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第二讲控制器的功能与组成.ppt

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文档介绍:第二讲控制器的功能与组成

第一页,共28页

1. 控制器的功能
计算机的功能是执行程序
程序是依次排列起来的指令代码

控制器的功能就在于:
正确地分步完成每一条指令规定的功能,
正确且自动地连续执行指令;

再进一步说,就是向计算机各功能部件提供 协调运行每一个步骤所需要的控制信号。
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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。
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每条指令的执行步骤
—读取指令
指令地址送入主存地址寄存器
读主存,读出内容送入指定的寄存器
—分析指令
—按指令规定内容执行指令
不同指令的操作步骤数,
和具体操作内容差异很大,

—检查有无中断请求
若有,则响应中断并转中断处理
若无,则转入下一条指令的执行过程
形成下一条指令地址


R_R类型指令
读写内存类型指令
输入输出类型指令
其他类型指令
可能执行 一次或多次
是一次读
内存操作
公共操作
公共操作
是每一条指令的特定操作
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2. 控制器的组成
①程序计数器PC:存放指令地址,有+1或接收新值功能
②指令寄存器IR:存放指令内容:操作码与操作数地址
主脉冲源与启停控制线路,按需要给出主脉冲信号
③指令执行步骤标记线路: 指明每条指令的执行步骤
④控制信号保存或形成线路:给出计算机各功能部件部件协同运行所需要的控制信号。
运算器部件
主存储器部件
总线及输入/输出接口(输入/输出设备)
控制器部件本身
各部件包括
也包括
设计中的难点,在于解决对运算器、控制器的控制
第五页,共28页

时序控制
信号
形成部件
译码
IR
PC
输出
设备
输入
设备


运算器
部件







节拍



启停
地址寄存器械


数据总线
地址总线
控制总线
….
控制条件

控制器信号
主振
硬布线
方案的
控制器
第六页,共28页

控制
存储器
映射
IR
PC
输出
设备
输入
设备


运算器
部件







下地址


启停
地址寄存器械


数据总线
地址总线
控制总线
….
控制条件

微指令寄存器


主振





微程序
方案的
控制器
第七页,共28页

第 3 章的第 3 讲
1. 微程序控制器的组成、运行原理
2. 微指令的格式和下地址的处理技术
3. 主存储器、计算机总线、接口电路等预备性知识
第八页,共28页

控制器的组成
① 程序计数器PC
存放指令地址,有+1或接收新值功能
② 指令寄存器IR
存放指令内容:操作码与操作数地址

③ 指令执行步骤标记线路
指明每条指令的执行步骤。
④ 控制信号保存或形成线路
给出计算机各功能部件部件协同运行所需要的控制信号
第九页,共28页


控制
存储器
映射
IR
PC
接口
输出
设备
主 存
储 器
运算器
部件




下地址


启停
地址寄存器

数据总线
地址总线
控制总线
….
控制条件

微指令寄存器


主振





微程序
方案的
控制器
接口
输入
设备






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上传人:文库新人 2021/10/21 文件大小:2.45 MB

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