第四章控制器原理与CPU组织本章主要讨论：本章主要讨论：运算器运算器控制器控制器CPUCPU组成组成数据通路结构数据通路结构与外部的连接与外部的连接CPUCPU工作原理工作原理指令的执行过程指令的执行过程2013-2-7第一节第一节组合逻辑控制器原理组合逻辑控制器原理4.1.14.1.1控制器组成控制器组成送M微命令序列I/O状态PC+1译控制台信息微命令…………码送M或ALU.........运行状态发生器...地址形成θ寻DPSW时序IR来自M2013-2-7送M微命令序列I/O状态PC+1译控制台信息微命令…………码送M或ALU.........运行状态发生器...地址形成θ寻DPSW时序IR来自M1.1.微命令发生器微命令发生器电位型功能：产生全机所需的各种微命令脉冲型控制最基本的操作(微操作)的命令构成微命令发生器：将产生微命令的条件综合化简，形成逻辑式，用组合逻辑电路实现。2013-2-7送M微命令序列I/O状态PCPC+1译控制台信息微命令…………码送M或ALU.........运行状态发生器...地址形成θ寻DPSW时序IR来自M2.2.指令计数器指令计数器PCPC功能：指示指令在M中的位置。PC本身+1顺序执行ALU+12013-2-7转移执行:PC先+1，再用转移地址修改PC送M微命令序列I/O状态PCPC+1译控制台信息微命令…………码送M或ALU.........运行状态发生器...地址形成θ寻DPSW时序IR来自M3.3.指令寄存器指令寄存器IRIR功能：存放现行指令。决定操作操作码字段译码器微命令发生器性质寻地址码字段地址形成部件操作数地址2013-2-7D转移地址送M微命令序列I/O状态PCPC+1译控制台信息微命令…………码送M或ALU.........运行状态发生器...地址形成θ寻DPSW时序IR来自M4.4.状态寄存器状态寄存器PSWPSW功能：指示程序运行方式，反映程序运行结果。例.某机的PSW151211876543210工作方式2013-2-7优先级TNZVC151211876543210工作方式优先级TNZVC（（11）条件码）条件码C=1C=1进位进位V=1V=1溢出溢出反映程序运行结果反映程序运行结果Z=1Z=1结果为结果为00（（22）跟踪标志）跟踪标志N=1N=1结果为负结果为负为程序查错设置的断点标志为程序查错设置的断点标志TT。。T=1T=1,,执行跟踪程序执行跟踪程序程序初始化置T为1.........测试T...跟踪程序………2013-2-7…....................151211876543210工作方式优先级TNZVC（（33）优先级）优先级为现行程序赋予优先级别，以决定是否为现行程序赋予优先级别，以决定是否响应外部中断请求。响应外部中断请求。程序优先级高于外部优先级，不响应程序优先级低于外部优先级，可响应（（44）工作方式）工作方式PSW在CPU中，反映程序运行规定程序的特权级。规定程序的特权级。状态；控制/用户方式：禁止程序执行某些指令状态字在接口核心方式：允许程序执行所有指令中,反映CPU命2013-2-7令、设备状态。送M微命令序列I/O状态PCPC+1译控制台信息微命令…………码送M或ALU.........运行状态发生器...地址形成θ寻DPSW时序IR来自M产生脉冲型5.5.时序线路时序线路微命令，控功能：控制操作时间和操作时刻。制定时操作工作脉冲产生电位振荡器分频器型微命时钟脉冲令，控制2013-2-7时钟周期(节拍)操作时间段送M微命令序列I/O状态PCPC+1译控制台信息微命令…………码送M或ALU.........运行状态发生器...地址形成θ寻DPSW时序IR来自M4.1.24.1.2控制器工作过程控制器工作过程1.1.取指令取指令地址指令PCPCMMIRIR、译码、译码((θ、寻址方式))PC+1PC+12013-2-7PCPC送M微命令序列I/O状态PCPC+1译控制台信息微命令…………码送M或ALU.........运行状态发生器...地址形成θ寻DPSW时序IR来自M2.2.取数取数((按寻址方式按寻址方式))间接地址立:指令操作数间:M,M,取有效地址寄存