Устройство управления

Устройство управления УУ непосредственно реализует последовательность команд программы и выполняет следующие функции:

1. Выборка команд по текущему адресу, хранящемуся в УУ из оперативной памяти.

2. Выполнение адресных преобразований в соответствии с указаниями, записанными в команде.

3. Выборка из памяти операндов.

4. Загрузка памяти результатами выполнения операций.

5. Изменение текущего адреса команды для последующего обращения за другой командой.

6. Управление переходом команд.

7. Управление прерываниями.

8. Управление непосредственным обращением к памяти.

Таким образом, команда является основной управляющей информацией. Она разбита на микрокоманды: управляющие сигналы для микроопераций. Последовательность микрокоманд – микропрограмма хранится в специальной управляющей памяти. Схема микропрограммного управления представлена на рисунке 2.1.3.

Рис.2.1.3. Схема микропрограммного управления

Управляющие сигналы Vi, соответствующие каждый своей микрооперации, по одному или по несколько будут поступать в операционный блок (АЛУ) с управляющей матрицы. Эта матрица вместе с матрицей памяти микропрограмм представляют собой ПЗУ. Вертикальные выходные шины управляющей матрицы являются линиями шины управления операционного блока. Каждая линия соответствует одному из управляющих сигналов. Появление сигналов на шине инициирует выполнение соответствующей микрооперации в АЛУ.

Вертикальные шины матрицы памяти микропрограмм устанавливают определенный код в регистре команд. В момент поступления синхросигнала дешифратор в соответствии с кодом возбуждает одну из горизонтальных шин управления матрицей, задавая последовательность управляющих сигналов.

Одновременно эта шина устанавливает адрес следующей микрокоманды. Таким образом задается набор микроопераций, выполняемых в данном цикле. Матрицы обычно строятся на ПЛМ.

Устройство управления с «жесткой логикой»

УУ с жесткой логикой управления представляет собой цифровой автомат. Для каждой микрооперации строится набор схем, которые в нужных тактах возбуждают необходимые управляющие сигналы. Пример такого автомата приведен на рисунке 2.1.4.

Рис.2.1.4. Структура УУ с жестким управлением

Логические схемы УУ вырабатывают распределенные во времени управляющие сигналы. Логику работы можно изменить только путем переделок схем автомата. В состав схемы входят регистр кода операции, являющийся частью регистра команд, счетчик тактов, дешифратор кода операции и логические схемы образования управляющих сигналов. На счетчик тактов поступают сигналы от блока синхронизации и счетчик с каждым тактом меняет свое состояние. Дешифратор кода операции вырабатывает сигнал на нужном выходе (сложить, вычесть и т.д.) Логические схемы возбуждают формирователи управляющих сигналов для выполнения требуемых в этом такте операций.

Дата добавления: 2014-12-16