硬布线指令思维导图

硬布线控制器是早期设计计算机的一种方法。硬布线控制器是将控制部件做成产生专门固定时序控制信号的逻辑电路，产生各种控制信号，因而又称为组合逻辑控制器。

硬布线指令

• 硬布线控制单元图
  • 输入
    • 经指令译码产生的指令信息
      • 操作码译码电路
    • 时序系统产生的及其周期信号和节拍信号
      • 节拍发生器
    • 执行单元的反馈信息即标志
      • 状态标志
  • 输出
    • cpu内部或外部的控制总线上
• 特点
  • 指令越多实现和设计就越复杂，因此一般为RISC
  • 扩充困难
  • 执行速度快，由组合逻辑电路实时产生
• 硬布线控制器的时序系统
  • 时钟周期
    • 用时钟信号控制节拍发生器，产生节拍，每个节拍的宽度对应一个时钟周期
    • 在每个节拍内，计器需要完成一个或几个需要同时执行的操作
  • 机器周期
    • 所有指令执行的一个基准时间
    • 通常以存取周期作为基准时间，即内存中读取一个指令字的最短时间作为机器周期
    • 在存储字长等于指令字长的前提下，取值周期也可视为机器周期
    • 在一个机器周期可以完成多个微操作
  • 指令周期
• CPU的控制方式
  • 由于不同指令对应的微操作数和复杂程度不同，因此每条指令和每个微操作所需的执行时间也不同
  • 同步控制方式
    • 采用统一的时钟，一把取最长的微操作序列和最繁琐的微操作作为标准
    • 特点
      • 控制电路简单
      • 运行速度慢
  • 联合控制方式
    • 中和了，大部分同步控制，小部分异步控制
  • 异步控制方式
    • 各部件按照自身固有的速度工作，通过应答方式进行联络
    • 特点
      • 运行速度快
      • 控制电路比较复杂
• 硬布线控制器的设计
  • 分析每个阶段的微操作序列
  • 选择cpu的控制方式
  • 安排微操作时序
    • 安排时序的原则
  • 电路设计
    • 列出操作时间表
    • 写出微操作命令的最简形式
    • 画出逻辑图