【正文】 機的時序系統(tǒng)167。指令部件、算術(shù)邏輯部件、通用寄存器組等 CPU組織都接在 CPU內(nèi)部總線上，主存儲器 MM、 I/O接口都接在系統(tǒng)總線上。167。 167。167。由于不同的指令，操作時間長短不一致，同步控制方式應以最復雜指令的操作時間作為統(tǒng)一的時間間隔標準。 圖 、節(jié)拍、工作脈沖三級時序系統(tǒng)。167。 指令周期 是指從取指令、分析指令到執(zhí)行完該指令所需的全部時間。 PLA控制器是吸收前兩種控制方式而實現(xiàn)的。 微程序控制控制器167。 組合邏輯控制器167。167。 這是一條條件轉(zhuǎn)移指令，若上次運算結(jié)果有進位（ C=1），就轉(zhuǎn)移；若上次運算結(jié)果無進位（ C=0），就順序執(zhí)行下一條指令。 執(zhí)行周期完成加法運算的任務(wù)，并將結(jié)果寫回主存。 ⑤ 使 PC內(nèi)容加 1，記作 (PC)+1→PC 。 即實現(xiàn)： ((R0))＋ (R1)→(R0)167。 中斷控制邏輯167。167。根據(jù)機器的不同尋址方式， 用來形成操作數(shù)的有效地址 ，以便 CPU取得操作數(shù)。 指令寄存器 IR167。 操作控制功能167。 控制器的功能167。 時序控制功能167。 PC不斷的加 “ 1” ，以保證按順序逐條執(zhí)行指令，這種加 “ 1” 功能。 指令譯碼器又稱為操作譯碼器，它 是解析指令的部件，對指令寄存器中的指令操作碼進行解析，產(chǎn)生相應的控制信號，提供給微操作信號發(fā)生器 。167。 微操作信號發(fā)生器167。圖 CPU的數(shù)據(jù)通路第五章 控制方式與控制器167。 ④ MDRout和 IRin有效，將 MDR的內(nèi)容送至指令寄存器 IR，記作 (MDR)→IR 。 ② 向主存發(fā)讀命令，記作 Read；167。 ③ 向主存發(fā)寫命令，記作 Write。167。 當計算機執(zhí)行指令時，控制器輸入的是計算機指令代碼，輸出的是微操作控制信號，因此微操作信號發(fā)生器是控制器的核心。一旦控制部件構(gòu)成之后，要想增加新的控制功能是不可能的。但是由于它多了一級控制存儲器，因此指令的執(zhí)行速度比組合邏輯控制器的要慢。 時序系統(tǒng)是指控制器的心臟，其功能是為指令的執(zhí)行提供各種定時信號。所以 有：167。 節(jié)拍電位的寬度取決于 CPU完成一次基本動作的時間，如：ALU完成一次正確的運算；寄存器間的一次傳送等。 167。各項操作不采用統(tǒng)一的時序，而根據(jù)指令或部件的具體情況決定，需要多少時間，就占用多少時間。 模型機的指令系統(tǒng)與尋址方式167。 注 :(1）圖中 “ ” 表示該位不用。第五章 控制方式與控制器 模型機的 CPU及硬件組織167。程序計數(shù)器 PC位 11位，故存儲器最大容量只有 211＝ 2K個字節(jié)，其中主存物理尋址范圍1K字節(jié)，另 1K字節(jié)的空間作為 I/O端口寄存器。對于雙操作指令和寄存器間接尋址的情況，取指令第二字節(jié)和間接尋址操作都歸入分析周期。167。 實現(xiàn)電路167。 （ 3）發(fā)讀命令 167。而指令 MOV Ri,Rj中，源操作數(shù)使用間接尋址，故需要先找到需要訪問的內(nèi)存單元，再將其內(nèi)容讀入 CPU中。 表 5－ 2給出了指令的微操作時間表，表中列出的微操作左邊是節(jié)拍控制信號，右邊為脈沖控制信號 。 機器狀態(tài)標志167。 由于這種電路實際上包括 “ 與項 ” 、 “ 或項 ” ，正好可用大規(guī)模集成芯片 PLA來實現(xiàn)。目前，大多數(shù)中、小、微型計算機及部分大型機都采用了微程序設(shè)計技術(shù)來實現(xiàn)控制器功能。兼容和互斥都是相對的，一個微命令可以和一些微命令兼容，和另一些微命令互斥。 ① 微指令操作控制字段，又稱微操作碼字段，用以產(chǎn)生某一步操作所需的微操作控制信號167。第五章 控制方式與控制器 微指令的編碼方式167。每個微命令對應并控制數(shù)據(jù)通路中的一個微操作 ,此即前述的純水平型微指令的做法。 最短編碼法的微指令字長最短，但要通過一個微命令譯碼器譯碼以后才能得到需要的微命令。 這種方法縮短了微指令字的字長，因此得到了廣泛的應用。167。167。167。 (1)執(zhí)行取指令公共操作。 (4)執(zhí)行完對應于一條機器指令的一個微程序后又回到取指微程序的入口地址，繼續(xù)第 (1)步，以完成取下一條機器指令的公共操作。因此，控制存儲器中的微程序個數(shù)應為機器指令數(shù)再加上對應取指、間址和中斷周期等公用的微程序數(shù)。 如果機器指令操作碼字段的位數(shù)和位置固定，可以直接使操作碼與入口地址碼的部分位相對應。這種方法對于變長度、變位置的操作碼顯得更有效，而且轉(zhuǎn)換速度較快。 (2)斷定方式167。167。 ，待條件形成后再對取出的微指令進行取舍。 設(shè)計微程序控制單元的主要任務(wù)是編寫對應各條機器指令的微程序， 具體步驟 是 首先 寫出對應機器指令的全部微操作節(jié)拍安排， 然后 確定微指令格式， 最后 編寫出每條微指令的二進制代碼。然后根據(jù)微命令的多少及特點確定微指令格式。故 181。167。 在雙字節(jié)指令中 IRH寄存器的 IR2為a10，即可取 “ 0” 也可取 “ 1” ，故有兩個入口地址。圖 模型機的微指令格式第五章 控制方式與控制器 模型機的微程序編制與代真167。 根據(jù)微程序指令流程圖和數(shù)據(jù)通路，寫出每一個微周期的微操作，就得到了微程序。在雙字節(jié)指令 JMP中，由于需要獲得內(nèi)存地址，此時 a10的狀態(tài)并不確定，有 “ 0” 、 “ 1” 兩中可能，因此相應的微程序入口地址為 047H、 04FH。PC自動指向 000H號單元。CLR信號在微指令中可以不給出。 微命令歸納在書上 P88167。 模型機微指令的設(shè)計167。 微程序控制技術(shù)從 20世紀 60年代一來已在許多方面得到了應用，主要包括計算機實現(xiàn)、仿真、操作系統(tǒng)支持、專用設(shè)備實現(xiàn)、高級語言支持、微診斷、用戶加工等領(lǐng)域?？梢源蟠筇岣咧噶畹膱?zhí)行速度，但由于有些微條件轉(zhuǎn)移的條件是指令執(zhí)行后的某些狀態(tài)條件，而這些條件在微指令剛?cè)〕鰰r不可能形成，如判斷 CX寄存器是否減為 “ 0” ，將使預取下條微指令變得復雜化。這是一種直接給定與測試斷定相結(jié)合的方式，其順序控制字段一般由兩部分組成：非測試段和測試段 第五章 控制方式與控制器 微程序的時序控制167。 167。 （ 2）二級功能轉(zhuǎn)換167。 微程序入口地址的產(chǎn)生方式167。 以上是一條機器指令的執(zhí)行過程，如此周而復始，直到整個程序執(zhí)行完畢為止。具體的執(zhí)行是：在機器開始運行時，自動將取指微程序的入口微地址送 mMAR，并從 CM中讀出相應的微指令送入 mIR。167。因此當某字段的長度為三位時，最多只能表示七個互斥的微命令，通常用