计算机组成原理教案6

第五章节：控制掐（9 学时） 教学内容：1．控制痞能与构成概?．硬连线控制崎成与运行原理； 3．微程衅粕与运行原理； 4．指令吝的概念跟实现技式萄б1．理解并记忆计算机控制痞能与基本组成，体会控制萍扑慊械牡匚唬 2．理解并记忆硬连线控制掐的实际构成以及缚件的功 能； 3．了解 MIPS32 计算机系统以及控制掐的运行机理； 4．了解控制掐的设计过程跟基础技?．理解并记忆微程衅苹般组成跟基本运行机理； 6．理解并孝指令中的下地地址字段、微命令字段的内容及 其控制用途； 7．了解微程衅撇连线控制崎成与性能方面的优劣 之处； 8．理解并记忆指令吝的概念，关键技赎； 9．了解指令吝的推动模式，3 类相关问题以及解靖； 10．了解指令级并行技逝念。知识结构图①控制掐的功能与构成 PCIR 步骤标记控制信号部件②两种类别的控制器硬连线控制瞥绦破控制掐③三种不同的指令周期CPU 系统的性能指标 单指令周期 CPU 多指令周期 CPU 指令吝在学习控制讫程中，可以用如下几句话来掌握整抚习纲要：控制崎成控制扑行原理控制栖控制， 取指、分钨执行，PC、IR 和时序，判毕并响应，组合逻辑给信号， 指令步骤看节拍，控存存放微程邢轮沸廖⒅噶睢一、控制痞能与构成概述控制魄销平台的每羹（包括控制掐本身）提供他们协同运行所必须的控制信号。

执行一填，通常总是要经过读取指令，分晤和执行指令所要求的处理功能 3 肝才能完成，这是在控制曝制下推动的，控制篇保证计算机可按程需定的指令运行次性动地连续执行指令校组成控制? 缚件： 执行一填，要经过读取指令、分晤、执行指令所要求的 处理功能三肝完成计算机原理教案下载，控制篇保证可按程需定的指令运行 次性动地连续执行指令校 为此，控制粕中，必须有一羔供指令在存储中的地址的 部件计算机原理教案下载，通称程旋?，服瘟取指令，并接收下檀行的 指令的地址。 还要有一福存读来的指令内容的组件，通称指令寄存?， 以提供本指令执行的整柑中应用到的指令本身的峙息。 控制期三干成分，是麓、曝制逻辑，指令执行 的流程标记线路，它标记愁的感技巧的相对次械。 控制期四覆是控制破中更费力的一干成分，是 全部时衅信号的形成部件，它根据指令内容、指令的执行方法(时 刻)，也许还有些辈么膛号，来产生并提供嘲羹时刻要用到的控制信号。计算机整机羹系统，正是在这种信号控制 下协同运行，产生予期的执行结果，也就是执行一袒谈让。依据前势祁荷成分的详细构成与运行机理的 不同，通常把控制浦为微程胸制崎合逻辑(硬布线)的控 制疲 二、 硬连线控制掐 硬连线控制破为组合逻辑控制齐微程衅片组成计算 机通用的两簇制器。

1、 硬连线控制崎成和运行原理疾捎寐呒缏分苯犹峁┤靠刂菩藕 ?输入 –操专C指令状态字 –指令步骤编码（节拍） –外部信号（Reset 等） ?输橙靠刂菩藕 ?肘臼题 –节拍转换 –控制信号生成 （1） 组合逻辑控制期拍出现苅ming，几涪粕的时协电路）不同的状况组合来区别一填不同的执行方法，指令执行流程的接续是借助变换节拍出现拼态组合完成的， 不同于微程衅屁过下地址部件给超的微指令地址 来推动。这里用节拍出现弃了原本的下地址部件。 （2）组合逻辑控制屁过由 “与—涣郊堵呒叵倒钩傻 时衅信号造成部件来直接帮晨的时衅信号。送到 第一级鸽门”的输入讯号是指令操淄节拍发生期 拍状况(可能也有控制蹋扛挪桓钍涑 关的与项输撑送到第二级的 “槐 ，每概输尘褪且桓菩藕拧Ｈ康氖毙菩藕庞尚矶喔与— 贿辑门帮畴用控制存储婆全部控制信号的微程兄品桨覆煌饫镉檬毙菩藕挪考〈嗽吹目 制存储乒取消了那里的微指令寄存品，把控制信号直 接送至被控制的部件。 组合逻辑控制沏 ?直接用逻辑电路实现，用节拍标记指令步骤，性能良好 ?可扩展性差，兼容性不好 ?适合推动相当精几令系统 ?较易于实现并行 ?常用于推动 RISC 三、 微程衅掐1、 微程衅迄本组成和运行机理?每填一感步骤用到的全体控制信号组成一微指令?每填可以包含一到多纲作?用多谈让解释每填的整感过程?全部微指令的集合叫滋序?执行一谈让所用的时间被称为一杠期。

?微指令的竿内容：– 下地址字段控制命令字段?顺行下一谈令?无酞移至某谈让?根据微指令的某一状态结果，选孕换地址?微子程忻，要使用至微堆栈?多路转移 ?根据指令操赚转移至指令的入口地址 组合逻辑与微程衅葡 ?相同点 –完成同样的功能 –控制信号基本相似 ?不同点 –控制信号生成部件的构成和推动模式不同 –步骤标记实现方法不同 –性能不同