组合逻辑控制单元框图
首先,CU要知道自己什么时候需要发出控制信号,所以需要有一个节拍发生器,并且,发出什么样的信号需要有IR的配合,IR经过操作码译码将操作传入CU中,并且,CU发出什么控制信号还跟一系列标志有关,最后的输出的控制信号可能有一个或多个有效,如果是几个同时有效,他表示在一个节拍当中,这几个控制信号是可以并行进行操作的,他们之间没有时间的先后顺序,或者是两个信号的操作时间都非常短,有一定的先后顺序,但是在一个时钟周期这当中能够实现。
微操作的节拍安排
安排微操作时序原则
原则一:微操作的先后顺序不得随意更改
原则二:在微操作中那些可以并排执行的,并且先后没有顺序的,都可以放在同一个周期中
(被控对象不同的微操作,尽量安排在同一个节拍中完成)
原则三:占用时间非常短的微操作,尽量安排在一个节拍内完成,并且允许有先后顺序
取址周期微操作的节拍安排
我们假设每一个机器周期都有三个节拍
间址周期微操作命令的节拍安排
执行周期微操作节拍安排
下面介绍一下十种指令的微操作安排
我们还是假设一个机器周期中有三个节拍
(1)CLA(清0) T0和T1空闲什么都不做 T3:0->AC
(2)COM(取反) T0和T1空闲什么都不做 T3:AC的反->AC
(3)SHR(连续右移)T0和T1空闲什么都不做 T3:L(AC)->R(AC) AC0->AC0
(4)CSL(循环左移)T0和T1空闲什么都不做 T3:R(AC)->L(AC) AC0->ACn
(5)STP(停机指令)T0和T1空闲什么都不做 T3:0->G
(6)ADD X(加法操作)T0:Ad(IR)->MAR 1->R
T1:M(MAR)->MDR
T2:(AC)+(MDR)->AC
(7)STA X (存数操作)
T0:Ad(IR)->MAR 1->w
T1:AC->ADR
T2:MDR->M(MAR)
(8)LDA X(取数指令)
T0:Ad(IR)->MAR 1->R
T1:M(MAR)->MDR
T2:MDR->AC
(9)JMP X(跳转指令)
T0和T1空闲什么都不做 T3:Ad(IR)->PC
(10)BAN X(分支指令)
中断周期微操作节拍安排
T0:0->MAR 1->W 硬件关中断
T1:PC->MDR
T2:MDR->M(MARR) 向量地址->PC
中断隐指令完成