计算机组成原理The Princlple Of Computer.ppt
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1、计算机组成原理计算机组成原理TheThe Princlple Princlple Of Of ComputerComputer主讲:欧英雷主讲:欧英雷Ou Yinglei第十章第十章 控控 制制 器器 10.1控制器和指令的执行 10.2组合逻辑控制器10.3PLA控制器10.4微程序控制器 101控制器和指令的执行控制器和指令的执行计算机硬件中,能识别指令的硬件是:控制器;计算机的执行过程,就是控制器分析指令、执行指令的过程。1、计算机主机及控制器的组成 2、指令执行过程3、控制器的控制方式1.计算机主机及控制器的组成主机包括:运算器、控制器和主存三个部分。控制器的组成:a.指令寄存器(IR
2、):用来存放由主存取出的指令,分为操作能和地址码;b.操作码译码器:对存在指令寄存器中的操作码进行译码;c.控制电路:根据择码结果,反指令应完成的操作变成时序脉冲,实现指令功能。d.时序信号产生的电路:包括:启停线路和脉源。e.程序计数器(PC):提供下一条执行的指令的地址。包括:指令顺序执行时,由递增功能产生,转移指令时,直接由指令提供地址码。2.2.指令执行过程:分为取指和执行两个周期指令执行过程:分为取指和执行两个周期(1)取指周期:把指令地址寄给程序计数器(PC)从位单读出指令,把指令送指令寄存器(IR),就叫:取指周期。(2)执行周期:执行在取指周期存到指令寄存器里的指令的阶段,就是
3、:执行周期。例:a:从主存读出数据且相加的情况;参考:P179b:把果加器里的内容器进主存的情况;参考:P180 c:条件转移的情况;参考:P180 3.控制器的控制方式控制器的控制方式3.控制器的控制方式:指控制器控制微操作序列执行的方式有三种控制方式:(1)同步控制方工:(固定时序方式)(2)异步控制方式;考参:P180(3)联合控制方式:是把同步和异步控制方式结合使用的一种控制方式。考参:P181 节拍电应节拍脉冲102组合逻辑控制器组合逻辑控制器1.组合逻辑控制器的组成 2.时序信号生成的电路 3.微操作控制电路 1.1.组合逻辑控制器的组成组合逻辑控制器的组成 由组合逻辑电路构成的控
4、制器,叫组合逻辑控制器(硬布线控制器)使用组合逻辑控制器的计算机,叫组合逻辑控制控制计算机。参考:P181 图10.3 指令部件包括:指令寄存器、指令解码器、程序计数器(指令地址计数器)2.2.时序信号生成的电路时序信号生成的电路 控制器需要二种时序信号:a脉冲信号:包括时钟信号(CLK)、驱动微操作执行的时标信号。b电位信号:包括确定指令周期状态的周期状态电位,确定指令执行阶段的节拍电位。例:PDP-11机(1)脉冲源:产生时钟信号(CLK)的逻辑电路参考:P181图10.4(2)时标脉冲生成电路:由2位循环左移位寄存器,译码电路驱动电路组成。参考:P182图10.5(3)周期状态电位生成电
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