第五章 中央处理器,5.1 CPU的功能和组成 5.2 指令周期 5.3 时序产生器和控制方式 5.4 微程序控制器 5.4 微程序设计技术 5.6 硬布线控制器 5.7 CPU的新技术,控制器是计算机中用来指挥、协调机器各大部件工作的部件。,计算机组成原理 第五章 中央处理器 微程序控制器,指令 指挥,时序和状态 协调,控制信息 状态,计算机组成原理 第五章 中央处理器 微程序控制器,DR,计算机组成原理 第五章 中央处理器 微程序控制器,C i,DR,+,-,M,数据通路,计算机组成原理 第五章 中央处理器 微程序控制器,DR,+,-,M,控制信号,计算机组成原理 第五章 中央处理器 微程序控制器,C i,DR,+,-,M,4,6,8,5,7,9,1 R1输入,2 R2输入,3 R3输入,4 R1送X,5 R3送Y,6 R2送X,7 R2送Y,8 DR送X,9 R1送Y,10 加,11 减,12 传送,计算机组成原理 第五章 中央处理器 微程序控制器,C i,DR,+,-,M,4,6,8,5,7,9,3 R3输入,4 R1送X,7 R2送Y,10 加,（R1）+（R2）R3,3 R3输入,9 R1送Y,6 R2送X,10 加,问： 1.减法？ 2.操作数来自存储器、 I/O端口？,计算机组成原理 第五章 中央处理器 微程序控制器,C i,DR,+,-,M,4,6,8,5,7,9,OPS1 OP OPS2OPD,R1 R2 DR,R1 R2 R3,R1 R2 R3,+ - M,三地址指令,控制器的功能是按要求发控制信号。,计算机组成原理 第五章 中央处理器 微程序控制器,时间顺序 指令功能 运行状态,指令的格式功能与硬件结构有密切关系。,运算功能 数据通路 数据宽度,微指令：在一个CPU周期中，一组实现操作功能的的微命令的组合。,计算机组成原理 第五章 中央处理器 微程序控制器,例如：加法指令的执行可分为：取指、计算地址、取操作数和加法运算四步，每一步都由一组微操作实现。这一组能同时执行的微操作就构成一条微指令。,微命令：控制器发出的指挥机器执行微操作的命令。,微操作：控制器执行指令时，完成的最基本的不能再细分的操作。,相容性微命令：在同一个CPU周期中，可以同时执行的微操作命令。,计算机组成原理 第五章 中央处理器 微程序控制器,相斥性微命令：在同一个CPU周期中，不能同时执行的微操作操作。,微程序：计算机每条指令的功能均由微指令序列解释完成，这些微指令序列的集合就叫做微程序。,计算机组成原理 第五章 中央处理器 微程序控制器,将一条指令分成若干条微指令，按次序执行这些微指令，就可以实现指令的功能。 组成微指令的微操作命令就是微命令。 微命令执行的结果就是完成微操作。,不能在一条微指令中将微命令全部发完。,微程序控制器的工作原理,计算机组成原理 第五章 中央处理器 微程序控制器,微指令：同时发出的控制信号所执行的一组微操作。,微指令的格式,计算机组成原理 第五章 中央处理器 微程序控制器,微程序控制器的结构,计算机组成原理 第五章 中央处理器 微程序控制器,指令寄存器,作业： P210 5-6，5-7,