页数：28页文件大小：759.0 KB来源： 计算机组成原理ppt课件
本课件说明控制器的基本功能与组成，包括程序计数器、指令寄存器、指令执行步骤标记线路与控制信号产生部件，并给出每条指令读取、分析与执行的分步过程，以及微程序与硬布线两类方案的划分。
控制器的功能
本页为结构/流程示意图，图中标注的主要部件与信号如下，重点体现控制器分步执行指令并向各部件提供协调运行控制信号的功能与组成。
控制器的功能计算机的功能是执行程序程序
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指令的执行过程冯.诺依曼结构的计算机即存储程序的计算机，设置内存，存放程序和数据，在程序运行之前存入。执行程序：正确从程序首地址开始；正确分步执行每一条指令，并形成下条待执行指令的地址；正确并自动地连续执行指令，直到程序的最后一条指令。
控制器功能与组成
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控制器的组成①程序计数器PC
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时序控制信号形成部件译码
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控制存储器映射
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第3章的第3讲1.微程序控制器
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控制器的组成①程序计数器PC存放指令地址
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控制存储器映射
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微程序控制器组成
本页为结构/流程示意图，图中标注的主要部件与信号如下，重点体现微程序控制器中下地址形成部件Am2910的入出信号与连接方式。
Am2910微程序定序器
本页为结构/流程示意图，图中标注的主要部件与信号如下，重点体现微程序控制器中下地址形成部件Am2910的入出信号与连接方式。
微程序控制器部件56位的微指令字长，微下地址字段16位，控制命令字段40位，7片28C64组成控存。1片28C65，从指令操作码产生微地址，1片374存8位下地址，1片273存8位条件码，1片377存8位现微地址。
1片Am2910给出下一条微指令地址，1片GAL按判断条件产生微指令转移信号/CC；5片GAL用作为5片8位的D触发器的寄存器，2片GAL实现两个4位的2选1芯片功能。8或16位的指令寄存器。
三、微程序控制器的运行原理每条指令一个执行步骤用到的全体控制信号组成一微指令每条微指令可以包括一到多个微操作。用多条微指令(一个微程序)解释每条指令的执行过程。
全部的微程序有机地组合在一起，被保在控制存储器中。执行一条微指令所用的时间被称为一个微周期。
微指令的格式和内容：下地址字段控制命令字段执行第i条微指令读出第i+1条微指令读与执行微指令的并行流水技术形成第i+1条微指令地址一个微周期接收微指令。
下地址字段的内容得到下地址的方法
本页为结构/流程示意图，图中标注的主要部件与信号如下，重点体现微程序控制器中下地址形成部件Am2910的入出信号与连接方式。
微堆桟指针SP5字*12位微堆桟
本页为结构/流程示意图，图中标注的主要部件与信号如下，重点体现微程序控制器中下地址形成部件Am2910的入出信号与连接方式。
Am2910下地址形成逻辑
本页为结构/流程示意图，图中标注的主要部件与信号如下，重点体现Am2910的微堆桟、微程序计数器与条件转移等下地址处理方式。
8位微下地址字段用于直接给出下一条微指令的地址，常用8位,使用微指令字中最高8位编码
最高一位用于扩展功能,单独接线。TEC-2000教学机微程序的下地址字段微下地址2910的命令码微转移条件8位4位4位分成3个子字段，总共使用17位码(微指令中用16位)。
4位的命令码，用于选择Am2910的16个命令,如前一页的表格内容所示。4位的微转移条件给出微指令转移所依据的条件，与教学机具体设计有关。
1位。
给出计算机各功能部件协同运行所需要
本页为结构/流程示意图，图中标注的主要部件与信号如下，重点体现输入输出系统的作用、功能、组成与需要解决的主要问题。
对运算器部件的控制
本页为结构/流程示意图，图中标注的主要部件与信号如下，重点体现4位位片结构运算器Am2901的内部组成与数据通路。
Am2901的9位控制码
本页为结构/流程示意图，图中标注的主要部件与信号如下，重点体现4位位片结构运算器Am2901的内部组成与数据通路。
.对内部总线的控制总线是用于连接计算机各个功能部件的线路和连接线，通常由具有三态输出功能的器件构成，以便用分时地方式，在不同时刻把不同的数据发送到总线上，任何时刻仅能有一个数据发送到总线上；总线上的数据可以被送到需要接收数据的部件或者线路，多个线路可以同时接收同一个数据数据。计算机中总要使用3种类型的总线：数据总线，地址总线，控制总线教学计算机需要对送达内部总线多路数据来源进行选择，分配3位编码。
.读写主存储器或I/O接口从学习指令执行步骤考虑，理解对主存储器读写的控制，分成两步：1.传送主存地址，以选择被读写的存储单元；2.给出读写命令，读操作时，把读出数据保存起来，写操作时，还要给出写入的数据。从学习指令执行步骤考虑，理解对接口电路读写的控制，分成两步：1.传送IO端口地址，以选择被读写的芯片；2.给出读写命令，读操作时，把读出数据保存起来，写操作时，还要给出写入的数据。
.控制几个专用寄存器的接收操作由D触发器构成的寄存器(SN74LS377)，可以在时钟脉冲的上升沿把送到它的输入端的数据接收到寄存器中，这类寄存器有一个输入控制引脚/G，用于寄存器是否接受输入的控制使用，当/G低电平才允许接受输入数据，否则寄存器已有的内容不变。例如:对教学计算机的指令寄存器IR，地址寄存器AR等寄存器就需要实现这种控制。
思考，对程序计数器PC，堆栈指针SP是如何若控制的？。
微命令字段的编码译码方法1.直接控制法直接用微指令字的一位作一个控制信号则简单且速度快，但会使微指令字变得很长。2.字段直接编译法把互斥的命令分在一组加以编码，经译码器给出命令，速度会稍慢，但可大大减短微指令字长度，确保互斥。
3.字段间接编译法是对直接译码的的一种改进，可进一步缩短微指令字长度，即一个字段的某些微命令还受另一字段的制约。4.常数源字段微指令中分配几位，用于给出特定用途的有关数值。
微指令格式与编码
本页为结构/流程示意图，图中标注的主要部件与信号如下，重点体现微指令下地址字段与控制命令字段的划分及编码方式。
微程序控制器部件组成
本页为结构/流程示意图，图中标注的主要部件与信号如下，重点体现56位微指令字长、下地址字段与控制存储器的芯片配置。
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