控制器有哪些功能?微程序控制器控制原理+執(zhí)行過(guò)程解讀

以下內(nèi)容中，小編將對(duì)控制器的功能、微程序控制器的相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行著重介紹和闡述，希望本文能幫您增進(jìn)對(duì)控制器的了解，和小編一起來(lái)看看吧。

一、控制器的基本功能

控制器的基本功能是有很多的，在這里，小編主要對(duì)控制器的4類功能進(jìn)行闡述，分別是：錯(cuò)誤控制、接收和識(shí)別命令、狀態(tài)說(shuō)明、地址識(shí)別。

(1) 錯(cuò)誤控制

設(shè)備控制器還負(fù)責(zé)對(duì) I/O 設(shè)備傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進(jìn)行錯(cuò)誤檢測(cè)。如果在傳輸中發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤，通常會(huì)設(shè)置錯(cuò)誤檢測(cè)碼并上報(bào)給 CPU，因此 CPU 將這次傳輸?shù)臄?shù)據(jù)作廢并再次傳輸。這樣就可以保證數(shù)據(jù)輸入的正確性。

(2) 接收和識(shí)別命令

CPU 可以向控制器發(fā)送各種不同的命令，設(shè)備控制器應(yīng)該能夠接收和識(shí)別這些命令。為此，控制器中應(yīng)有相應(yīng)的控制寄存器來(lái)存儲(chǔ)接收到的命令和參數(shù)，并對(duì)接收到的命令進(jìn)行解碼。比如磁盤控制器可以從CPU接收15條不同的命令，有些命令還帶有參數(shù);相應(yīng)地，磁盤控制器中有多個(gè)寄存器和命令解碼器。

(3) 狀態(tài)說(shuō)明

識(shí)別并報(bào)告設(shè)備狀態(tài)的控制器應(yīng)該記錄設(shè)備的狀態(tài)，以便CPU能夠理解。例如，只有當(dāng)設(shè)備準(zhǔn)備好發(fā)送時(shí)，CPU 才能啟動(dòng)控制器從設(shè)備讀取數(shù)據(jù)。為此，應(yīng)該在控制器中設(shè)置一個(gè)狀態(tài)寄存器，它的每一位都用來(lái)反映設(shè)備的某種狀態(tài)。當(dāng) CPU 讀取該寄存器的內(nèi)容時(shí)，就可以了解設(shè)備的狀態(tài)。

(4) 地址識(shí)別

正如內(nèi)存中的每個(gè)單元都有一個(gè)地址，系統(tǒng)中的每個(gè)設(shè)備也都有一個(gè)地址，設(shè)備控制器必須能夠識(shí)別它控制的每個(gè)設(shè)備的地址。此外，為了讓 CPU 向寄存器寫入數(shù)據(jù)，這些寄存器應(yīng)該具有唯一的地址。

二、微程序控制器

通過(guò)上面的介紹，想必大家對(duì)控制器的基本功能已經(jīng)有了一定的認(rèn)識(shí)。下面，我們?cè)賮?lái)看看微程序控制器的相關(guān)內(nèi)容，主要從微程序控制器的控制原理和微程序控制器的執(zhí)行過(guò)程這兩個(gè)方面來(lái)進(jìn)行解讀。

微程序控制器是控制器的一種。與組合邏輯控制器相比，它具有規(guī)律性、靈活性和可維護(hù)性等一系列優(yōu)點(diǎn)。因此，它逐漸取代了早期計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)中使用的組合邏輯控制器。已被廣泛使用。在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，微編程技術(shù)是一種利用軟件方法來(lái)設(shè)計(jì)硬件的技術(shù)。

(一)微程序控制器的控制原理

微程序控制的核心思想是模仿通常的解決問(wèn)題的程序方法，將操作控制信號(hào)編譯成所謂的“微指令”，并存儲(chǔ)在只讀存儲(chǔ)器中。在機(jī)器運(yùn)行時(shí)，將這些微指令一一讀出，從而產(chǎn)生整機(jī)所需的各種操作控制信號(hào)，使相應(yīng)的部件進(jìn)行規(guī)定的操作。

微程序控制的基本原理是：

(1)將機(jī)器指令分解為基本的微指令序列，在制造CPU時(shí)固化在控制存儲(chǔ)器CM中。當(dāng)一條機(jī)器指令被執(zhí)行時(shí)，CPU依次從CM中取微指令產(chǎn)生微指令。

(2)一條微指令中包含的微指令實(shí)現(xiàn)一步操作，一個(gè)小微程序由若干條微指令組成，解釋并執(zhí)行一條機(jī)器指令。

(二)微程序控制器的執(zhí)行過(guò)程

(1)根據(jù)計(jì)算機(jī)給出的第一條微指令的地址，從控制存儲(chǔ)器中取出第一條微指令。

(2)微指令由操作控制部分和順序控制部分組成。操作控制部分產(chǎn)生微操作控制信號(hào)，控制執(zhí)行部分完成指定的操作。序列控制部分的直接序列控制部分放置在微地址寄存器中，需要修改的微地址寄存器的值由序列控制部分的P字段和反饋的狀態(tài)條件信息決定執(zhí)行單位。

(3)根據(jù)地址寄存器中的值，從控制存儲(chǔ)器中取出下一條微指令，繼續(xù)第二步，如此循環(huán)，直到所有指令執(zhí)行完畢。

最后，小編誠(chéng)心感謝大家的閱讀。你們的每一次閱讀，對(duì)小編來(lái)說(shuō)都是莫大的鼓勵(lì)和鼓舞。最后的最后，祝大家有個(gè)精彩的一天。