控制器設計步驟和(hé)基本組成

發布時(shí)間: 2017-10-23 10:09:42

新聞來(lái)源: 無錫市新太安科技有限公司

設計步驟:1、設計機器的(de)指令系統:規定指令的(de)種類、指令的(de)條數以及每一條指令的(de)格式和(hé)功能;
2、初步的(de)總體設計:如寄存器設置、總線安排、運算(suàn)器設計、部件間的(de)連接關系等;
3、繪制指令流程圖:标出每一條指令在什(shén)麽時(shí)間、什(shén)麽部件進行何種操作;
4、編排操作時(shí)間表:即根據指令流程圖分(fēn)解各操作爲微操作,按時(shí)間段列出機器應進行的(de)微操作;
5、列出微操作信号表達式,化(huà)簡,電路實現。

基本組成:1、指令寄存器用(yòng)來(lái)存放正在執行的(de)指令。指令分(fēn)成兩部分(fēn):操作碼和(hé)地址碼。操作碼用(yòng)來(lái)指示指令的(de)操作性質,如加法、減法等;地址碼給出本條指令的(de)操作數地址或形成操作數地址的(de)有關信息(這(zhè)時(shí)通(tōng)過地址形成電路來(lái)形成操作數地址)。有一種指令稱爲轉移指令,它用(yòng)來(lái)改變指令的(de)正常執行順序,這(zhè)種指令的(de)地址碼部分(fēn)給出的(de)是要轉去執行的(de)指令的(de)地址。

2、操作碼譯碼器:用(yòng)來(lái)對(duì)指令的(de)操作碼進行譯碼,産生相應的(de)控制電平,完成分(fēn)析指令的(de)功能。
3、時(shí)序電路:用(yòng)來(lái)産生時(shí)間标志信号。在微型計算(suàn)機中,時(shí)間标志信号一般爲三級:指令周期、總線周期和(hé)時(shí)鐘(zhōng)周期。微操作命令産生電路産生完成指令規定操作的(de)各種微操作命令。這(zhè)些命令産生的(de)主要依據是時(shí)間标志和(hé)指令的(de)操作性質。該電路實際是各微操作控制信号表達式(如上面的(de)A→L表達式)的(de)電路實現,它是組合邏輯控制器中爲複雜(zá)的(de)部分(fēn)。
4、指令計數器:用(yòng)來(lái)形成下(xià)一條要執行的(de)指令的(de)地址。通(tōng)常,指令是順序執行的(de),而指令在存儲器中是順序存放的(de)。所以,一般情況下(xià)下(xià)一條要執行的(de)指令的(de)地址可(kě)通(tōng)過将現行地址加1形成,微操作命令“1”就用(yòng)于這(zhè)個(gè)目的(de)。如果執行的(de)是轉移指令,則下(xià)一條要執行的(de)指令的(de)地址是要轉移到的(de)地址。該地址就在本轉移指令的(de)地址碼字段,将其直接送往指令計數器。
微程序控制器的(de)提出是因爲組合邏輯設計存在不便于設計、不靈活、不易修改和(hé)擴充等缺點。

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