德(dé)國(guó)皮爾茲(zī)PILZ控(kòng)製(zhì)器以下(xià)幾種類型:
組(zǔ)合邏(luó)輯控(kòng)製器(qì)由時序電路(lù),指令譯碼(mǎ)電路(lù)和組合邏(luó)輯(jí)電路三部分組成(chéng)。通過(guò)指(zhǐ)令譯碼(mǎ)器(qì)確(què)定當(dāng)前執行的指令(líng),結(jié)合時(shí)序電(diàn)路產生的(dí)節拍,共(gòng)同作為組合邏輯(jí)電(diàn)路(lù)的輸人結果(guǒ)輸(shū)出相(xiāng)應(yīng)的控(kòng)製信(xìn)號。組(zǔ)合(hé)邏輯控製器(qì)是由復雜(zá)組合邏輯門電路和觸發器(qì)構(gòu)成,執(zhí)行(háng)速度快,因(yīn)此(cǐ)在計算(suàn)機結(jié)構(gòu)比(bǐ)如RISC中得到廣泛應用(yòng)。 [1] 設(shè)計步驟:
1,設計機器(qì)的(dí)指(zhǐ)令(líng)係統:規(guī)定(dìng)指令的(dí)種類(lèi),指令的條數(shù)以及(jí)每(měi)一(yī)條指(zhǐ)令的格式和(hé)功(gōng)能(néng);
2,初(chū)步的總(zǒng)體(tǐ)設(shè)計:如(rú)寄存(cún)器設(shè)置,總綫安排,運(yùn)算(suàn)器設計(jì),部(bù)件間的連(lián)接(jiē)關係(xì)等;
3,繪(huì)製指令(líng)流(liú)程圖(tú):標(biāo)出(chū)每(měi)一條(tiáo)指(zhǐ)令(líng)在什(shí)麼(mó)時(shí)間(jiān),什(shí)麼(mó)部件進(jìn)行何(hé)種操作;
4,編排(pái)操作時間表:即根據指令流(liú)程(chéng)圖分(fēn)解各操(cāo)作為微操作,按(àn)時(shí)間段(duàn)列(liè)出機(jī)器(qì)應(yīng)進行的(dí)微(wēi)操作;
5,列(liè)出微操(cāo)作信號(hào)表(biǎo)達式,化(huà)簡,電路實現(xiàn)。
基(jī)本(běn)組成(chéng):
1,指(zhǐ)令寄存器用來存(cún)放(fàng)正(zhèng)在執(zhí)行(háng)的指令(líng)。指令分成兩(liǎng)部分(fēn):操(cāo)作(zuò)碼(mǎ)和地址(zhǐ)碼。操作(zuò)碼用來指示(shì)指令的(dí)操作性(xìng)質(zhì),如加法,減(jiǎn)法等;地(dì)址碼給(gěi)出(chū)本(běn)條指令的操(cāo)作數(shù)地址(zhǐ)或(huò)形成(chéng)操作(zuò)數(shù)地(dì)址的有(yǒu)關信息(xī)(這(zhè)時通(tōng)過地址(zhǐ)形成電(diàn)路來(lái)形成操作(zuò)數(shù)地(dì)址(zhǐ))。有一(yī)種(zhǒng)指令稱為轉移(yí)指(zhǐ)令(líng),它(tā)用(yòng)來(lái)改變指令的正(zhèng)常執行(háng)順序,這種指(zhǐ)令(líng)的地(dì)址(zhǐ)碼(mǎ)部分(fēn)給(gěi)出的是(shì)要轉(zhuǎn)去(qù)執行的指(zhǐ)令的(dí)地址。
2,操作碼譯碼(mǎ)器:用來對指令的操(cāo)作(zuò)碼進(jìn)行譯碼,產生(shēng)相應(yīng)的(dí)控(kòng)製電平,完成分(fēn)析(xī)指令的功能。
3,時(shí)序電路:用(yòng)來產生(shēng)時(shí)間標(biāo)誌(zhì)信(xìn)號。在微(wēi)型計算機(jī)中(zhōng),時間標(biāo)誌信號一般(bān)為三級(jí):指令(líng)周(zhōu)期,總(zǒng)綫周(zhōu)期(qī)和時(shí)鐘(zhōng)周期。微操作命(mìng)令(líng)產生電(diàn)路產生完成(chéng)指(zhǐ)令(líng)規定(dìng)操作的(dí)各(gè)種微(wēi)操(cāo)作命(mìng)令。這些命(mìng)令(líng)產生(shēng)的主(zhǔ)要依據是時間標誌和指令的(dí)操作(zuò)性(xìng)質。該電(diàn)路(lù)實際是(shì)各微(wēi)操(cāo)作(zuò)控(kòng)製(zhì)信號表達(dá)式(如上麵的A→L表達(dá)式(shì))的電路實(shí)現,它(tā)是(shì)組(zǔ)合邏(luó)輯控製器中(zhōng)最(zuì)為復雜(zá)的(dí)部(bù)分(fēn)。
4,指(zhǐ)令計數器:用來形(xíng)成下一條要(yào)執行的(dí)指(zhǐ)令(líng)的(dí)地(dì)址。通常(cháng),指令是(shì)順(shùn)序執行的(dí),而(ér)指令(líng)在(zài)存儲(chǔ)器(qì)中(zhōng)是順序存(cún)放的(dí)。所以(yǐ),一(yī)般情況下下(xià)一條要(yào)執行的指令(líng)的(dí)地(dì)址(zhǐ)可通過將(jiāng)現(xiàn)行(háng)地址加1形(xíng)成,微操(cāo)作(zuò)命令(líng)“1"就用於(yú)這個(gè)目的。如果(guǒ)執(zhí)行(háng)的是轉移指令(líng),則下(xià)一(yī)條(tiáo)要(yào)執行的指令的地(dì)址(zhǐ)是要(yào)轉(zhuǎn)移到的地址。該地址就(jiù)在(zài)本轉移指(zhǐ)令的地址(zhǐ)碼字段,將其(qí)直接送往指令計(jì)數(shù)器(qì)。
微(wēi)程(chéng)序控製器(qì)的提(tí)出(chū)是因為組合(hé)邏輯(jí)設(shè)計(jì)存在(zài)不便於(yú)設(shè)計,不靈(líng)活(huó),不易修(xiū)改和擴充等(děng)缺(quē)點(diǎn)。
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