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　　控制器分組合邏輯控制器和微程序控制器,，兩種控制器各有長處和短處,。組合邏輯控制器設計麻煩，結構復雜,，一旦設計完成,，就不能再修改或擴充，但它的速度快,。微程序控制器設計方便,，結構簡單，修改或擴充都方便,，修改一條機器指令的功能,，只需重編所對應的微程序；要增加一條機器指令,，只需在控制存儲器中增加一段微程序,，但是，它是通過執(zhí)行一段微程,。具體對比如下：組合邏輯控制器又稱硬布線控制器,，由邏輯電路構成，全靠硬件來實現(xiàn)指令的功能,。

　　基本組成：

　　1,、指令寄存器用來存放正在執(zhí)行的指令。指令分成兩部分：操作碼和地址碼,。操作碼用來指示指令的操作性質(zhì),，如加法、減法等,；地址碼給出本條指令的操作數(shù)地址或形成操作數(shù)地址的有關信息（這時通過地址形成電路來形成操作數(shù)地址）,。有一種指令稱為轉移指令，它用來改變指令的正常執(zhí)行順序，這種指令的地址碼部分給出的是要轉去執(zhí)行的指令的地址,。

　　2、操作碼譯碼器：用來對指令的操作碼進行譯碼,，產(chǎn)生相應的控制電平,，完成分析指令的功能。

　　3,、時序電路：用來產(chǎn)生時間標志信號,。在微型計算機中，時間標志信號一般為三級：指令周期,、總線周期和時鐘周期,。微操作命令產(chǎn)生電路產(chǎn)生完成指令規(guī)定操作的各種微操作命令。這些命令產(chǎn)生的主要依據(jù)是時間標志和指令的操作性質(zhì),。該電路實際是各微操作控制信號表達式（如上面的A→L表達式）的電路實現(xiàn),，它是組合邏輯控制器中最為復雜的部分。

　　4,、指令計數(shù)器：用來形成下一條要執(zhí)行的指令的地址,。通常，指令是順序執(zhí)行的,，而指令在存儲器中是順序存放的,。所以，一般情況下下一條要執(zhí)行的指令的地址可通過將現(xiàn)行地址加1形成,，微操作命令“1”就用于這個目的,。如果執(zhí)行的是轉移指令，則下一條要執(zhí)行的指令的地址是要轉移到的地址,。該地址就在本轉移指令的地址碼字段,，將其直接送往指令計數(shù)器。

　　微程序控制器的提出是因為組合邏輯設計存在不便于設計,、不靈活,、不易修改和擴充等缺點。

　　微程序

　　微程序控制(簡稱微碼控制)的基本思路是：用微指令產(chǎn)生微操作命令,，一條指令的功能通過執(zhí)行一系列基本操作來完成,，這些基本操作稱為微操作，每個微操作在相應控制信號的控制下執(zhí)行,，這些控制信號在微程序設計中稱為微命令,。微程序是一個微指令序列，對應于一條機器指令的功能,，每條微指令是一個0/1序列,，其中包含若干個微命令，它完成一個基本運算或傳送功能，有時也將微指令字,，稱作控制字(controlword) ,。

　　微程序控制器的組成：

　　1、控制存儲器（Control Memory）用來存放各機器指令對應的微程序,。譯碼器用來形成機器指令對應的微程序的入口地址,。當將一條機器指令對應的微程序的各條微指令逐條取出，并送到微指令寄存器時,，其微操作命令也就按事先的設計發(fā)出,，因而也就完成了一條機器指令的功能。對每一條機器指令都是如此,。

　　2,、微指令的寬度直接決定了微程序控制器的寬度。為了簡化控制存儲器,，可采取一些措施來縮短微指令的寬度,。如采用字段譯碼法一級分段譯碼。顯然,，微指令的控制字段將大大縮短,。，一些要同時產(chǎn)生的微操作命令不能安排在同一個字段中,。為了進一步縮短控制字段,，還可以將字段譯碼設計成兩級或多級。

　　CPU

　　Gessmann船用控制器0710363/10 U22/32/N6是指揮計算機的各個部件按照指令的功能要求協(xié)調(diào)工作的部件,，是計算機的神經(jīng)中樞和指揮中心,，由指令寄存器IR（InstructionRegister）、程序計數(shù)器PC（ProgramCounter）和操作控制器OC（OperationController）三個部件組成,，對協(xié)調(diào)整個電腦有序工作極為重要,。

　　指令寄存器：用以保存當前執(zhí)行或即將執(zhí)行的指令的一種寄存器。指令內(nèi)包含有確定操作類型的操作碼和指出操作數(shù)來源或去向的地址,。指令長度隨不同計算機而異,，指令寄存器的長度也隨之而異。計算機的所有操作都是通過分析存放在指令寄存器中的指令后再執(zhí)行的,。指令寄存器的輸人端接收來自存儲器的指令,，指令寄存器的輸出端分為兩部分。操作碼部分送到譯碼電路進行分析,，指出本指令該執(zhí)行何種類型的操作;地址部分送到地址加法器生成有效地址后再送到存儲器,，作為取數(shù)或存數(shù)的地址。

　　存儲器可以指主存,、高速緩存或寄存器棧等用來保存當前正在執(zhí)行的一條指令,。當執(zhí)行一條指令時，先把它從內(nèi)存取到數(shù)據(jù)寄存器（DR）中，然后再傳送至IR,。指令劃分為操作碼和地址碼字段,，由二進制數(shù)字組成。為了執(zhí)行任何給定的指令,，必須對操作碼進行測試,，以便識別所要求的操作。指令譯碼器就是做這項工作的,。指令寄存器中操作碼字段的輸出就是指令譯碼器的輸入,。操作碼一經(jīng)譯碼后,，即可向操作控制器發(fā)出具體操作的特定信號,。

　　程序計數(shù)器：指明程序中下一次要執(zhí)行的指令地址的一種計數(shù)器，又稱指令計數(shù)器,。它兼有指令地址寄存器和計數(shù)器的功能,。當一條指令執(zhí)行完畢的時候，程序計數(shù)器作為指令地址寄存器,，其內(nèi)容必須已經(jīng)改變成下一條指令的地址,，從而使程序得以持續(xù)運行。

　　為此可采取以下兩種辦法：

　　第一種辦法是在指令中包含了下一條指令的地址,。在指令執(zhí)行過程中將這個地址送人指令地址寄存器即可達到程序持續(xù)運行的目的,。這個方法適用于早期以磁鼓、延遲線等串行裝置作為主存儲器的計算機,。根據(jù)本條指令的執(zhí)行時間恰當?shù)貨Q定下一條指令的地址就可以縮短讀取下一條指令的等待時間,，從而收到提高程序運行速度的效果。

　　第二種辦法是順序執(zhí)行指令,。一個程序由若干個程序段組成,，每個程序段的指令可以設計成順序地存放在存儲器之中，所以只要指令地址寄存器兼有計數(shù)功能,，在執(zhí)行指令的過程中進行計數(shù),，自動加一個增量，就可以形成下一條指令的地址,，從而達到順序執(zhí)行指令的目的,。這個辦法適用于以隨機存儲器作為主存儲器的計算機。當程序的運行需要從一個程序段轉向另一個程序段時,，可以利用轉移指令來實現(xiàn),。轉移指令中包含了即將轉去的程序段入口指令的地址。執(zhí)行轉移指令時將這個地址送人程序計數(shù)器(此時只作為指令地址寄存器,，不計數(shù))作為下一條指令的地址,，從而達到轉移程序段的目的。子程序的調(diào)用、中斷和陷阱的處理等都用類似的方法,。在隨機存取存儲器普及以后,，第二種辦法的整體運行效果大大地優(yōu)于第一種辦法，因而順序執(zhí)行指令已經(jīng)成為主流計算機普遍采用的辦法,，程序計數(shù)器就成為中央處理器的一個控制部件,。