第五章 中央处理器(二).pdfVIP

5.3 时序(信号) 产生器和(控制器的)控制 方式 5.3.1 时序信号的作用和体制 一、作用 •计算机的控制器必须提供一个时序系 统，由它产生一组时序信号送到操作 控制器，为每个微操作带上时间标志 ，再输出到全机，控制完成指令所规 定的动作。 •以上就是时序控制的过程，同时体现 了时序信号的作用。 5.3 时序产生器和控制方式 二、计算机中时序信号的体制 1.计算机中的时序信号通常采用 “电位— 脉冲”制 •是由计算机中所使用的逻辑器件的特性 决定的。 门电路和触发器 •经常使用的概念： 节拍、节拍电位、节拍脉冲。 对应 对应 “电位” “脉冲” 5.3 时序产生器和控制方式 2. 三级时序系统和二级时序系统 —计算机中时序系统的实际使用形式 •三级时序系统： 对应 “机器周期” (主)状态周期电位—节拍电位 —节拍(工作)脉冲 对应 “微操作” 硬布线控制器常采用三级时序系统。 •二级时序系统： 节拍电位—节拍(工作)脉冲 微程序控制器常采用二级时序系统。 图示如下-- 状态周期电位 5.3 时序产生器和控制方式 节拍电位W0 W1 W2 W3 节拍脉冲P0 P1 P2 P3 一个机器周期 一个机器周期 三级和二级时序信号示意图 5.3 时序产生器和控制方式 5.3.2 时序信号产生器(P.169/P.142~143 图5.17、5.18略) 5.3.3 控制方式 • “控制方式”的含义： 形成控制不同微操作序列的时序控 制信号，可以有不同的方法，叫做控 制器的控制方式。一般有三种方式。 5.3 时序产生器和控制方式 一、同步控制方式 •又叫统一控制方式。 •在程序运行时，任何指令的执行或指 令中每个微操作的执行都受事先确定 的时序信号所控制—— 每个时序信号的结束就意味着一个 微操作或一条指令已完成，随即开始 执行后续微操作或进入下一条指令。 5.3 时序产生器和控制方式 •同步控制中又有三种具体做法—— 第一种同步控制方式： 采用完全统一的机器周期(或节拍) 执行各种不同的指令。 特点：简单易实现；不利于计算机 发挥高速运算的潜能。 第二种同步控制方式： 采用不定长机器周期。实际是把大 多数机器周期做成固定长度(如4 个节 拍) ，少数(在4 个节拍中)安排不下的 操作序列做成加长机器周期。 5.3 时序