控制器組成原理

控制器組成原理第1頁，課件共26頁，創(chuàng)作于2023年2月本章主要內(nèi)容：本章講述控制器的基本組成、基本功能、硬布線控制器的組成原理與實(shí)現(xiàn)方法、微程序控制器的組成原理與實(shí)現(xiàn)方法及控制器的控制方式等內(nèi)容。要求重點(diǎn)掌握兩種控制器的實(shí)現(xiàn)方法。第2頁，課件共26頁，創(chuàng)作于2023年2月5.1控制器的基本功能及結(jié)構(gòu)

5.2指令的執(zhí)行過程5.3硬布線控制器的組成原理與實(shí)現(xiàn)方法

5.4微程序控制器的組成原理與實(shí)現(xiàn)方法

5.5控制器的控制方式

第3頁，課件共26頁，創(chuàng)作于2023年2月5.1控制器的基本功能及結(jié)構(gòu)

5.1.1控制器的功能1．取指令2．分析指令3．執(zhí)行指令4．控制程序和數(shù)據(jù)的輸入與結(jié)果輸出5．隨機(jī)事件和某些特殊請求的處理第4頁，課件共26頁，創(chuàng)作于2023年2月5.1.2控制器的基本組成

圖5-1控制器基本組成框圖

第5頁，課件共26頁，創(chuàng)作于2023年2月1．指令部件2．時(shí)序部件3．微操作信號發(fā)生器4．中斷機(jī)構(gòu)第6頁，課件共26頁，創(chuàng)作于2023年2月5.2指令的執(zhí)行過程

5.2.1時(shí)序系統(tǒng)1．指令周期和機(jī)器周期2．節(jié)拍3．工作脈沖第7頁，課件共26頁，創(chuàng)作于2023年2月5.2.2指令的執(zhí)行過程

1．取指令2．分析指令3．執(zhí)行指令第8頁，課件共26頁，創(chuàng)作于2023年2月5.2.3指令的執(zhí)行過程舉例

1．?dāng)?shù)據(jù)通路2．加法指令A(yù)DDR1，[NUM]3．轉(zhuǎn)移指令JZA第9頁，課件共26頁，創(chuàng)作于2023年2月5.3硬布線控制器的組成原理與實(shí)現(xiàn)方法

5.3.1硬布線控制器的組成原理1．繪制指令流程圖2．安排指令操作時(shí)間表3．安排微命令表4．進(jìn)行微操作邏輯綜合5．實(shí)現(xiàn)電路第10頁，課件共26頁，創(chuàng)作于2023年2月5.3.2硬布線控制器的設(shè)計(jì)實(shí)例

1．模型機(jī)的數(shù)據(jù)通路2．模型機(jī)的指令系統(tǒng)3．繪制指令流程圖4．安排指令的操作時(shí)間表5．安排指令的微命令表

6．進(jìn)行微操作信號綜合7．實(shí)現(xiàn)電路第11頁，課件共26頁，創(chuàng)作于2023年2月圖5-8微操作控制信號CE的邏輯實(shí)現(xiàn)圖

第12頁，課件共26頁，創(chuàng)作于2023年2月5.4微程序控制器的組成原理與實(shí)現(xiàn)方法

5.4.1微程序控制器的基本原理

1．有關(guān)的術(shù)語和概念（1）微命令。

（2）微操作。

（3）微指令。

（4）微周期。

（5）微程序。

第13頁，課件共26頁，創(chuàng)作于2023年2月2．微程序控制器的組成原理框圖圖5-9微程序控制器的組成原理框圖

第14頁，課件共26頁，創(chuàng)作于2023年2月（1）控制存儲(chǔ)器（2）微指令寄存器（2）微地址寄存器（4）地址轉(zhuǎn)移邏輯第15頁，課件共26頁，創(chuàng)作于2023年2月3．微程序控制器執(zhí)行過程描述第16頁，課件共26頁，創(chuàng)作于2023年2月5.4.2微程序設(shè)計(jì)的技術(shù)問題

1．微指令編碼法（1）直接控制法（2）最短字長編碼（3）分段直接編碼（4）分段間接編碼第17頁，課件共26頁，創(chuàng)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頁，課件共26頁，創(chuàng)作于2023年2月3．微地址的形成方式（1）微程序入口地址的確定（2）后繼微地址的產(chǎn)生第19頁，課件共26頁，創(chuàng)作于2023年2月4．微指令的執(zhí)行方式（1）串行方式圖5-14微指令的串行執(zhí)行過程

第20頁，課件共26頁，創(chuàng)作于2023年2月（2）并行方式圖5-15微指令的并行執(zhí)行過程

第21頁，課件共26頁，創(chuàng)作于2023年2月5．微指令格式設(shè)計(jì)舉例第22頁，課件共26頁，創(chuàng)作于2023年2月5.4.3微程序控制器的設(shè)計(jì)實(shí)例

（1）模型機(jī)的數(shù)據(jù)通路（見5.3.2節(jié)）（2）模型機(jī)的指令系統(tǒng)（見5.3.2節(jié)）（3）繪制微程序流程圖（4）設(shè)計(jì)微指令格式（5）將微程序代碼化第23頁，課件共26頁，創(chuàng)作于2023年2月5.5控制器的控制方式

1．同步控制方式圖5-18同步控制方式

第24頁，課件共