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1、控制器组成原理控制器组成原理现在学习的是第1页，共26页本章主要内容：本章主要内容：l本本章章讲讲述述控控制制器器的的基基本本组组成成、基基本本功功能能、硬硬布布线线控控制制器器的的组组成成原原理理与与实实现现方方法法、微微程程序序控控制制器器的的组组成成原原理理与与实实现现方方法法及及控控制制器器的的控控制制方方式式等等内内容容。要要求求重重点点掌掌握握两两种种控制器的实现方法。控制器的实现方法。现在学习的是第2页，共26页5.15.1 控制器的基本功能及结构控制器的基本功能及结构5.25.2指令的执行过程指令的执行过程5.35.3硬布线控制器的组成原理与实现方法硬布线控制器的组成原理与实现
2、方法5.4 5.4 微程序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5.55.5控制器的控制方式控制器的控制方式现在学习的是第3页，共26页5.15.1控制器的基本功能及结构控制器的基本功能及结构l5.1.1控制器的功能控制器的功能l1取指令取指令l2分析指令分析指令l3执行指令执行指令l4控制程序和数据的输入与结果输出控制程序和数据的输入与结果输出l5随机事件和某些特殊请求的处理随机事件和某些特殊请求的处理现在学习的是第4页，共26页5.1.2控制器的基本组成图5-1 控制器基本组成框图 现在学习的是第5页，共26页l1指令部件指令部件l2时序部件时序部件l3微操作信号发生器
3、微操作信号发生器l4中断机构中断机构现在学习的是第6页，共26页5.25.2指令的执行过程指令的执行过程l5.2.1时序系统时序系统l1指令周期和机器周期指令周期和机器周期l2节拍节拍l3工作脉冲工作脉冲现在学习的是第7页，共26页5.2.2指令的执行过程指令的执行过程l1取指令取指令l2分析指令分析指令l3执行指令执行指令现在学习的是第8页，共26页5.2.3指令的执行过程举例指令的执行过程举例l1数据通路l2加法指令ADD R1，NUMl3转移指令JZ A现在学习的是第9页，共26页5.35.3硬布线控制器的组成原理与实现方法硬布线控制器的组成原理与实现方法l5.3.1硬布线控制器的组成原
4、理硬布线控制器的组成原理l1 1绘制指令流程图绘制指令流程图l2 2安排指令操作时间表安排指令操作时间表l3 3安排微命令表安排微命令表l4 4进行微操作逻辑综合进行微操作逻辑综合 l5 5实现电路实现电路现在学习的是第10页，共26页5.3.2硬布线控制器的设计实例硬布线控制器的设计实例l1模型机的数据通路模型机的数据通路l2模型机的指令系统模型机的指令系统l3绘制指令流程图绘制指令流程图l4安排指令的操作时间表安排指令的操作时间表l5安排指令的微命令表安排指令的微命令表 l6进行微操作信号综合进行微操作信号综合l7实现电路实现电路现在学习的是第11页，共26页图5-8 微操作控制信号CE的
5、逻辑实现图 现在学习的是第12页，共26页5.4 5.4 微程序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l5.4.1 微程序控制器的基本原理微程序控制器的基本原理1有关的术语和概念有关的术语和概念l（1）微命令。）微命令。（2）微操作。）微操作。l（3）微指令。）微指令。（4）微周期。）微周期。l（5）微程序。）微程序。现在学习的是第13页，共26页l2微程序控制器的组成原理框图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 现在学习的是第14页，共26页l（1）控制存储器）控制存储器l（2）微指令寄存器）微指令寄存器l（2）微地址寄存器）微地址寄存器l（4）
6、地址转移逻辑）地址转移逻辑现在学习的是第15页，共26页l3微程序控制器执行过程描述微程序控制器执行过程描述现在学习的是第16页，共26页5.4.2微程序设计的技术问题微程序设计的技术问题l1微指令编码法微指令编码法l（1）直接控制法）直接控制法l（2）最短字长编码）最短字长编码l（3）分段直接编码）分段直接编码l（4）分段间接编码）分段间接编码现在学习的是第17页，共26页l2微指令格式微指令格式l（1）水平型微指令）水平型微指令l（2）垂直型微指令）垂直型微指令l（3）混合型微指令）混合型微指令现在学习的是第18页，共26页l3微地址的形成方式微地址的形成方式l（1）微程序入口地址的确定）
7、微程序入口地址的确定l（2）后继微地址的产生）后继微地址的产生现在学习的是第19页，共26页l4微指令的执行方式微指令的执行方式l（1）串行方式）串行方式图5-14 微指令的串行执行过程 现在学习的是第20页，共26页l（2）并行方式）并行方式图5-15 微指令的并行执行过程 现在学习的是第21页，共26页l5微指令格式设计举例微指令格式设计举例现在学习的是第22页，共26页5.4.3 微程序控制器的设计实例微程序控制器的设计实例l（1）模型机的数据通路（见）模型机的数据通路（见5.3.2节）节）l（2）模型机的指令系统（见）模型机的指令系统（见5.3.2节）节）l（3）绘制微程序流程图）绘制微程序流程图l（4）设计微指令格式）设计微指令格式l（5）将微程序代码化）将微程序代码化现在学习的是第23页，共26页5.55.5控制器的控制方式控制器的控制方式l1同步控制方式图5-18 同步控制方式 现在学习的是第24页，共26页l2异步控制方式图5-19 异步控制方式 现在学习的是第25页，共26页l3联合控制方式联合控制方式现在学习的是第26页，共26页