第四章控制器 °控制器与指令的执行 组合逻辑控制器 ●PLA控制器 微程序控制器
第四章 控制器 •控制器与指令的执行 •组合逻辑控制器 •PLA控制器 •微程序控制器
控制器与指令的执行
第１节 控制器与指令的执行
L,銜单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 指令寄有器(IR:用来存放由主存取出的指 今,分为操作码和地址码 b操作码译码器:对存放在指令寄存器的操作码 进行译码 C,控制电路:根据译码结果,把指令应完成的操 作变成时序脉冲,实现指令功能 d.时序信号产生电路:包括启停线路和脉冲 e.程序计数器(PC):提供下一条执行的指令的 地址
1．简单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）：用来存放由主存取出的指 令，分为操作码和地址码 b. 操作码译码器：对存放在指令寄存器的操作码 进行译码 c. 控制电路：根据译码结果，把指令应完成的操 作变成时序脉冲，实现指令功能 d. 时序信号产生电路：包括启停线路和脉冲 e. 程序计数器（PC）：提供下一条执行的指令的 地址
2.指令执行过程:分为取指 和物行两个周期 (1)取指周期把指令地址给程序计数器, 从该单元读出指令,把指令送给寄存器 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,就是执行周期
2． 指令执行过程：分为：取指 和执行两个周期 （1） 取指周期 把指令地址给程序计数器， 从该单元读出指令，把指令送给寄存器 （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，就是执行周期
2主存读出数据且相加的过程 ①把指令寄存器的地址码移到地址寄存器 ②开始主有的读操作 ③从主存读出数据,存入数据奇存器 四把数据寄存器的内容和累加器的内容送至 ALU ⑤进行加法运算 ⑥把相加结果送回累加器 ⑦命令终止,进入下一条指令的取指周期
a.从主存读出数据且相加的过程 ①把指令寄存器的地址码移到地址寄存器 ②开始主存的读操作 ③从主存读出数据，存入数据寄存器 ④把数据寄存器的内容和累加器的内容送至 ALU ⑤进行加法运算 ⑥把相加结果送回累加器 ⑦命令终止，进入下一条指令的取指周期
b把累加器里的内容写进主存的 过程 ①把指令寄存器的地址码移到地址寄存器 ②开始主存的写操作 把累加器的内容送到数据寄存器 ④命令终止,进入下一条指令的取指周期
b.把累加器里的内容写进主存的 过程 ①把指令寄存器的地址码移到地址寄存器 ②开始主存的写操作 ③把累加器的内容送到数据寄存器 ④命令终止，进入下一条指令的取指周期
c条件转移的过程 ①若条件满足,则把指令寄存器的地址码 送到程序计数器;否则,什么也不做 ②命令终止,进入下一条指令的取指周期
c.条件转移的过程 ①若条件满足，则把指令寄存器的地址码 送到程序计数器；否则，什么也不做 ②命令终止，进入下一条指令的取指周期
3,制器的控制方式:指控制 器控制微操作序列执行的方式 种控制方式: (1)同步控制方式(固定时序方式): 下扫电位 ②优点电路简单 ③缺点:运行速度慢
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） 同步控制方式（固定时序方式）： ① ②优点 电路简单 ③缺点：运行速度慢
(2)异步控制方式: ①特点 引,每条指令需要多少节拍,就产生多少节拍 b指令执 元 发出回答信 控制器收到回答信号,便开始执行下条指 ②优点:运行速度快 ③缺点:控制电路比较复杂
（2） 异步控制方式： ①特点： a.每条指令需要多少节拍，就产生多少节拍 b.指令执行完毕，发出回答信号 c.控制器收到回答信号，便开始执行下条指 令。 ②优点：运行速度快 ③缺点：控制电路比较复杂
(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 制方式 引大部分指令按同步控制方式执行,称之为 中央控制 b小部分特殊指令,或微操作序列长或过短, 或微操作时间难以确定的,采用异步控制方式 执行 称之为局部控制 ②优点:能保证一定的运行速度 ③缺点:电路设计相对复杂
（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 ①特点： a.大部分指令按同步控制方式执行，称之为 中央控制 b.小部分特殊指令，或微操作序列长或过短， 或微操作时间难以确定的，采用异步控制方式 执行， 称之为局部控制 ②优点：能保证一定的运行速度 ③缺点：电路设计相对复杂
