組合邏輯控制器原理

組合邏輯控制器原理第一頁，共二十頁，2022年，8月28日微命令發(fā)生器微命令序列I/O狀態(tài)控制臺(tái)信息運(yùn)行狀態(tài)譯碼…...

PSW時(shí)序

IR地址形成PCθD尋來自M送M或ALU+1送M微命令發(fā)生器1.微命令發(fā)生器功能：產(chǎn)生全機(jī)所需的各種微命令控制最基本的操作(微操作)的命令電位型脈沖型微命令發(fā)生器的構(gòu)成：將產(chǎn)生微命令的條件綜合化簡，形成邏輯式，用組合邏輯電路實(shí)現(xiàn)。第二頁，共二十頁，2022年，8月28日微命令發(fā)生器微命令序列I/O狀態(tài)控制臺(tái)信息運(yùn)行狀態(tài)譯碼…...

PSW時(shí)序

IR地址形成PCθD尋來自M送M或ALU+1送M2.指令計(jì)數(shù)器PC功能：指示指令在M中的位置。PC本身+1順序執(zhí)行PC先+1，再用轉(zhuǎn)移地址修改PC微命令發(fā)生器PC轉(zhuǎn)移執(zhí)行:ALU+1第三頁，共二十頁，2022年，8月28日3.指令寄存器IR功能：存放現(xiàn)行指令。決定操作性質(zhì)操作碼字段操作數(shù)地址轉(zhuǎn)移地址PC微命令發(fā)生器微命令序列I/O狀態(tài)控制臺(tái)信息運(yùn)行狀態(tài)譯碼…...

PSW時(shí)序

IR地址形成θD尋來自M送M或ALU+1送M微命令發(fā)生器PC

IR地址碼字段譯碼器微命令發(fā)生器地址形成部件尋D第四頁，共二十頁，2022年，8月28日4.狀態(tài)寄存器PSW功能：指示程序運(yùn)行方式，反映程序運(yùn)行結(jié)果。例.某機(jī)的PSWPC微命令發(fā)生器微命令序列I/O狀態(tài)控制臺(tái)信息運(yùn)行狀態(tài)譯碼…...

PSW時(shí)序

IR地址形成θD尋來自M送M或ALU+1送M微命令發(fā)生器PC

IR

PSW工作方式

優(yōu)先級

T

SZVC151211876543210第五頁，共二十頁，2022年，8月28日C=1進(jìn)位

V=1溢出Z=1結(jié)果為0S=1結(jié)果為負(fù)T=1,執(zhí)行跟蹤程序（1）條件碼反映程序運(yùn)行結(jié)果工作方式

優(yōu)先級TSZVC151211876543210（2）跟蹤標(biāo)志為程序查錯(cuò)設(shè)置的斷點(diǎn)標(biāo)志T。程序初始化置T為1...測試T跟蹤程序….....第六頁，共二十頁，2022年，8月28日程序優(yōu)先級高于外部優(yōu)先級，不響應(yīng)程序優(yōu)先級低于外部優(yōu)先級，可響應(yīng)用戶方式：禁止程序執(zhí)行某些指令核心方式：允許程序執(zhí)行所有指令（3）優(yōu)先級為現(xiàn)行程序賦予優(yōu)先級別，以決定是否響應(yīng)外部中斷請求。工作方式優(yōu)先級TSZVC151211876543210（4）工作方式規(guī)定程序的特權(quán)級。PSW在CPU中，反映程序運(yùn)行狀態(tài)；控制/狀態(tài)字在接口中,反映CPU命令、設(shè)備狀態(tài)。第七頁，共二十頁，2022年，8月28日5.時(shí)序線路功能：控制操作時(shí)間和操作時(shí)刻。PC微命令發(fā)生器微命令序列I/O狀態(tài)控制臺(tái)信息運(yùn)行狀態(tài)譯碼…...

PSW時(shí)序

IR地址形成θD尋來自M送M或ALU+1送M微命令發(fā)生器PC

IR

PSW時(shí)序振蕩器分頻器時(shí)鐘脈沖工作脈沖時(shí)鐘周期(節(jié)拍)產(chǎn)生電位型微命令，控制操作時(shí)間段產(chǎn)生脈沖型微命令，控制定時(shí)操作第八頁，共二十頁，2022年，8月28日1.取指令PCPC微命令發(fā)生器微命令序列I/O狀態(tài)控制臺(tái)信息運(yùn)行狀態(tài)譯碼…...

PSW時(shí)序

IR地址形成θD尋來自M送M或ALU+1送M微命令發(fā)生器PC

IR

PSW時(shí)序二、控制器工作過程地址M指令I(lǐng)R、譯碼(θ、尋址方式)PC+1PC第九頁，共二十頁，2022年，8月28日2.取數(shù)(按尋址方式)立:PC微命令發(fā)生器微命令序列I/O狀態(tài)控制臺(tái)信息運(yùn)行狀態(tài)譯碼…...

PSW時(shí)序

IR地址形成θD尋來自M送M或ALU+1送M微命令發(fā)生器PC

IR

PSW時(shí)序指令操作數(shù)有效地址M,取數(shù)R,取數(shù)直:寄存器號間:間接地址M,取有效地址寄存器號R,取有效地址變:形式地址變址量運(yùn)算器計(jì)算有效地址第十頁，共二十頁，2022年，8月28日3.執(zhí)行(按操作碼)PC微命令發(fā)生器微命令序列I/O狀態(tài)控制臺(tái)信息運(yùn)行狀態(tài)譯碼…...

PSW時(shí)序

IR地址形成θD尋來自M送M或ALU+1送M微命令發(fā)生器PC

IR

PSW時(shí)序結(jié)果存儲(chǔ)器/寄存器操作數(shù)加法器操作數(shù)第十一頁，共二十頁，2022年，8月28日1.組合邏輯控制器的時(shí)序劃分三、時(shí)序控制方式即：時(shí)序信號與操作的關(guān)系●

采用三級時(shí)序系統(tǒng)：指令周期工作周期1工作周期2工作周期n……時(shí)鐘周期1時(shí)鐘周期2時(shí)鐘周期m….….工作脈沖1工作脈沖2工作脈沖k…..……….(節(jié)拍1)(節(jié)拍2)(節(jié)拍m)第十二頁，共二十頁，2022年，8月28日●

時(shí)序關(guān)系：晶振輸出工作周期1工作周期2工作周期3時(shí)鐘T1工作脈沖P時(shí)鐘T2指令周期控制不同階段操作時(shí)間控制分步操作時(shí)間對微操作定時(shí)取指執(zhí)行取數(shù)取出指令修改PC打入IR打入PC第十三頁，共二十頁，2022年，8月28日2.時(shí)序控制方式及其變化（1）同步控制各項(xiàng)操作受統(tǒng)一時(shí)序控制。①定義：②特點(diǎn)：有明顯時(shí)序時(shí)間劃分，時(shí)鐘周期時(shí)間固定，各步操作的銜接、各部件之間的數(shù)據(jù)傳送受嚴(yán)格同步定時(shí)控制。③優(yōu)缺點(diǎn)：時(shí)序關(guān)系簡單，時(shí)序劃分規(guī)整，控制不復(fù)雜；控制邏輯易于集中，便于管理。時(shí)間安排不合理。④應(yīng)用場合：用于CPU內(nèi)部、設(shè)備內(nèi)部、系統(tǒng)總線操作(各掛接部件速度相近，傳送時(shí)間確定，傳送距離較近)。各項(xiàng)操作受統(tǒng)一時(shí)序控制。由CPU或其他設(shè)備提供第十四頁，共二十頁，2022年，8月28日（2）異步控制各項(xiàng)操作按不同需要安排時(shí)間，不受統(tǒng)一時(shí)序控制。①定義：②特點(diǎn)：無統(tǒng)一時(shí)鐘周期劃分，各操作間的銜接和各部件之間的信息交換采用異步應(yīng)答方式。例.異步傳送操作●主設(shè)備：申請并掌握總線權(quán)的設(shè)備?？偩€主從●從設(shè)備：響應(yīng)主設(shè)備請求的設(shè)備。發(fā)/接接/發(fā)第十五頁，共二十頁，2022年，8月28日主設(shè)備獲得總線控制權(quán)●操作流程：主設(shè)備詢問從設(shè)備主設(shè)備發(fā)送/接收數(shù)據(jù)主設(shè)備釋放總線控制權(quán)從設(shè)備準(zhǔn)備好？YN主設(shè)備輸出端與總線連接主設(shè)備輸出端與總線斷開第十六頁，共二十頁，2022年，8月28日時(shí)間安排緊湊、合理；控制復(fù)雜。③優(yōu)缺點(diǎn)：④應(yīng)用場合：用于異步總線操作(各掛接部件速度差異大，傳送時(shí)間不確定，傳送距離較遠(yuǎn))。（3）同步方式的變化指令周期長度可變，時(shí)鐘周期長度不變。可用計(jì)數(shù)器指示時(shí)鐘周期數(shù)的變化。①不同指令安排不同時(shí)鐘周期數(shù)②總線周期中插入延長周期經(jīng)總線傳送一次數(shù)據(jù)所用的時(shí)間(送地址、讀/寫)第十七頁，共二十頁，2022年，8月28日總線周期長度可變，時(shí)鐘周期長度不變?？偩€周期(4T)例.一個(gè)總線周期包含4個(gè)時(shí)鐘周期時(shí)鐘T1T3T2T4送地址讀/寫數(shù)據(jù)結(jié)束同步方式時(shí)鐘T1T3T2T4T4T4Tw送地址讀/寫數(shù)據(jù)結(jié)束總線周期(5T)擴(kuò)展同步方式第十八頁，共二十頁，2022年，8月28日1.組合邏輯控制方式四、組合邏輯控制方式的優(yōu)缺點(diǎn)及應(yīng)用綜合化簡產(chǎn)生微命令的條件，形成邏輯關(guān)系式，用組合邏輯電路實(shí)現(xiàn)；執(zhí)行指令