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控制器-常见种类

发布时间:2018-12-19

设计步骤:
1、设计机器的指令系统:规定指令的种类、指令的条指令的格式和功能;
2、初步的总体设计:如寄存器设置、总线安排、运算器设计、部件间的连接关系等;
3、绘制指令流程图:标出指令在什么时间、什么部件进行何种操作;
4、编排操作时间表:即根据指令流程图分解各操作为微操作,按时间段列出机器应进行的微操作;
5、列出微操作信号表达式,化简,电路实现。
基本组成:
1、指令寄存器用来存放正在执行的指令。指令分成两部分:操作码和地址码。操作码用来指示指令的操作性质,如加法、减法等;地址码给出本条指令的操作数地址或形成操作数地址的有关信息(这时通过地址形成电路来形成操作数地址)。有一种指令称为转移指令,它用来改变指令的正常执行顺序,这种指令的地址码部分给出的是要转去执行的指令的地址。
2、操作码译码器:用来对指令的操作码进行译码,产生相应的控制电平,完成分析指令的功能。
3、时序电路:用来产生时间标志信号。在微型计算机中,时间标志信号一般为三档:指令周期、总线周期和时钟周期。微操作命令产生电路产生完成指令规定操作的微操作命令。这些命令产生的主要依据是时间标志和指令的操作性质。该电路实际是各微操作控制信号表达式(如上面的A→L表达式)的电路实现,它是组合逻辑控制器中复杂的部分。
4、指令计数器:用来形成下一条要执行的指令的地址。通常,指令是顺序执行的,而指令在存储器中是顺序存放的。所以,一般情况下下一条要执行的指令的地址可通过将现行地址加1形成,微操作命令“1”就用于这个目的。如果执行的是转移指令,则下一条要执行的指令的地址是要转移到的地址。该地址就在本转移指令的地址码字段,将其直接送往指令计数器。
微程序控制器的提出是因为组合逻辑设计存在不便于设计、不0活、不易修改和扩充等缺点。

  

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