3.2组合逻辑控制方式汇编.ppt

3.2 组合逻辑控制器原理 3.2.1 控制器组成 1.微命令发生器 功能： 产生全机所需的各种微命令 控制最基本的操作(微操作)的命令 电位型 脉冲型 2.指令计数器PC 功能： 指示指令在M中的位置。 PC+1 顺序执行： PC先+1，再用转移地址修改PC 转移执行： 3.指令寄存器IR 功能： 存放现行指令。 决定操作性质 操作码字段 操作数地址 转移地址 IR 地址码字段 译码器 微命令发生器 地址形成部件 寻 D 4.状态寄存器PSW 功能： 指示程序运行方式，反映程序运行结果。 例. 某机的PSW PSW 15 12 11 8 7 6 5 4 3 2 1 0 C=1 进位 V=1 溢出 Z=1 结果为0 N=1 结果为负 T=1, 执行跟踪程序 （1）条件码 反映程序运行结果 15 12 11 8 7 6 5 4 3 2 1 0 （2）跟踪标志 为程序查错设置的断点标志T。 程序 初始化置T为1 ... 测试T 跟踪程序 ….. ... 程序优先级高于外部优先级，不响应 程序优先级低于外部优先级，可响应 用户方式：禁止程序执行某些指令 核心方式：允许程序执行所有指令 （3）优先级 为现行程序赋予优先级别，以决定是否响应外部中断请求。 15 12 11 8 7 6 5 4 3 2 1 0 （4）工作方式 规定程序的特权级。 PSW在CPU中，反映程序运行状态；控制/状态字在接口中,反映CPU命令、设备状态。 5.时序线路 功能： 控制操作时间和操作时刻。 时序 时钟脉冲 工作脉冲 时钟周期(节拍) 产生电位型微命令，控制操作时间段 产生脉冲型微命令，控制定时操作 1.取指令 PC 时序 3.2.2 控制器工作过程 地址 M 指令 IR 、译码(θ、寻址方式) PC+1 PC 2.取数 时序 按寻址方式，或从寄存器取数，或从存储器取数。 3.执行 按操作码对数据进行运算处理。 1.组合逻辑控制器的时序划分 3.2.3 时序控制方式 即时序信号与操作的关系 ● 采用三级时序系统： 指令周期 工作周期1 工作周期2 工作周期n …… 时钟周期1 时钟周期2 时钟周期m …. …. 工作脉冲1 工作脉冲2 工作脉冲k ….. ………. (节拍1) (节拍2) (节拍m) ● 时序关系： 晶振输出 工作周期1 工作周期2 工作周期3 时钟T1 工作脉冲P 时钟T2 指令周期 控制不同阶段操作时间 控制分步操作时间 对微操作定时 取指 执行 取数 取出指令 修改PC 打入IR 打入PC 2.时序控制方式及其变化 （1）同步控制 各项操作受统一时序控制。 ①定义： ②特点： 有明显时序时间划分， ③优缺点： 时序关系简单，时序划分规整， 控制不复杂； 时间安排不合理。 ④应用场合： 用于CPU内部、设备内部、系 统总线操作 控制逻辑易于集中，便于管理。 (各挂接部件速度相近，传送时间确 定，传送距离较近)。 时钟周期时 间固定， 各步操作的衔接、各部件之间的数 据传送受严格同步定时控制。 各项操作受统一时序控制。 由CPU或其他设备提供 （2）异步控制 各项操作按不同需要安排时间，不 受统一时序控制。 ①定义： ②特点： 无统一时钟周期划分， 例.异步传送操作 ● 主设备： 申请并掌握总线权的设备。 各操作间的 衔接和各部件之间的信息交换采用异步应答 方式。 主 从 ● 从设备： 响应主设备请求的设备。 发/接 接/发 主设备获得总线控制权 ● 操作流程： 主设备询问从设备 主设备发送/接收数据 主设备释放总线控制权 Y N 主设备输出端与总线连接 主设备输出端与总线断开 时间安排紧凑、合理； 控制复杂。 ③优缺点： ④应用场合： 用于异步总线操作(各挂接部 件速度差异大，传送时间不确定，传送距离 较远)。 （3）同步方式的变化 指令周期长度可变，时钟周期长度不变。 ①不同指令安排不同时钟周期数 ②总线周期中插入延长周期 经总线传送一次数据所用的时间(送地址、读/写) 总线周期长度可变，时钟周期长度不变。 总线周期(4T) 例.一个总线周期包含4个时钟周期