程序控制原理与控制器-Read.PDF

第六章程序控制原理与控制器 第六章程序控制原理与控制器 /~lf 第1节 概述 第1节 概述 控制器的设计方法 • 硬布线控制（组合逻辑控制） • 微程序控制 /~lf 一、控制器基本组成 一、控制器基本组成 DB AB 程序状态字PSW IR PC •存放当前指令执行结果的特征； •存放控制信息，如方向标志DF, +2PC … 中断允许标志IF等。 … 时序 微操作 PSW 时序部件 部件 形成部件 •用来产生各种时序信号 …… 微操作形成部件 程序计数器PC •产生控制指令执行的微操作控制 •(Program Counter) 信号。 •存放即将执行的指令的地址。 重点：控制器的实现方式 •具有自增功能。 •硬布线控制 •复位状态 指令寄存器IR 组合逻辑控制器 •微程序控制 •(Instruction Register) •存放当前正在执行的指令。 3 二、指令执行基本过程 二、指令执行基本过程 取指令 操作数 在内存 无操作数或 操作数在寄 取操作数 存器中 执行指令 （1 ）取指令 （2 ）取操作数 （3 ）执行指令 4 三、组合逻辑控制器的时序信号 时序图 三、组合逻辑控制器的时序信号 (1)节拍周期(T0、T1…) 完成一些最基本的操作所需的时间。例如，一次ALU运算的 时间，一次通过总线的数据传送。 (2)CPU周期（机器周期） 取指令周期(FIC)、取操作数周期(FDC)、执行周期(EXEC)。 • 周期长度固定：包含固定个数的节拍周期。例如：与存储器 的存取周期相同（也与总线周期相同）。 • 周期长度不固定：包含节拍周期的个数不固定。 (3)节拍脉冲(P0、P1…) 作为寄存器(触发器)的打入脉冲。一个节拍周期中可包含几 个节拍脉冲。 (4)指令周期 执行一条指令的时间。不固定。 5 组合逻辑控制器的时序信号 组合逻辑控制器的时序信号