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德國皮爾茲PILZ控制器種類分類：
組合邏輯控制器由時(shí)序電路,、指令譯碼電路和組合邏輯電路三部分組成,。通過指令譯碼器確定當(dāng)前執(zhí)行的指令，結(jié)合時(shí)序電路產(chǎn)生的節(jié)拍,，共同作為組合邏輯電路的輸人結(jié)果輸出相應(yīng)的控制信號(hào),。組合邏輯控制器是由復(fù)雜組合邏輯門電路和觸發(fā)器構(gòu)成，執(zhí)行速度快,，因此在計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)比如RISC中得到廣泛應(yīng)用,。 [1]
設(shè)計(jì)步驟：
1、設(shè)計(jì)機(jī)器的指令系統(tǒng)：規(guī)定指令的種類,、指令的條數(shù)以及每一條指令的格式和功能,；
2、初步的總體設(shè)計(jì)：如寄存器設(shè)置,、總線安排,、運(yùn)算器設(shè)計(jì)、部件間的連接關(guān)系等；
3,、繪制指令流程圖：標(biāo)出每一條指令在什么時(shí)間,、什么部件進(jìn)行何種操作；
4,、編排操作時(shí)間表：即根據(jù)指令流程圖分解各操作為微操作,，按時(shí)間段列出機(jī)器應(yīng)進(jìn)行的微操作；
5,、列出微操作信號(hào)表達(dá)式,，化簡，電路實(shí)現(xiàn),。
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(guān)信息（這時(shí)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(zhuǎn)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(zhuǎn)去執(zhí)行的指令的地址,。
2、操作碼譯碼器：用來對(duì)指令的操作碼進(jìn)行譯碼,，產(chǎn)生相應(yīng)的控制電平,，完成分析指令的功能。
3,、時(shí)序電路：用來產(chǎn)生時(shí)間標(biāo)志信號(hào),。在微型計(jì)算機(jī)中，時(shí)間標(biāo)志信號(hào)一般為三級(jí)：指令周期,、總線周期和時(shí)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(shí)間標(biāo)志和指令的操作性質(zhì),。該電路實(shí)際是各微操作控制信號(hào)表達(dá)式（如上面的A→L表達(dá)式）的電路實(shí)現(xiàn),，它是組合邏輯控制器中最為復(fù)雜的部分。
4,、指令計(jì)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(chǔ)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(gè)目的,。如果執(zhí)行的是轉(zhuǎn)移指令,，則下一條要執(zhí)行的指令的地址是要轉(zhuǎn)移到的地址。該地址就在本轉(zhuǎn)移指令的地址碼字段,，將其直接送往指令計(jì)數(shù)器,。
微程序控制器的提出是因?yàn)榻M合邏輯設(shè)計(jì)存在不便于設(shè)計(jì),、不靈活,、不易修改和擴(kuò)充等缺點(diǎn)。
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(gè)微操作在相應(yīng)控制信號(hào)的控制下執(zhí)行,，這些控制信號(hào)在微程序設(shè)計(jì)中稱為微命令,。微程序是一個(gè)微指令序列，對(duì)應(yīng)于一條機(jī)器指令的功能,，每條微指令是一個(gè)0/1序列,，其中包含若干個(gè)微命令，它完成一個(gè)基本運(yùn)算或傳送功能,，有時(shí)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(chǔ)器（Control Memory）用來存放各機(jī)器指令對(duì)應(yīng)的微程序,。譯碼器用來形成機(jī)器指令對(duì)應(yīng)的微程序的入口地址,。當(dāng)將一條機(jī)器指令對(duì)應(yīng)的微程序的各條微指令逐條取出，并送到微指令寄存器時(shí),，其微操作命令也就按事先的設(shè)計(jì)發(fā)出,，因而也就完成了一條機(jī)器指令的功能。對(duì)每一條機(jī)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(chǔ)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(jí)分段譯碼。顯然,，微指令的控制字段將大大縮短,。，一些要同時(shí)產(chǎn)生的微操作命令不能安排在同一個(gè)字段中,。為了進(jìn)一步縮短控制字段,，還可以將字段譯碼設(shè)計(jì)成兩級(jí)或多級(jí),。
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