电子科技大学计算机科学与工程学院计算机组成原理课件 CPU-2组合逻辑控制器.ppt

* * 第三节 组合逻辑控制器原理 3.3.1 控制器组成 微命令 发生器 微命令序列 I/O状态 控制台信息 运行状态 译码 …... PSW 时序 IR 地址形成 PC θ D 寻 来自M 送M或ALU +1 送M 微命令 发生器 微命令序列 I/O状态 控制台信息 运行状态 译码 …... PSW 时序 IR 地址形成 PC θ D 寻 来自M 送M或ALU +1 送M 微命令 发生器 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 微命令 发生器 微命令序列 I/O状态 控制台信息 运行状态 译码 …... PSW 时序 IR 地址形成 PC θ D 寻 来自M 送M或ALU +1 送M 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 微命令 发生器 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 PC 微命令 发生器 微命令序列 I/O状态 控制台信息 运行状态 译码 …... PSW 时序 IR 地址形成 θ D 寻 来自M 送M或ALU +1 送M 微命令 发生器 PC 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 PC 微命令 发生器 微命令序列 I/O状态 控制台信息 运行状态 译码 …... PSW 时序 IR 地址形成 θ D 寻 来自M 送M或ALU +1 送M 微命令 发生器 PC IR PSW 工作方式 优先级 T N Z V C 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 工作方式 优先级 T N Z V C 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。 工作方式 优先级 T N Z V C 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。 PC 微命令 发生器 微命令序列 I/O状态 控制台信息 运行状态 译码 …... PSW 时序 IR 地址形成 θ D 寻 来自M 送M或ALU +1 送M 微命令 发生器 PC IR PSW 时序 振荡器 分频器 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 PC 微命令 发生器 微命令序列 I/O状态 控制台信息 运行状态 译码 …... PSW 时序 IR 地址形成 θ D 寻 来自M 送M或ALU +1 送M 微命令 发生器 PC IR PSW 时序 3.3.2 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 PC 微命令 发生器 微命令序列 I/O状态 控制台信息 运行状态 译码 …... PSW 时序 IR 地址形成 θ D 寻 来自M 送M或ALU +1 送M 微命令 发生器 PC IR PSW 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 3.3.3 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)