控制器有哪些功能?微程序控制器控制原理+執(zhí)行過程解讀
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。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)賮砜纯次⒊绦蚩刂破鞯南嚓P(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)行過程這兩個(gè)方面來進(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,小編誠心感謝大家的閱讀。你們的每一次閱讀,對(duì)小編來說都是莫大的鼓勵(lì)和鼓舞。最后的最后,祝大家有個(gè)精彩的一天。