硬布線 -不用

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1、Lecture6-3硬布線控制與流水線技術(shù)硬布線控制與微程序控制的比較流水線技術(shù)計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程學(xué)院硬布線控制的概念控制器中的”時(shí)序控制信號(hào)形成部件”產(chǎn)生控制計(jì)算機(jī)各部分操作所需要的控制信號(hào)。這個(gè)部件的組成一般有2種方式：微程序控制方式硬布線控制方式：通過(guò)邏輯電路直接連線而產(chǎn)生計(jì)算機(jī)的控制信號(hào)，又稱為組合邏輯控制方式控制器中的其他組成部分不會(huì)因?yàn)椴捎玫目刂品绞讲煌胁町?。但不同的機(jī)器，控制器的基本原理雖然相同，其具體組成及控制信號(hào)的時(shí)序等，差別是很大的。2時(shí)序與節(jié)拍在指令的運(yùn)行中，由指令操作碼直接控制產(chǎn)生各步驟所需要的控制信號(hào)。每一步由一個(gè)機(jī)器周期實(shí)現(xiàn)：計(jì)數(shù)器譯碼輸出觸發(fā)器不同指令

2、，功能不同，所需機(jī)器周期數(shù)不同。根據(jù)指令功能列出每條指令的機(jī)器周期變化規(guī)律，情況相同的歸為一類，使用一種時(shí)序邏輯。3控制信號(hào)的產(chǎn)生操作碼譯碼將IR中的操作碼送譯碼器譯碼后與周期信號(hào)一起作為組合邏輯電路的輸入量。圖6.33操作控制信號(hào)的產(chǎn)生將指令譯碼的信號(hào)和相應(yīng)周期信號(hào)相與后產(chǎn)生操作控制信號(hào)。4控制器的組成PC計(jì)數(shù)器、中斷控制邏輯譯碼器硬布線邏輯（PLA、PAL、GAL）P205圖6.355硬布線控制與微程序控制的比較微程序控制硬布線控制實(shí)現(xiàn)方法ROM邏輯電路電路規(guī)整、簡(jiǎn)單零亂、復(fù)雜修改方便麻煩性能應(yīng)用廣泛控制速度慢應(yīng)用少控制速度快6控制器的控制方式控制器的控制方式：產(chǎn)生控制不同微

3、操作序列的時(shí)序控制信號(hào)的方法常用控制方式同步控制采用完全統(tǒng)一的機(jī)器周期（節(jié)拍）：以最繁的微操作為標(biāo)準(zhǔn)采用不同的節(jié)拍的機(jī)器周期：大多數(shù)微操作安排在較短的機(jī)器周期內(nèi)，繁的增加節(jié)拍或延長(zhǎng)機(jī)器周期中央控制和局部控制相結(jié)合：大多數(shù)指令安排在統(tǒng)一的較短機(jī)器周期內(nèi)完成，復(fù)雜的另行處理異步控制：微操作的應(yīng)答聯(lián)合控制：同步和異步相結(jié)合人工控制：RESET，連續(xù)、單步，符合停機(jī)7流水線工作指令的執(zhí)行過(guò)程指令部件I：取指、譯碼等；執(zhí)行部件E：運(yùn)算、保存結(jié)果多條指令并行執(zhí)行的工作原理：時(shí)間上的重疊工作過(guò)程并行取指計(jì)算地址取操作數(shù)計(jì)算I1E1I2E2……8流水線工作指令操作流水線運(yùn)算操作流水線流水

4、線的問(wèn)題相關(guān)：下一條指令執(zhí)行需要的原始數(shù)據(jù)是前面指令運(yùn)行的結(jié)果，產(chǎn)生相關(guān)。使用相關(guān)專用通道。程序轉(zhuǎn)移：“猜測(cè)法”技術(shù)中斷：“斷流”問(wèn)題不精確斷點(diǎn)法：進(jìn)入流水線的指令執(zhí)行完后轉(zhuǎn)入中斷精確斷點(diǎn)法：不等進(jìn)入流水線的指令完全執(zhí)行完，盡早轉(zhuǎn)入中斷9CPU舉例SPARCL邏輯圖運(yùn)算器寄存器加電和控制過(guò)程流水組織電源UPS信號(hào)P22710