《计算机组成原理与系统结构》课程教学资源（PPT课件讲稿）第5章 控制器组成原理

第5章控制器组成原狸

第5章 控制器组成原理

本章主要内容: 本章讲述控制器的基本组成、基本功能、 硬布线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及控制 器的控制方式等内容。要求重点掌握两种 控制器的实现方法

本章主要内容： ⚫ 本章讲述控制器的基本组成、基本功能、 硬布线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及控制 器的控制方式等内容。要求重点掌握两种 控制器的实现方法

5.1控制器的基本功能及结构 5.2指令的执行过程 5.3硬布线控制器的组成原理与实现方法 5.4微程序控制器的组成原理与实现方法 5.5控制器的控制方式

5.1 控制器的基本功能及结构 5.2 指令的执行过程 5.3 硬布线控制器的组成原理与实现方法 5.4 微程序控制器的组成原理与实现方法 5.5 控制器的控制方式

5.1控制器的基本功能及结构 511控制器的功能 1.取指令 2.分析指令 3.执行指令 4.控制程序和数据的输入与结果输出 5.随机事件和某些特殊请求的处理

5.1 控制器的基本功能及结构 ⚫ 5.1.1 控制器的功能 ⚫ 1．取指令 ⚫ 2．分析指令 ⚫ 3．执行指令 ⚫ 4．控制程序和数据的输入与结果输出 ⚫ 5．随机事件和某些特殊请求的处理

5.1.2控制器的基本组成 微操作序列 I/O状态信息 微操作序列形成部件 节拍发生器 译码器 中断机构 程序状态字寄存器 启停线路 送MAR 来自ALL 脉冲 地址形成电路 或ALU △ 程序计数器PC 图5-1控制器基本组成框图

5.1.2 控制器的基本组成 I/O 状态信息 … 程序状态字寄存器 来 自 ALU 节拍发生器 启 停 线 路 脉 冲 源 译 码 器 操 作 码 地 址 码 微 操 作 序 列 形 成 部 件 地 址 形 成 电 路 程 序 计 数 器 PC +△ 送 MAR 或 ALU 中 断 机 构 中 断 源 微 操 作 序 列 …………………………………… … … 图5-1 控制器基本组成框图

1.指令部件 ●2.时序部件 3.微操作信号发生器 4.中断机构

⚫ 1．指令部件 ⚫ 2．时序部件 ⚫ 3．微操作信号发生器 ⚫ 4．中断机构

5.2指令的执行过程 521时序系统 1.指令周期和机器周期 ●2.节拍 ●3.工作脉冲

5.2 指令的执行过程 ⚫ 5.2.1 时序系统 ⚫ 1．指令周期和机器周期 ⚫ 2．节拍 ⚫ 3．工作脉冲

52.2指令的执行过程 1.取指令 2.分析指令 3.执行指令

5.2.2 指令的执行过程 ⚫ 1．取指令 ⚫ 2．分析指令 ⚫ 3．执行指令

5.2.3指令的执行过程举例 1.数据通路 2.加法指令ADDR1,[NUM 3.转移指令JA

5.2.3 指令的执行过程举例 ⚫ 1．数据通路 ⚫ 2．加法指令ADD R1，[NUM] ⚫ 3．转移指令JZ A

5.3硬布线控制器的组成原理与实现方法 53.1硬布线控制器的组成原理 1.绘制指令流程图 2.安排指令操作时间表 °3.安排微命令表 4.进行微操作逻辑综合 °5.实现电路

5.3 硬布线控制器的组成原理与实现方法 ⚫ 5.3.1 硬布线控制器的组成原理 ⚫ 1．绘制指令流程图 ⚫ 2．安排指令操作时间表 ⚫ 3．安排微命令表 ⚫ 4．进行微操作逻辑综合 ⚫ 5．实现电路