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6.5组合逻辑控制器二、操作控制信号的产生1.操作控制信号的形成逻辑操作码译码器：将操作码输入，每根输出线表示一条指令，任何时刻只有一根有效。2.操作控制信号的组合产生组合逻辑电路（与、或、非等门电路组合）*第29页，共70页，星期日，2025年，2月5日6.5组合逻辑控制器3、操作控制信号的产生（以加法指令为例）1）在取指令CPU周期（CY1）所需的控制信号可由指令译码与CY1组合即：PC→AB=ADD·CY1…DB→IR=ADD·CY1PC+1=ADD·CY1注：a：此时指令尚未取出b：对任一条指令取指命令相同因此：CY1即可决定此控制信号，例：PC→AB=ADD·CY1可改为PC→AB=CY1*第30页，共70页，星期日，2025年，2月5日6.5组合逻辑控制器3、操作控制信号的产生（以加法指令为例）2）对加法指令的CY2、CY3、CY4等阶段出现的控制命令依次进行分析。例：RS1→GR=ADD·CY2“+”=ADD·CY2ALU→AR=ADD·CY2AR→AB=ADD·CY3;“+”=ADD·CY4ALU→rd=ADD·CY4对其他指令用同样的方法对各个阶段的命令进行分析。例“+”=SUB·CY2*第31页，共70页，星期日，2025年，2月5日6.5组合逻辑控制器3、操作控制信号的产生（以加法指令为例）2）（接前页）将同一控制信号在若干条指令的某些周期中所需要的组合起来。“+”=ADD·（CY2+CY4）＋SUB·CY2＋JMP·CY2＋…为操作码译码的输出与时序信号经“与、或、非”等门电路的组合。3）同类型的指令控制信号大部分相同，少量不同。不同类型指令，控制信号的差异较大。例：整个算术逻辑运算仅ALU的操作命令等少量有差异*第32页，共70页，星期日，2025年，2月5日6.5组合逻辑控制器3、操作控制信号的产生（以加法指令为例）4）在确定操作码时，一般令同类指令的一部分操作码相同，以便化简。例：8位操作码，0001111表示加法指令，0010111表示减法指令。。。，且算术逻辑指令的低三位均为111。设某条命令A在所有的算术逻辑指令中都需要，则：A=ADD·CY2＋SUB·CY2＋逻辑加·CY2＋···=（ADD+SUB+逻辑加+···）CY2=OP2·0P1·OP0·CY2*第33页，共70页，星期日，2025年，2月5日6.5组合逻辑控制器4。控制器的组成*第34页，共70页，星期日，2025年，2月5日6.5组合逻辑控制器4。控制器的组成1）程序计数器和中断控制逻辑PC的四个输入来源：开机时顺序执行时程序转移时响应中断时2）译码器3）硬布线逻辑的实现可由PLA、PAL和GAL等具有两极门电路的电路实现。其中第一级为与门、第二级为或门。back*第35页，共70页，星期日，2025年，2月5日6.4微程序控制器一、微程序控制的基本概念

1951英剑桥大学威尔克斯Wilkes提出组合逻辑控制器的优点：速度快缺点：设计的规整性差、可修改性差（不灵活）6.4.1基本工作原理基本思想：

用软件的方法来实现控制器*第36页，共70页，星期日，2025年，2月5日6.4微程序控制器将机器指令的操作（从取指到完成）分解成微命令序列，用二进制代码表示这些微命令，并编成微指令（控制字），再形成微程序，存放在控制存储器（CM）中。一条机器指令与一段微程序对应从控存中取出微指令就产生微命令，每段微程序的执行结果就是实现了一条机器指令的功能微程序控制解决了组合逻辑控制器带来的规整性和修改性的问题*第37页，共70页，星期日，2025年，2月5日6.4微程序控制器二、基本术语微操作——最小的、不可再分解的操作。

e.g.打开一个逻辑门微命令——微操作的控制信号

e.g.打开一个逻辑门的电位信号*第38页，共70页，星期日，2025年，2月5日6.4微程序控制器(2)微指令——若干微命令的组合，把数据通路中的所有控制信号用一个二进制状态字（控制字、微指令）表示。

编码的每一位代表了一个控制信号，控制实现一步操作，全部指令的控制字放在控存中控存中一个单元的内容——一条微指令控存中一个单元的地址——微地址(3)微周期——从