期(節(jié)拍)產(chǎn)生電位型微命令，控制操作時間段產(chǎn)生脈沖型微命令，控制定時操作第八頁，共二十頁，2022年，8月28日1.取指令PCPC微命令發(fā)生器微命令序列I/O狀態(tài)控制臺信息運行狀態(tài)譯碼…...

PSW時序

IR地址形成θD尋來自M送M或ALU+1送M微命令發(fā)生器PC

IR

PSW時序二、控制器工作過程地址M指令IR、譯碼(θ、尋址方式)PC+1PC第九頁，共二十頁，2022年，8月28日2.取數(shù)(按尋址方式)立:PC微命令發(fā)生器微命令序列I/O狀態(tài)控制臺信息運行狀態(tài)譯碼…...

PSW時序

IR地址形成θD尋來自M送M或ALU+1送M微命令發(fā)生器PC

IR

PSW時序指令操作數(shù)有效地址M,取數(shù)R,取數(shù)直:寄存器號間:間接地址M,取有效地址寄存器號R,取有效地址變:形式地址變址量運算器計算有效地址第十頁，共二十頁，2022年，8月28日3.執(zhí)行(按操作碼)PC微命令發(fā)生器微命令序列I/O狀態(tài)控制臺信息運行狀態(tài)譯碼…...

PSW時序

IR地址形成θD尋來自M送M或ALU+1送M微命令發(fā)生器PC

IR

PSW時序結果存儲器/寄存器操作數(shù)加法器操作數(shù)第十一頁，共二十頁，2022年，8月28日1.組合邏輯控制器的時序劃分三、時序控制方式即：時序信號與操作的關系●

采用三級時序系統(tǒng)：指令周期工作周期1工作周期2工作周期n……時鐘周期1時鐘周期2時鐘周期m….….工作脈沖1工作脈沖2工作脈沖k…..……….(節(jié)拍1)(節(jié)拍2)(節(jié)拍m)第十二頁，共二十頁，2022年，8月28日●

時序關系：晶振輸出工作周期1工作周期2工作周期3時鐘T1工作脈沖P時鐘T2指令周期控制不同階段操作時間控制分步操作時間對微操作定時取指執(zhí)行取數(shù)取出指令修改PC打入IR打入PC第十三頁，共二十頁，2022年，8月28日2.時序控制方式及其變化（1）同步控制各項操作受統(tǒng)一時序控制。①定義：②特點：有明顯時序時間劃分，時鐘周期時間固定，各步操作的銜接、各部件之間的數(shù)據(jù)傳送受嚴格同步定時控制。③優(yōu)缺點：時序關系簡單，時序劃分規(guī)整，控制不復雜；控制邏輯易于集中，便于管理。時間安排不合理。④應用場合：用于CPU內部、設備內部、系統(tǒng)總線操作(各掛接部件速度相近，傳送時間確定，傳送距離較近)。各項操作受統(tǒng)一時序控制。由CPU或其他設備提供第十四頁，共二十頁，2022年，8月28日（2）異步控制各項操作按不同需要安排時間，不受統(tǒng)一時序控制。①定義：②特點：無統(tǒng)一時鐘周期劃分，各操作間的銜接和各部件之間的信息交換采用異步應答方式。例.異步傳送操作●主設備：申請并掌握總線權的設備?？偩€主從●從設備：響應主設備請求的設備。發(fā)/接接/發(fā)第十五頁，共二十頁，2022年，8月28日主設備獲得總線控制權●操作流程：主設備詢問從設備主設備發(fā)送/接收數(shù)據(jù)主設備釋放總線控制權從設備準備好？YN主設備輸出端與總線連接主設備輸出端與總線斷開第十六頁，共二十頁，2022年，8月28日時間安排緊湊、合理；控制復雜。③優(yōu)缺點：④應用場合：用于異步總線操作(各掛接部件速度差異大，傳送時間不確定，傳送距離較遠)。（3）同步方式的變化指令周期長度可變，時鐘周期長度不變?？捎糜嫈?shù)器指示時鐘周期數(shù)的變化。①不同指令安排不同時鐘周期數(shù)②總線周期中插入延長周期經(jīng)總線傳送一次數(shù)據(jù)所用的時間(送地址、讀/寫)第十七頁，共二十頁，2022年，8月28日總線周期長度可變，時鐘周期長度不變?？偩€周期(4T)例.一個總線周期包含4個時鐘周期時鐘T1T3T2T4送地址讀/寫數(shù)據(jù)結束同步方式時鐘T1T3T2T4T4T4Tw送地址讀/寫數(shù)據(jù)結束總線周期(5T)擴展同步方式第十八頁，共二十頁，2022年，8月28日1.組合邏輯控制方式四、組合邏輯控制方式的優(yōu)缺點及應用綜合化簡產(chǎn)生微命令的條件，形成邏輯關系式，用組合邏輯電路實現(xiàn)；執(zhí)行指令