《第9章控制单元的组成原理2013(V1.2).ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第9章控制单元的组成原理2013(V1.2).ppt（54页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、第九章第九章 控制单元的组控制单元的组成原理成原理计计 算算 机机 组组 成成 原原 理理2013年3月26日 控制单元是CPU的一部分，计算机无论完成什么任务，都是在控制单元控制下完成的。CU向CPU外部发出控制信号，以命令CPU与存储器和I/O模块交换数据，控制单元也向CPU内部发送控制信号，以完成寄存器间数据传送，使ALU完成指定的功能以及其他内部操作。该模型表示了控制单元的输入和输出信号之间的关系。输入信号有：时序:CPU的所有工作都按一定的时间关系有序安排。9.1 控制单元模型指令寄存器指令寄存器控制单元（CU）系统总线图9-1 控制单元模型CPUCPU的控制的控制信号信号来自总线控
2、制信号来自总线控制信号至至总线控制信号总线控制信号标标志志时时序序指令寄存器:当前指令的操作码-确定指令完成何种微操作。标志：标志决定CPU发出哪些控制信号，例如，对“增量若为0跳步”指令来说，CU据零标志是否置位确定PC是否加1。来自系统总线的控制信号：系统的控制线部分向CU提供，如中断信号和存储器的操作完成信号等。输出信号有：CPU内的控制信号：包括用于寄存器之间传送数据和用于指定ALU的功能两类。到控制总线的控制信号：有存储器的控制信号和对I/O模块的控制信号。这里的控制信号即微操作控制信号，这些控制信号作为二进制输入量直接送到各个逻辑门上。例如取指令操作包括两步：第一步将程序计数器PC
3、的内容传送到主存的地址寄存器MAR；第二步由存储器读一个字装入IR，并且PC增1。M D RPC M A RIRACCU时钟时钟ALUC1C2C5C9C0C10C3C7C4C6C12C11C8控制信号控制信号标志标志控制控制信号信号图图9-2 9-2 一个简单的数据通路一个简单的数据通路C C4 4 对于图9-2所示的数据通路结构，CU需发出下面的微操作控制信号来完成取指令工作。(1)打开PC各位与MAR各位之间的门C0。（2）一个开门信号以允许MAR的内容送到地址总线上C1。（3）一个存储器的读控制信号送到控制总线上-CR。（4）一个允许数据总线上的内容被存入MDR的开门信号C2。（5）对P
4、C内容加1，并返存PC控制信号-C10。（6）打开MDR和IR之间门的控制信号C3。CU是CPU中的最主要的组成部分，后面将讨论CU的组成和设计。对于图9-2所示的数据通路结构，CU需发出下面的微操作控制信号来完成取指令工作。(1)打开PC各位与MAR各位之间的门C0。(2)一个开门信号以允许MAR的内容送到地址总线上C1。(3)一个存储器的读控制信号送到控制总线上-CR。(4)一个允许数据总线上的内容被存入MDR的开门信号C2。(5)对PC内容加1，并返存PC控制信号-C10。(6)打开MDR和IR之间门的控制信号C3。CU是CPU中的最主要的组成部分,后面将讨论CU的组成和设计。ADD X
5、的控制取指C0、C1、C2、C3、C4MDRPCIRACCALUCUMARflagclkC013、ALUopC2C1C3C4C5C12C7C6C8C11C9C10C0C13ALUopADD X的控制间址C5、C1、C2、C3，得到EAMDRPCIRACCALUCUMARflagclkC013、ALUopC2C1C3C4C5C12C7C6C8C11C9C10C0C13ALUopADD X的控制执行取数：C5、C1、C2计算：C6、C7写回：C8MDRPCIRACCALUCUMARflagclkC013、ALUopC2C1C3C4C5C12C7C6C8C11C9C10C0C13ALUop9.2 指
6、令执行的过程中的操作oPCAR oPC+1PC oAR ABUSRAMDBUSDR oDRIR oIR(A)PC oNext command 9.2.1 计算机的总体结构图9-3为一简单计算机的总体结构，主要是数据通路结构。假设机器字长16位，采用单总线结构，CPU、主存和外设都挂在总线上。1部件设置1）CPU运算部件ALU-算/逻单元LT-暂存器LA-锁存器寄存的组织（16位）R0R7-可编程寄存器，SR-源操作数寄存器，Z、Y-暂存器（指令执行过程暂存数据），PC-程序计数器，MAR-存储器地址寄存器，MDR-存储器缓冲寄存器，IR-指令寄存器。控制单元（CU）输入有指令译码器和时序，输出
7、为微操作控制信号，引向各个控制点。2）主存储器按字编址，字长16位，容量64KW。接收CU送来的RD/WR，存储器完成操作后为CPU回答MOC信号。3）总线总线由16位数据线，16位地址线和若干位控制线组成。不仅CPU与主存之间交换信息要通过总线，而且CPU内部信息传送也要通过总线完成。图中表示信息传送方向。基本构成基本构成：控制器，运算器，控制器，运算器，寄存器，数据通路寄存器，数据通路寄存器的类型寄存器的类型：指令寄存器指令寄存器(IR)(IR)程序计数器程序计数器(PC)(PC)数据寄存器数据寄存器(MDR)(MDR)地址寄存器地址寄存器(MAR)(MAR)状态寄存器状态寄存器(SR)(
8、SR)通用寄存器（通用寄存器（RiRi）用户不可见暂存器（用户不可见暂存器（Z Z、Y Y）数据通路数据通路：单总线结构单总线结构单总线单总线CPUCPU结构结构2各类信息的传送路径指令的执行基本上可以归为信息的传送即控制流（或指令流）和数据流二大信息流。（1）指令MMDRBUSIR（2）地址1）指令地址：PCBUSMAR2）数据地址：操作数地址与转移地址根据不同寻址方式的要求决定。如为寄存的间接寻址。则将指定寄存器的内容(R)BUSMAR。3）数据寄存器寄存器：经总线直接传送寄存器存储器：RiBUSMDRM存储器寄存器：MMDRBUSRi3设置的微操作控制信号（微命令）下图标出的控制信号，即
9、为微操作控制信号，它实际控制数据通路中的数据流和指令流的流向。这些控制信号在本质上是控制数据通路的各个控制门的打开或关闭，ALU的实际操作功能、寄存器接收数据控制、主存的读或写命令等。主机基本组成PCARPCBUSLDAR主机基本组成READ MEMARABUSRDLDDR主机基本组成DRIRDRBUSLDIR执行指令过程o ADD R0，（81）执行指令过程 ADD R0，（81）IRIRiPCARR0R1R2R3MDRXGYPCiARiDRiIRoPCoARoRWDRoR0oR0iR3oR3iXiYiA总线B总线ALU+-双总线结构机器的数据通路IRIRiPCARR0R1R2R3MDRXY
10、PCiARiDRiIRoPCoARoRWDRoR0oR0iR3oR3iXiYiA总线B总线ALU+-执行指令GADD R0,R2IRIRiPCARR0R1R2R3MDRXYPCiARiDRiIRoPCoARoRWDRoR0oR0iR3oR3iXiYiGA总线B总线ALU+-单总线结构机器IRIRPCARR0R1R2R3MDRXYPCARDRRWR0R3XYA总线+-单总线结构机器操作控制器ALU取指 周期T3周期T4周期T2周期T1执行 PCAR译码测试MDRDRIRR2YR0XR0+R2R0PCo,G,ARiRW=R DRo,G,IRiR2o,G,YiR0o,G,Xi+,G,R0iCPU周期
11、 9.2.2 指令系统1指令格式指令系统采用定长指令格式，字长16位，格式如下：15 12 11 9 8 6 5 3 2 0 OPMSRSRDMD其中OP为操作码，4位，可定义16种操作，M为寻址方式，MS为源操作数寻址方式，MD为目的操作数寻址方式，RS为源操作数寄存器，RD为目的操作数寄存器。MS、RS配合可确定源操作数，MD、RD配合可确定目的操作数。2寻址方式其中自增型双间址是指寄存器的内容不是操作数的地址，而是操作数地址的地址，同时要修改寄存器的内容。变址寻址是以指令向下一单元的内容作为位移量与寄存器的内容相加作为操作数的地址。M100001000010011名 称汇编符号含义寄存器
12、寻址寄存器间址自增型寄存器间址自增型双间址变址寻址R(R)(R)+(R)+X(R)(R)为操作数有效地址E=(R)E=(R)且(R)+1 RE=(R)且(R)+1 RE=X+(R)表9-1 寻址方式3操作类型双操作数运算指令操作码 名称 汇编符号 操作0001 加法 ADD0010 减法 SUB0011 逻辑乘 AND单操作数运算指令操作码 名称 汇编符号操作0100 加1 INC0101 减1 DEC0110 求补 NEG 0111MR不用转移类指令：无条件转移：条件转移：1000MRDNZVC 无条件转移指令不受任何条件约束，直接把控制转移到所指定的目的地，从那进而开始执行程序。条件转移指
13、令先测试某个条件，然后根据所测试的条件来决定是否转移。1.指令格式结构如下所示，试分析指令格式特点。15 12 11 9 8 6 5 3 2 0 寄存器寻址方式 寄存器 寻址方式 OP 源地址 目标地址解:（1）OP字段有4位,指定16种操作;（2）单字长二地址指令;（3）寻址特征位3位,每个操作数可以指定8种寻址方式,寄存器编址位3位,共可以有8个寄存器;（4）操作数可以是RR型、RS型、SS型;课堂练习与思考：课堂练习与思考：2.CPU结构如图B9.1所示，其中有一个累加寄存器AC，一个状态条件寄存器，各部分之间的连线表示数据通路，箭头表示信息传送方向。1.标明图中四个寄存器的名称。2.简
14、述指令从主存取到控制器的数据通路。3.简述数据在运算器和主存之间进行存/取访问的数据通路。课堂练习与思考：课堂练习与思考：解：(1)a为数据缓冲寄存器 DR，b为指令寄存器 IR，c为主存地址寄存器，d为程序计数器PC。(2)主存 M 缓冲寄存器 DR 指令寄存器 IR 操作控制器。(3)存储器读：M DR ALU AC 存储器写：AC DR M 9.2.4 指令操作流程每条指令都可分解为一串操作序列，将这些操作按操作周期归类合并，并以流程图的形式画出，就得到指令的操作流程图。反过来，有了操作流程图后，也能非常清晰的了解一条指令的执行过程。简单指令系统的指令操作流程图如图9-4所示。PC MA
15、RREAD MMDR IRPC+1 PC(a)图9-4 指令操作流程(取指令周期)取指周期：每条指令都要经历的周期是操作。取操作数周期：要取源操作数的指令进入此周期。其操作流程与源寻址方式有关。（1）寄存的寻址，RS中的内容为源操作数，将它送入源操作数寄存器SR；（2）寄存器间接寻址，以RS为地址访问主存一次，从存储器中取出源操作数送入源操作数寄存器SR；（3）自增型寄存器间址，除了完成上述间址操作外，还要修改RS的内容，经ALU增1再送回RS；（4）变扯寻址，先以PC现行值为地址从存储器单元取得位移量X，再与RS的内容相加，以相对结果为地址取出操作数送入源操作数寄存器SR。此外，PC+1，准
16、备好下一条指令地址。在这个流程中因为要两次访问存储器，所以周期要延迟一次。通过指令流程，将能了解各种寻址方式的实现过程。取目的操作数周期：需要取目的操作数的指令进入此周期。取目的操作数与取源操作数相似，只是将其送入LA。执行周期：所有指令都要进入本周期，根据指令操作码决定进行什么操作。通过指令流程的分析可以看出，指令流程受机器结构、指令功能和寻址方式等因素约束，不能任意编造，它是指令在机器内部执行的过程的反映。取指令MDRSRRsMARRs+1RsREAD MMDRSRRDMARRD+1RDREAD MMDRLARDLAREAD MRS+LAMARMDRSRREAD MMDRLAPCMARPC
17、+1PCREAD MMDRLAREAD MPCMARPC+1PCMDRLAREAD MRDMARMDRSRREAD MRsMARRsSRX(R)(R)+(R)RR(R)(R)+X(R)STDT指令操作流程RS+LAMARLASRBUSENDWRITEBUSMDRSRLABUSSR+LABUSBUSRD指令操作流程接上一张ADDSUBANDETRR指令操作流程DR-1BUSENDWRITEBUSMDRDR+1BUSDR+1BUSBUSR0单操作数指令INCDECNEGETRR取指令取操作数指令操作流程ENDWRITERsPCRs+1RsR0PC转移指令ET(Rn)取指令(Rn)+JMPJMP例例
18、9.19.1加法指令加法指令ADD RADD R0 0，（，（R R1 1）的微操作序列。的微操作序列。FTFT：P P0 0 PCBUS PCBUS，BUSMARBUSMAR，READREAD，CLEARCLEAR，LALA，1C1C0 0，ADDADD，ALULTALULT P P1 1：LTBUSLTBUS，BUSPC(PC+1)PC)BUSPC(PC+1)PC)，WAITWAIT P P2 2：MDRBUSMDRBUS，BUSIRBUSIR P P3 3：1ST1ST（取源操作数周期触发器）取源操作数周期触发器）STST：P P0 0 R R0 0BUSBUS，BUSSRBUSSR P
19、 P1 1 空操作空操作 P P2 2 空操作空操作 P P3 3 1DT 1DT（取目的操作数周期触发器）取目的操作数周期触发器）DTDT：P P0 0 R1BUS R1BUS，BUSMARBUSMAR，READREAD，WAITWAIT P P1 1 MDRBUS MDRBUS，BUSLABUSLA P P2 2 空操作空操作 P P3 3 1ET 1ET（取执行周期触发器）取执行周期触发器）ETET：P P0 0 SRBUS SRBUS，ADDADD，ALULTALULT P P1 1 LTBUS LTBUS，BUSMDRBUSMDR，WRITEWRITE，WAITWAIT P P2 2
20、 空空 P P3 3 END END 例例9.2 9.2 减法指令减法指令SUB(RSUB(R0 0)+,x(R)+,x(R1 1)的微操作序列。的微操作序列。STARTSTART：FTFT微操作序列同例微操作序列同例9.19.1所示所示STST：P P0 0 R R0 0BUSBUS，BUSMARBUSMAR，READREAD，CLEAR LACLEAR LA，1C1C0 0，ADDADD，ALULTALULT P P1 1 LTBUS LTBUS，BUSRBUSR0 0，WAITWAIT P P2 2 MDRBUS MDRBUS，BUSSRBUSSR P P3 3 1DT 1DTDTDT：
21、P P0 0 PCBUS PCBUS，BUSMARBUSMAR，READREAD，CLEAR LACLEAR LA，1C1C0 0，ADDADD，ALULTALULT P P1 1 LTBUS LTBUS，BUSRBUSR1 1，WAITWAIT P P2 2 MDRBUS MDRBUS，BUSLABUSLA P P3 3 1DT 1DTDTDT:P:P0 0 R1BUS R1BUS，ADDADD，ALULTALULT P P1 1 LTBUS LTBUS，BUSMARBUSMAR，READREAD，WAITWAIT P P2 2 MDRBUS MDRBUS，BUSLABUSLA P P3 3
22、 1ET 1ETETET：P P0 0 SRBUS SRBUS，SUBSUB，ALULTALULT P P1 1 LTBUS LTBUS，BUSMDRBUSMDR，WRITEWRITE，WAITWAIT P P2 2 空操作空操作 P P3 3 END END例例9.3 9.3 转移指令转移指令JMPJMP（R R0 0）+的微操作序列的微操作序列STARTSTART：FT FT 微操作序列同例微操作序列同例9.19.1（P3 1ETP3 1ET）ETET：P P0 0 R R0 0BUSBUS，BUSPCBUSPC，CLEAR LACLEAR LA，1C1C0 0，ADDADD，ALULTA
23、LULT P P1 1 LTBUS LTBUS，BUSRBUSR0 0 P P2 2 空操作空操作 P P3 3 END END说明几点：说明几点：（1 1）指指令令的的微微操操作作序序列列是是机机器器所所有有指指令令的的微微操操作作在在各各个个时时序序信信号号上上的的分分配，它是指令流程的进一步具体化。安排微操作序列遵循二个规则：配，它是指令流程的进一步具体化。安排微操作序列遵循二个规则：微微操操作作序序列列的的顺顺序序必必须须是是恰恰当当的的。例例如如，PCBUSPCBUS，BUSMARBUSMAR，必必须先于须先于MDRBUSMDRBUS，BUSIRBUSIR，因为存储器读操作需使用因为
24、存储器读操作需使用MARMAR地址。地址。不不能能引引起起数数据据通通路路上上的的信信息息发发生生冲冲突突。例例如如在在一一个个节节拍拍内内不不能能两两次次往往总线上发送信息。总线上发送信息。（2 2）上述安排方式，目的在于说明由指令操作流程写出指令的微操作）上述安排方式，目的在于说明由指令操作流程写出指令的微操作序列的方法，因此，不是最优方案。例如，对寄存器寻址方式，因为操作序列的方法，因此，不是最优方案。例如，对寄存器寻址方式，因为操作数已放在寄存器中，微操作序列十分简单，有的节拍轮空，出现空操作。数已放在寄存器中，微操作序列十分简单，有的节拍轮空，出现空操作。在实际设计时应避免。在实际设
25、计时应避免。不同类型指令所需的周期数可能不同，上述双操作数运算指令至少要经过四个周期，单操作指令至少要经过三个周期，转移指令经过两个周期。通常一条指令至少要经过取指和执行二个周期，取操作数周期是可变的。单操作数指令仅有一个地址，至少经过一个取操作数周期，双操作数指令至少需要经过两个取操作数周期。图9-5描述了周期状态的变化情况，称为CPU控制流程。执行周期结束后，一条指令执行完毕，此时要进入“END”框，END的含义是现行指令结束后，CPU要进行一串状态测试，测试的顺序如图9-5所示。由于DMA方式和中断方式分别用于处理高速和低速外设的请求，所以DMA的优先级高于中断请求。为此，在一条指令结束
26、时，先判断有无DMA请求，若有，则插入DMAT（DMA周期）。（注意，实际的计算机大多在一个总线周期结束时就插入DMAT。这是为简化问题，限制在一条指令结束时才判别与响应DMA请求）。上面讨论的指令操作流程与相应的微操作序列的安排，主要取决于数据通路结构，所以对后面讨论的两种控制单元的设计有许多内容是相似的。其区别是在时序划分以及最后形成微操作控制信号的方式上。因此这部分内容是控制单元设计的核心内容。现在以取指周期为例说明1FT的条件。有二种进入取指周期的情况，可分别采用置入方式或同步接收方式，使取指周期触发器为1。（1）初始化置入FT。包括加电初始化和复位初始化。当机器加电时，利用加电产生的
27、Reset信号使有关部件进入正确的初始化状态，包括使FT为1，让CPU从取指周期开始正常的指令执行过程。复位初始化与此类似。（2）程序运行过程中，用同步接数方式实现周期转换。若要进入FT，则事先在周期触发器D端准备好条件1FT，然后用脉冲使FT触发器接收。根据控制流程:1FT=ET(1DMAT.1IT)+IT+DMAT(1DMAT.1IT)即执行周期（现行指令执行完毕时）如果不响应DMA请求和中断请求，程序正常进行，应进入FT。在中断周期完成程序切换后，应转入中断服务程序执行，应进入FT，在DMA周期完成一次DMA传送后，若没有新的DMA请求，也没有中断请求，则恢复执行被暂停的程序，也进入FT
28、。FTS ID CI R1 FTCPFT图图9-6 FT触发器触发器FTDMADMA请求请求?STDTETDMATIT中断请求中断请求?NYYN图图9-5 CPU控制流程控制流程1.原理性地说明原理性地说明ADD R0,R1指令、条件相对转移指令的指指令、条件相对转移指令的指令格式和执行步骤令格式和执行步骤。答案答案:ADD R0:ADD R0，R1,R1,指令中给出操作码和指令中给出操作码和R0R0、R1R1的编号的编号,指令执行步骤：指令执行步骤：(1)(1)程序计数器（程序计数器（PCPC）的内容送地址寄存器）的内容送地址寄存器(2)(2)读内存，读出内容送指令寄存器读内存，读出内容送指
29、令寄存器(IR);PC(IR);PC内容内容+1(+1(增量增量)；(3)R0(3)R0、R1R1送送ALU,ALUALU,ALU执行加运算执行加运算,运算结果存回运算结果存回R0R0寄存器；寄存器；保存运算结果的特征状态。保存运算结果的特征状态。(4)(4)检查有无中断请求，有，则响应中断，无则转入下一条指令的执行过程。检查有无中断请求，有，则响应中断，无则转入下一条指令的执行过程。条件相对转移指令，指令中给出操作码和相对转移偏移值，条件转移要条件相对转移指令，指令中给出操作码和相对转移偏移值，条件转移要依据的转移判断条件；依据的转移判断条件；指令的执行步骤：指令的执行步骤：其中（其中（1
30、1）、（）、（2 2）步的取指和最后一步的判中断同前一条指令的处理，）步的取指和最后一步的判中断同前一条指令的处理，（3 3）执行条件转移指令时，要判别指定的条件，若为真，执行条件转移指令时，要判别指定的条件，若为真，才执行：尚未修改的才执行：尚未修改的PCPC内容送内容送ALUALU，相对转移偏移值送，相对转移偏移值送ALUALU，ALUALU执行加操作，结果送入执行加操作，结果送入PCPC；否则顺序地进入下一条指令的执行过程；否则顺序地进入下一条指令的执行过程；课堂练习与思考：课堂练习与思考：2 2、按你自己的理解和想象的计算机的硬件（应有中断功能）组成，写、按你自己的理解和想象的计算机的
31、硬件（应有中断功能）组成，写出完成下面给定指令格式的指令的执行流程；出完成下面给定指令格式的指令的执行流程；（1 1）累加器内容完成）累加器内容完成“异或异或”运算运算“异或异或”指令的指令格式：指令的指令格式：操作码操作码 DR SRDR SR（2 2）把一个内存单元中的内容读到所选择的一个累加器中。）把一个内存单元中的内容读到所选择的一个累加器中。“读内存读内存”指令的指令格式：指令的指令格式：操作码操作码 DR SRDR SR解答：解答：执行流程：执行流程：程序计数器的内容程序计数器的内容地址寄存器地址寄存器读内存，读出的指令读内存，读出的指令指令寄存器指令寄存器DRDR的内容异或的内容
32、异或SRSR的内容，结果的内容，结果DRDR检查有无中断请求，有，则进行相应处理；无，则转入下一条指令的执检查有无中断请求，有，则进行相应处理；无，则转入下一条指令的执行过程。行过程。执行流程：执行流程：程序计数器的内容程序计数器的内容地址寄存器地址寄存器读内存，读出的指令读内存，读出的指令指令寄存器指令寄存器SRSR的内容的内容地址寄存器（寄存器间接寻址方式）地址寄存器（寄存器间接寻址方式）读内存，读出的数据读内存，读出的数据DRDR检查有无中断请求，有，则进行相应处理；无，则转入检查有无中断请求，有，则进行相应处理；无，则转入下一条指令的执行过程下一条指令的执行过程本章本章 主要内容主要内
33、容9.2.1 9.2.1 控制单元的外特性控制单元的外特性控制单元CU的外特性如图9.1所示。9.2.2 9.2.2 微操作命令的分析微操作命令的分析1取指周期的微操作命令2间址周期的微操作命令3执行周期的微操作命令4中断周期的微操作命令图9.1 控制单元的外特性9.2.3 9.2.3 多级时序系统多级时序系统1机器周期2时钟周期机器周期、时钟周期和节拍的关系如图9.2所示。时钟时钟周期T0T1T2T3机器周期机器周期 图9.2 机器周期、时钟周期和节拍的关系3指令周期、机器周期、节拍和时钟周期的关系图9.3反映了指令周期、机器周期、节拍和时钟周期的关系。图9.3 指令周期、机器周期、节拍和时
34、钟周期的关系9.2.4 控制方式控制方式1同步控制方式（1）采用完全统一节拍的机器周期（2）采用不同节拍的机器周期（3）采用中央控制和局部控制相结合的方法2异步控制方式3联合控制方式本章本章 小结小结学习本章后要理解并掌握以下内容：1指令周期、机器周期、时钟周期的概念及它们之间的关系。2多级时序系统。3分析取指周期、间址周期、执行周期、中断周期的微操作命令。4什么是CU的控制方式，常见的控制方式。5以8085CPU为例，说明指令周期、机器周期和节拍与控制信号的关系。第九章 控制单元原理自测题 一一.选择题选择题1.1.与微指令的执行周期对应的是与微指令的执行周期对应的是 。A.A.指令周期指令
35、周期 B.B.机器周期机器周期 C.C.节拍周期节拍周期 D.D.时钟周期时钟周期2.2.在微程序控制器中，机器指令和微指令的关系是在微程序控制器中，机器指令和微指令的关系是 。A.A.每一条机器指令由一条微指令来执行；每一条机器指令由一条微指令来执行；B.B.一条微指令由若干条机器指令组成；一条微指令由若干条机器指令组成；C.C.每一条机器指令由一段用微指令组成的微程序来解释执行；每一条机器指令由一段用微指令组成的微程序来解释执行；D.D.一段微程序由一条机器指令来执行。一段微程序由一条机器指令来执行。3.3.在计算机中，存放微指令的控制存储器隶属于在计算机中，存放微指令的控制存储器隶属于
36、。A.A.外存储器外存储器 B.B.高速缓冲存储器高速缓冲存储器 C.C.内存储器内存储器 D.CPUD.CPU4.4.异步控制常作为异步控制常作为 的主要控制方式。的主要控制方式。A.A.单总线结构计算机中访问主存与外围设备时；单总线结构计算机中访问主存与外围设备时；B.B.微型机的微型机的CPUCPU控制中控制中 C.C.组合逻辑控制的组合逻辑控制的CPUCPU中中 D.D.微程序控制器中微程序控制器中5.5.操作控制器的功能是操作控制器的功能是 。A.A.产生时序信号产生时序信号 B.B.从主存取出一条指令从主存取出一条指令 C.C.完成指令操作码译码完成指令操作码译码D.D.从主存取出
37、指令，完成指令操作码译码，从主存取出指令，完成指令操作码译码，执行并产生相关的操作控制执行并产生相关的操作控制信号，以解释执行该指令。信号，以解释执行该指令。BCDAD二.填空题1.组合逻辑控制器又称硬布线控制器，是由 构成的，它可以根据不同的指令产生不同的 。2.微程序控制器的核心部件是存储微程序的 ，它一般用 构成。3.在微程序控制器中，计算机执行一条指令的过程就是依次执行一个确定的 的过程。4.控制器发出的控制信号是 因素和 因素的函数，前者是指出操作在什么条件下进行，后者是指操作在什么时刻进行。5.控制器由于设计方法的不同可分为 型和 型控制器。6.操作控制器的功能是根据指令操作码和 来产生各种操作控制信号，从而完成 和执行指令的控制。7.硬布线控制器的基本思想是:某一 控制信号是 译码输出、信号、信号的函数。8.在寄存器之间建立数据通道的任务是由 来完成的。门电路控制信号控制存储器只读存储器微指令序列（微程序）空间时间组合逻辑存储逻辑时序信号取指令微操作指令操作码时序状态条件操作控制器本章结束:继续学习第十章!控制方式o 同步控制方式 已定的指令在执行时所需的机器周期数 和时钟周期数都是固定不变的。o 异步控制方式：每条指令或操作控制信号需要多少时间 就占用多少时间。o 联合控制方式