016-第7章 控制器-3.ppt

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1、第第第第7 7章章章章 控制器控制器控制器控制器第七章第七章 控制器控制器 7.1 7.1 控制器的组成及指令的执行控制器的组成及指令的执行控制器的组成及指令的执行控制器的组成及指令的执行7.2 7.2 控制方式和时序的产生控制方式和时序的产生控制方式和时序的产生控制方式和时序的产生7.3 7.3 微程序控制器微程序控制器微程序控制器微程序控制器7.4 7.4 微程序控制器及其微程序设计举例微程序控制器及其微程序设计举例微程序控制器及其微程序设计举例微程序控制器及其微程序设计举例7.5 7.5 硬布线控制器硬布线控制器硬布线控制器硬布线控制器7.6 7.6 流水线的基本原理流水线的基本原理流水

2、线的基本原理流水线的基本原理7.7 Pentium 7.7 Pentium CPU CPU本章小结本章小结本章小结本章小结作业作业作业作业1第第第第7 7章章章章 控制器控制器控制器控制器7.4 微程序控制器及其微程序设计举例微程序控制器及其微程序设计举例一、模型机系统组成一、模型机系统组成二、模型机微程序控制器组成二、模型机微程序控制器组成三、模型机微程序设计三、模型机微程序设计2第第第第7 7章章章章 控制器控制器控制器控制器一、模型机系统组成一、模型机系统组成3第第第第7 7章章章章 控制器控制器控制器控制器一、模型机系统组成一、模型机系统组成1.运算器运算器运算器运算器ALUALU：两

3、片两片两片两片74LS18174LS181串连构成串连构成串连构成串连构成，1616种算术运算和种算术运算和种算术运算和种算术运算和1616种逻辑运算。种逻辑运算。种逻辑运算。种逻辑运算。暂存器暂存器暂存器暂存器DA1DA1和和和和DA2DA2：各由一片各由一片各由一片各由一片74LS27374LS273构成，暂存构成，暂存构成，暂存构成，暂存送到送到送到送到ALUALU运算的数据。运算的数据。运算的数据。运算的数据。ALUALU输出缓冲器：输出缓冲器：输出缓冲器：输出缓冲器：一片一片一片一片74LS24574LS245构成，控制构成，控制构成，控制构成，控制ALUALU运运运运算结果是否送总

4、线。算结果是否送总线。算结果是否送总线。算结果是否送总线。状态寄存器：状态寄存器：状态寄存器：状态寄存器：指示指示指示指示ALUALU运算结果的状态运算结果的状态运算结果的状态运算结果的状态FCFC和和和和FZFZ。移位器：一片移位器：一片移位器：一片移位器：一片7429974299构成，有四种移位功能和置数功构成，有四种移位功能和置数功构成，有四种移位功能和置数功构成，有四种移位功能和置数功能。能。能。能。寄存器寄存器寄存器寄存器：4 4个个个个8 8位寄存器，由位寄存器，由位寄存器，由位寄存器，由74LS27374LS273构成。构成。构成。构成。4第第第第7 7章章章章 控制器控制器控制

5、器控制器一、模型机系统组成一、模型机系统组成2.2.存储器存储器存储器存储器一片一片一片一片61166116芯片构成，容量芯片构成，容量芯片构成，容量芯片构成，容量25682568位。位。位。位。3.3.输入设备输入设备输入设备输入设备8 8位逻辑开关：用于输入二进制程序和数据。位逻辑开关：用于输入二进制程序和数据。位逻辑开关：用于输入二进制程序和数据。位逻辑开关：用于输入二进制程序和数据。4.4.输出设备输出设备输出设备输出设备8 8位位位位LEDLED显示灯：用于显示数据。显示灯：用于显示数据。显示灯：用于显示数据。显示灯：用于显示数据。5.5.控制器控制器控制器控制器采用微程序控制器。采

6、用微程序控制器。采用微程序控制器。采用微程序控制器。微指令微指令微指令微指令2424位，采用下址字段法，下址位，采用下址字段法，下址位，采用下址字段法，下址位，采用下址字段法，下址7 7位。位。位。位。控存容量：控存容量：控存容量：控存容量：1282412824位。位。位。位。5第第第第7 7章章章章 控制器控制器控制器控制器二、模型机二、模型机微程序控制器微程序控制器组成组成(一一一一)时序电路单元（时序电路单元（时序电路单元（时序电路单元（CLOCK UNITCLOCK UNIT）(二二二二)计数器与地址寄存器单元计数器与地址寄存器单元计数器与地址寄存器单元计数器与地址寄存器单元(ADDR

7、ESS(ADDRESS UNIT)UNIT)(三三三三)指令寄存器单元（指令寄存器单元（指令寄存器单元（指令寄存器单元（INS UNITINS UNIT）(四四四四)微控器单元（微控器单元（微控器单元（微控器单元（MAIN CONTROL UNITMAIN CONTROL UNIT）6第第第第7 7章章章章 控制器控制器控制器控制器(一一)时序电路单元（时序电路单元（CLOCK UNIT）功能：根据主频功能：根据主频功能：根据主频功能：根据主频经过消抖电路产生四个等间隔的节拍经过消抖电路产生四个等间隔的节拍经过消抖电路产生四个等间隔的节拍经过消抖电路产生四个等间隔的节拍信号信号信号信号TS1T

8、S1、TS2TS2、TS3TS3、TS4TS4 ，构成一个构成一个构成一个构成一个CPUCPU周期。周期。周期。周期。微动开关微动开关微动开关微动开关STARTSTART和连续和连续和连续和连续/单步开关单步开关单步开关单步开关RUN#/STEPRUN#/STEP的控制：的控制：的控制：的控制：RUN#/STEPRUN#/STEP开关开关开关开关=0=0（RUNRUN）时，按动时，按动时，按动时，按动STARTSTART开关开关开关开关，则产生连续的节拍信号则产生连续的节拍信号则产生连续的节拍信号则产生连续的节拍信号TS1TS4TS1TS4；当当当当RUN#/STEPRUN#/STEP开关开关

9、开关开关=1=1（STEPSTEP）时，每按动时，每按动时，每按动时，每按动 STARTSTART开关一次，则产生一组时序信号开关一次，则产生一组时序信号开关一次，则产生一组时序信号开关一次，则产生一组时序信号TS1TS4TS1TS4。单脉冲产生及消抖电路单脉冲产生及消抖电路单脉冲产生及消抖电路单脉冲产生及消抖电路每按动一下微动开关每按动一下微动开关每按动一下微动开关每按动一下微动开关KK2KK2，就产生一个稳定的单脉冲就产生一个稳定的单脉冲就产生一个稳定的单脉冲就产生一个稳定的单脉冲（包括一正一负），并通过排针形式引出。（包括一正一负），并通过排针形式引出。（包括一正一负），并通过排针形式引

10、出。（包括一正一负），并通过排针形式引出。7第第第第7 7章章章章 控制器控制器控制器控制器时时序序电电路路原原理理图图8第第第第7 7章章章章 控制器控制器控制器控制器时序信号波形图时序信号波形图9第第第第7 7章章章章 控制器控制器控制器控制器(二二)计数器与地址寄存器单元计数器与地址寄存器单元1.地址寄存器地址寄存器AR 由一片由一片由一片由一片74LS27374LS273构成，其输入端将总线单元构成，其输入端将总线单元构成，其输入端将总线单元构成，其输入端将总线单元（BUS UNITBUS UNIT）的）的）的）的D7-D0D7-D0输入到输入到输入到输入到ARAR，输出端接输出端接输

11、出端接输出端接至存储器地址至存储器地址至存储器地址至存储器地址A7-A0A7-A0，并用地址灯显示并用地址灯显示并用地址灯显示并用地址灯显示A7-A7-A0A0。控制信号：控制信号：控制信号：控制信号：B-ARB-AR，联机时联机时联机时联机时T3T3时刻上升沿有时刻上升沿有时刻上升沿有时刻上升沿有效，将总线数据打入效，将总线数据打入效，将总线数据打入效，将总线数据打入ARAR。10第第第第7 7章章章章 控制器控制器控制器控制器地址寄存器地址寄存器AR电路原理图电路原理图11第第第第7 7章章章章 控制器控制器控制器控制器2.程序计数器程序计数器PC由两片计数器由两片计数器由两片计数器由两片

12、计数器74LS16174LS161（4 4位）构成，输入端接位）构成，输入端接位）构成，输入端接位）构成，输入端接自总线单元（自总线单元（自总线单元（自总线单元（BUS UNITBUS UNIT）的）的）的）的D7-D0D7-D0，输出端则输出端则输出端则输出端则通过一片三态缓冲器通过一片三态缓冲器通过一片三态缓冲器通过一片三态缓冲器74LS24574LS245输出至总线。输出至总线。输出至总线。输出至总线。PCPC的操作与控制：的操作与控制：的操作与控制：的操作与控制：PCPC清零清零清零清零：CLRCLR开关的负脉冲将使开关的负脉冲将使开关的负脉冲将使开关的负脉冲将使PCPC清零；清零；清

13、零；清零；PCPC置数置数置数置数：则需要控制信号则需要控制信号则需要控制信号则需要控制信号PC+1=PC+1=上升沿且上升沿且上升沿且上升沿且B-B-PC#=0PC#=0；PCPC加加加加1 1计数计数计数计数：则需要：则需要：则需要：则需要PC+1=PC+1=上升沿。上升沿。上升沿。上升沿。PCPC送数至总线送数至总线送数至总线送数至总线：则需要：则需要：则需要：则需要PC-PC-B B=0=0。12第第第第7 7章章章章 控制器控制器控制器控制器程序计程序计数器数器PC的的电路原电路原理图理图13第第第第7 7章章章章 控制器控制器控制器控制器(三三)指令寄存器单元（指令寄存器单元（IN

14、S UNIT）1、指令寄存器、指令寄存器IR 2、指令译码电路（后继微地址转移指令译码电路（后继微地址转移控制逻辑）控制逻辑）3、寄存器译码电路、寄存器译码电路14第第第第7 7章章章章 控制器控制器控制器控制器1.指令寄存器指令寄存器IR由一片由一片74LS273构成：构成：其输入端接自总线单元（其输入端接自总线单元（其输入端接自总线单元（其输入端接自总线单元（BUS UNITBUS UNIT）的）的）的）的D7-D0D7-D0。输出端为输出端为输出端为输出端为I7I7I0I0即指令码，操作码供即指令码，操作码供即指令码，操作码供即指令码，操作码供INS UNITINS UNIT单元的指令译

15、码电路使用，寄存器地址字段单元的指令译码电路使用，寄存器地址字段单元的指令译码电路使用，寄存器地址字段单元的指令译码电路使用，寄存器地址字段SRSR、DRDR供寄存器译码电路使用。供寄存器译码电路使用。供寄存器译码电路使用。供寄存器译码电路使用。控制信号：控制信号：B-IR，在，在T3节拍有效，将数据节拍有效，将数据总线上的数据（指令码）打入总线上的数据（指令码）打入IR。电路原理图：电路原理图：15第第第第7 7章章章章 控制器控制器控制器控制器3.寄存器译码电路寄存器译码电路对于控制器来说，指令对于控制器来说，指令对于控制器来说，指令对于控制器来说，指令MOV R0,R1MOV R0,R1

16、和和和和MOV R2,R0MOV R2,R0是同是同是同是同一条指令，执行的是同一段微程序，微指令发送的是一条指令，执行的是同一段微程序，微指令发送的是一条指令，执行的是同一段微程序，微指令发送的是一条指令，执行的是同一段微程序，微指令发送的是一样的控制信号。一样的控制信号。一样的控制信号。一样的控制信号。但如何区分不同的寄存器号？但如何区分不同的寄存器号？但如何区分不同的寄存器号？但如何区分不同的寄存器号？方法是通过寄存器译码电路，方法是通过寄存器译码电路，方法是通过寄存器译码电路，方法是通过寄存器译码电路，依据指令的依据指令的依据指令的依据指令的DRDR和和和和SRSR字段，字段，字段，字

17、段，将微控器发出的统一的寄存器控制信号，将微控器发出的统一的寄存器控制信号，将微控器发出的统一的寄存器控制信号，将微控器发出的统一的寄存器控制信号，翻译为翻译为翻译为翻译为具体具体具体具体的不同的的不同的的不同的的不同的寄存器控制信号。寄存器控制信号。寄存器控制信号。寄存器控制信号。输入信号有：输入信号有：输入信号有：输入信号有：B-B-D DR R、D DR R-B#-B#、S SR R-B#-B#、SI-B#SI-B#：来自微控器单元来自微控器单元来自微控器单元来自微控器单元MAIN CONTROL UNITMAIN CONTROL UNIT。指令码指令码指令码指令码I3-I0I3-I0：

18、来自指令寄存器来自指令寄存器来自指令寄存器来自指令寄存器(即即即即SRSR、DRDR字段字段字段字段)输出信号为：输出信号为：输出信号为：输出信号为：(送至寄存器单元送至寄存器单元送至寄存器单元送至寄存器单元REG UNIT)REG UNIT)寄存器打入脉冲寄存器打入脉冲寄存器打入脉冲寄存器打入脉冲：B-R0B-R0、B-R1B-R1、B-R2B-R2、B-SPB-SP。寄存器输出控制寄存器输出控制寄存器输出控制寄存器输出控制：R0-B#R0-B#、R1-B#R1-B#、R2-B#R2-B#、SP-SP-B#B#。16第第第第7 7章章章章 控制器控制器控制器控制器寄存寄存器译器译码电码电路原

19、路原理图理图DRSR17第第第第7 7章章章章 控制器控制器控制器控制器寄存器控制信号的定义寄存器控制信号的定义信号信号输入输入/输输出出解释解释I1I0输入输入指令码中目的寄存器指令码中目的寄存器DR的编码字段的编码字段I3I2输入输入指令码中源寄存器指令码中源寄存器SR的编码字段的编码字段B-Ri输入输入目的寄存器目的寄存器DR的装载控制信号，与指令码的装载控制信号，与指令码I1I0一起译码产生一起译码产生B-R0:3四个信号四个信号RD-B#输入输入目的寄存器目的寄存器DR内容送总线的控制信号，与指令内容送总线的控制信号，与指令码码I1I0一起译码产生一起译码产生R0:3-B#四个信号四

20、个信号RS-B#输入输入源寄存器源寄存器SR内容送总线的控制信号，与指令码内容送总线的控制信号，与指令码I3I2一起译码产生一起译码产生R0:3-B#四个信号四个信号RI-B#输入输入变址寄存器变址寄存器SI（隐含为（隐含为R2）内容送总线的控制）内容送总线的控制信号，直接产生信号，直接产生R2-B#信号信号B-R0:3输出输出寄存器寄存器R0、R1、R2、R3从总线上装入数据从总线上装入数据R0:3-B#输出输出将寄存器将寄存器R0、R1、R2、R3的内容送至总线上的内容送至总线上B-SP和和SP-B#输入输入/输输出出堆栈指针寄存器的数据输入和输出由微指令寄存堆栈指针寄存器的数据输入和输出

21、由微指令寄存器发出的微码直接控制器发出的微码直接控制18第第第第7 7章章章章 控制器控制器控制器控制器寄存器控制信号的产生逻辑寄存器控制信号的产生逻辑输入输入输出输出输入输入输出输出B-DR=1，且，且I1I0=00B-R0=1SR-B#=0，且，且I3I2=00R0-B#=0B-DR=1，且，且I1I0=01B-R1=1SR-B#=0，且，且I3I2=01R1-B#=0B-DR=1，且，且I1I0=10B-R2=1SR-B#=0，且，且I3I2=10R2-B#=0B-DR=1，且，且I1I0=11B-R3=1SR-B#=0，且，且I3I2=11R3-B#=0DR-B#=0，且，且I1I0=

22、00R0-B#=0SI-B#=0R2-B#=0DR-B#=0，且，且I1I0=01R1-B#=0B-SP=1B-SP=1DR-B#=0，且，且I1I0=10R2-B#=0SP-B#=0SP-B#=0DR-B#=0，且，且I1I0=11R3-B#=019第第第第7 7章章章章 控制器控制器控制器控制器(四四)微控器单元（微控器单元（Main control unit）构成框图构成框图1、控制存储器、控制存储器CM2、控存地址寄存器、控存地址寄存器CMAR3、微指令寄存器、微指令寄存器IR 4、微指令译码器、微指令译码器 5、其他相关实验设备、其他相关实验设备20第第第第7 7章章章章 控制器控制

23、器控制器控制器构构成成框框图图21第第第第7 7章章章章 控制器控制器控制器控制器1.控制存储器控制存储器CM构成：构成：构成：构成：CMCM由由由由3 3片片片片28162816（2K82K8位）组成，存放位）组成，存放位）组成，存放位）组成，存放2424位位位位的微指令。的微指令。的微指令。的微指令。3 3片片片片28162816的高位地址的高位地址的高位地址的高位地址A A1010A A7 7均接地，均接地，均接地，均接地，所以控存的所以控存的所以控存的所以控存的实际容量为实际容量为实际容量为实际容量为1282412824位位位位，即可以存放，即可以存放，即可以存放，即可以存放12812

24、8条微指令。条微指令。条微指令。条微指令。控存的地址输入控存的地址输入控存的地址输入控存的地址输入A A6 6A A0 0：即微地址即微地址即微地址即微地址MAMA6 6MAMA0 0，控存的地址端接有控存的地址端接有控存的地址端接有控存的地址端接有7 7个微地址显示灯，显示微地址。个微地址显示灯，显示微地址。个微地址显示灯，显示微地址。个微地址显示灯，显示微地址。手动编程手动编程手动编程手动编程“PROM”PROM”或校验或校验或校验或校验“READ”READ”状态下：状态下：状态下：状态下：由微地址由微地址由微地址由微地址锁存器锁存器锁存器锁存器ARAR提供提供提供提供。运行运行运行运行“

25、RUN”RUN”状态下：经后继微地址修改逻辑修改后，状态下：经后继微地址修改逻辑修改后，状态下：经后继微地址修改逻辑修改后，状态下：经后继微地址修改逻辑修改后，由由由由CMARCMAR来提供来提供来提供来提供。联机状态下：联机状态下：联机状态下：联机状态下：由由由由PCPC机控制送出。机控制送出。机控制送出。机控制送出。22第第第第7 7章章章章 控制器控制器控制器控制器1.控制存储器控制存储器CM控存的数据输入控存的数据输入控存的数据输入控存的数据输入/输出：输出：输出：输出：控存的数据端接有控存的数据端接有控存的数据端接有控存的数据端接有2424位的微代码显示灯，显示微指令位的微代码显示灯

26、，显示微指令位的微代码显示灯，显示微指令位的微代码显示灯，显示微指令。手动手动手动手动“编程编程编程编程PROMPROM”状态下：用状态下：用状态下：用状态下：用2424位微代码开关位微代码开关位微代码开关位微代码开关写入数据写入数据写入数据写入数据。手动校验手动校验手动校验手动校验“READ”READ”状态下：状态下：状态下：状态下：读出读出读出读出2424位微代码位微代码位微代码位微代码，并显示。，并显示。，并显示。，并显示。联机状态下：由联机状态下：由联机状态下：由联机状态下：由PCPC机控制控存的机控制控存的机控制控存的机控制控存的读写数据读写数据读写数据读写数据。控存中的控存中的控存

27、中的控存中的2424位微码，位微码，位微码，位微码，高高高高1616位送微指令寄存器位送微指令寄存器位送微指令寄存器位送微指令寄存器IRIR保存并译保存并译保存并译保存并译码，码，码，码，低低低低7 7位（下址字段）则送位（下址字段）则送位（下址字段）则送位（下址字段）则送CMARCMAR。控存的片选信号控存的片选信号控存的片选信号控存的片选信号CS#CS#、输出使能输出使能输出使能输出使能OE#OE#、写使能写使能写使能写使能WE#WE#：均由均由均由均由GALGAL芯片根据编程开关的状态及联机的情况控制芯片根据编程开关的状态及联机的情况控制芯片根据编程开关的状态及联机的情况控制芯片根据编程

28、开关的状态及联机的情况控制产生并输出。产生并输出。产生并输出。产生并输出。23第第第第7 7章章章章 控制器控制器控制器控制器2.控存地址寄存器控存地址寄存器CMAR功能功能功能功能：保存当前微指令的下址字段，并在：保存当前微指令的下址字段，并在：保存当前微指令的下址字段，并在：保存当前微指令的下址字段，并在T4T4节拍进节拍进节拍进节拍进行修改，产生下一条微指令的地址送控存。行修改，产生下一条微指令的地址送控存。行修改，产生下一条微指令的地址送控存。行修改，产生下一条微指令的地址送控存。构成构成构成构成：由四片：由四片：由四片：由四片74LS7474LS74（2 2个带清零预置端的触发器）个

29、带清零预置端的触发器）个带清零预置端的触发器）个带清零预置端的触发器）和一片和一片和一片和一片74LS24574LS245（8 8位三态缓冲器）连接而成位三态缓冲器）连接而成位三态缓冲器）连接而成位三态缓冲器）连接而成74LS7474LS74的的的的CLKCLK接接接接T2T2信号，清零端均接信号，清零端均接信号，清零端均接信号，清零端均接CLRCLR开关，预置开关，预置开关，预置开关，预置端则分别接自后继微地址转移逻辑的输出信号端则分别接自后继微地址转移逻辑的输出信号端则分别接自后继微地址转移逻辑的输出信号端则分别接自后继微地址转移逻辑的输出信号SE6#SE6#SE0#SE0#。在在在在T2

30、T2节拍，节拍，节拍，节拍，CMARCMAR置数置数置数置数。机器复位时（机器复位时（机器复位时（机器复位时（CLRCLR开关开关开关开关1 1 0 0 1 1），），），），CMARCMAR清零，即微清零，即微清零，即微清零，即微程序从程序从程序从程序从0 0号号号号微地址处开始执行。微地址处开始执行。微地址处开始执行。微地址处开始执行。当当当当SEiSEi#=0#=0时，相应的时，相应的时，相应的时，相应的MAMAi i被置被置被置被置1 1。24第第第第7 7章章章章 控制器控制器控制器控制器2.控存地址寄存器控存地址寄存器CMARCMARCMAR输入端输入端输入端输入端：接自控存：接自

31、控存：接自控存：接自控存CMCM的数据输出端的最的数据输出端的最的数据输出端的最的数据输出端的最低低低低7 7位位位位MAMA6 6MAMA0 0，T2T2节拍时打入节拍时打入节拍时打入节拍时打入（即保存当前（即保存当前（即保存当前（即保存当前微指令的下址字段）。微指令的下址字段）。微指令的下址字段）。微指令的下址字段）。CMARCMAR输出端输出端输出端输出端：CMARCMAR中的中的中的中的MAMA6 6MAMA0 0，在在在在T4T4节节节节拍经过预置端拍经过预置端拍经过预置端拍经过预置端SE6#SE6#SE0#SE0#的修改的修改的修改的修改，形成输出信号，形成输出信号，形成输出信号，

32、形成输出信号，作为后继微地址送至控存的地址输入端，以寻址作为后继微地址送至控存的地址输入端，以寻址作为后继微地址送至控存的地址输入端，以寻址作为后继微地址送至控存的地址输入端，以寻址下条微指令。下条微指令。下条微指令。下条微指令。25第第第第7 7章章章章 控制器控制器控制器控制器3.微指令寄存器微指令寄存器IR功能：功能：功能：功能：存放从控存存放从控存存放从控存存放从控存CMCM中读出的高中读出的高中读出的高中读出的高1616位的微码位的微码位的微码位的微码MM2323MM8 8（低低低低7 7位位位位MM6 6MM0 0是下址字段，是下址字段，是下址字段，是下址字段，MM7 7为空）。为

33、空）。为空）。为空）。构成：构成：构成：构成：它是由两片它是由两片它是由两片它是由两片74LS27374LS273（8 8位寄存器）组成的。位寄存器）组成的。位寄存器）组成的。位寄存器）组成的。IRIR的清零端的清零端的清零端的清零端CLR#CLR#：接自：接自：接自：接自CLRCLR开关，即在总清时，使开关，即在总清时，使开关，即在总清时，使开关，即在总清时，使IRIR清零。清零。清零。清零。数据输入端：数据输入端：数据输入端：数据输入端：接自控存的数据接自控存的数据接自控存的数据接自控存的数据I/OI/O端（高端（高端（高端（高1616位）；位）；位）；位）；数据输出端：数据输出端：数据输

34、出端：数据输出端：一面以排针一面以排针一面以排针一面以排针MM1313MM8 8的形式直接引出；的形式直接引出；的形式直接引出；的形式直接引出；另一面，另一面，另一面，另一面，MM2323MM1414另送微指令译码器进行译码。另送微指令译码器进行译码。另送微指令译码器进行译码。另送微指令译码器进行译码。26第第第第7 7章章章章 控制器控制器控制器控制器4.微指令译码器微指令译码器功能：根据微指令的格式及各字段的定义功能：根据微指令的格式及各字段的定义功能：根据微指令的格式及各字段的定义功能：根据微指令的格式及各字段的定义，将，将，将，将IRIR送来的编码字段进行译码，送来的编码字段进行译码，

35、送来的编码字段进行译码，送来的编码字段进行译码，产生全机所需要产生全机所需要产生全机所需要产生全机所需要的各种微操作控制信号，的各种微操作控制信号，的各种微操作控制信号，的各种微操作控制信号，以实现该条微指令功能。以实现该条微指令功能。以实现该条微指令功能。以实现该条微指令功能。构成：由两片构成：由两片构成：由两片构成：由两片74LS13874LS138和二片和二片和二片和二片GALGAL芯片组成。芯片组成。芯片组成。芯片组成。27第第第第7 7章章章章 控制器控制器控制器控制器5.其他相关实验设备其他相关实验设备微代码输入开关微代码输入开关微代码输入开关微代码输入开关MKMK2323MKMK

36、0 0：通过三片三态缓冲器通过三片三态缓冲器通过三片三态缓冲器通过三片三态缓冲器74LS24574LS245（8 8位）接在控存的数据输入位）接在控存的数据输入位）接在控存的数据输入位）接在控存的数据输入/输出端上，用于手动拨入输出端上，用于手动拨入输出端上，用于手动拨入输出端上，用于手动拨入2424位微码位微码位微码位微码 微代码显示灯微代码显示灯微代码显示灯微代码显示灯MDMD2323MDMD0 0：接在控存的数据输入接在控存的数据输入接在控存的数据输入接在控存的数据输入/输出端输出端输出端输出端上，用于指示当前读出的微指令的上，用于指示当前读出的微指令的上，用于指示当前读出的微指令的上，

37、用于指示当前读出的微指令的2424位微码。位微码。位微码。位微码。微微微微地地地地址址址址显显显显示示示示灯灯灯灯AA5 5AA0 0：接接接接在在在在控控控控存存存存的的的的地地地地址址址址输输输输入入入入端端端端上上上上，用用用用于于于于指示下条微指令的指示下条微指令的指示下条微指令的指示下条微指令的7 7位微地址位微地址位微地址位微地址(修改过的后继微地址修改过的后继微地址修改过的后继微地址修改过的后继微地址)。编编编编程程程程开开开开关关关关：有有有有三三三三种种种种状状状状态态态态：PROMPROM（编编编编程程程程）、READREAD（校校校校验验验验）、RUNRUN（运行）。运行

38、）。运行）。运行）。总总总总控控控控单单单单元元元元：根根根根据据据据编编编编程程程程开开开开关关关关的的的的状状状状态态态态，其其其其控控控控制制制制电电电电路路路路协协协协同同同同单单单单片片片片机机机机一一一一起起起起产产产产生生生生本本本本单单单单元元元元中中中中各各各各芯芯芯芯片片片片的的的的控控控控制制制制或或或或使使使使能能能能信信信信号号号号，通通通通过过过过这这这这种种种种控控控控制，来制，来制，来制，来实现各种不同的手动和联机操作实现各种不同的手动和联机操作实现各种不同的手动和联机操作实现各种不同的手动和联机操作。28第第第第7 7章章章章 控制器控制器控制器控制器编程开关

39、的三种工作状态编程开关的三种工作状态编程开关处于编程状态编程开关处于编程状态编程开关处于编程状态编程开关处于编程状态“PROM”PROM”时：时：时：时：可以可以可以可以实现手动输入微实现手动输入微实现手动输入微实现手动输入微码码码码，此时，控存执行写操作，控存的地址由微地址锁存，此时，控存执行写操作，控存的地址由微地址锁存，此时，控存执行写操作，控存的地址由微地址锁存，此时，控存执行写操作，控存的地址由微地址锁存器器器器ARAR提供，控存的数据则由提供，控存的数据则由提供，控存的数据则由提供，控存的数据则由2424位的微代码开关输入位的微代码开关输入位的微代码开关输入位的微代码开关输入编程开

40、关处于校验状态编程开关处于校验状态编程开关处于校验状态编程开关处于校验状态“READREAD”时：时：时：时：可以可以可以可以实现手动校验微实现手动校验微实现手动校验微实现手动校验微码码码码，此时，控存执行读操作，控存的地址由微地址锁存器，此时，控存执行读操作，控存的地址由微地址锁存器，此时，控存执行读操作，控存的地址由微地址锁存器，此时，控存执行读操作，控存的地址由微地址锁存器ARAR提供，控存的数据则由提供，控存的数据则由提供，控存的数据则由提供，控存的数据则由2424位的微代码显示灯显示输出位的微代码显示灯显示输出位的微代码显示灯显示输出位的微代码显示灯显示输出编程开关处于运行状态编程开

41、关处于运行状态编程开关处于运行状态编程开关处于运行状态“RUNRUN”时：时：时：时：可以可以可以可以实现运行微程实现运行微程实现运行微程实现运行微程序序序序，此时，控存执行的是读操作，控存的地址是由后继，此时，控存执行的是读操作，控存的地址是由后继，此时，控存执行的是读操作，控存的地址是由后继，此时，控存执行的是读操作，控存的地址是由后继微地址修改逻辑提供的，控存的数据则一面由微地址修改逻辑提供的，控存的数据则一面由微地址修改逻辑提供的，控存的数据则一面由微地址修改逻辑提供的，控存的数据则一面由2424位的微位的微位的微位的微代码显示灯显示输出，一面在时钟控制下送至代码显示灯显示输出，一面在时钟控制下送至代码显示灯显示输出，一面在时钟控制下送至代码显示灯显示输出，一面在时钟控制下送至IRIR并译并译并译并译码产生微操作控制信号。码产生微操作控制信号。码产生微操作控制信号。码产生微操作控制信号。29第第第第7 7章章章章 控制器控制器控制器控制器作业作业P243:1,2,3,4,69,10,11,12,13,15,16,17,1830第第第第7 7章章章章 控制器控制器控制器控制器31