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操作控制器与时序产生器

5.1.3 操作控制器与时序产生器
CPU中有多个寄存器,每一个完成一种特定的功能。

然而信息怎样才能在各寄存器之间传送呢?又由何种部件控制信息数据的传送呢?本小节介绍这方面的问题。

寄存器之间传送信息的通路,称为数据通路。

信息从什么地方开始,中间经过哪个寄存器或多路开关,最后传送到哪个寄存器,都要加以控制。

在各寄存器之间建立数据通路的任务,是由称为操作控制器的部件来完成的。

所谓操作控制器,就是根据指令操作码和时序信号,产生各种操作控制信号,以便正确地建立数据通路,从而完成取指令和执行指令的控制的部件。

操作控制器根据设计方法不同可分为:硬布线控制器、微程序控制器和门阵列控制器等三种。

硬布线控制器,它是采用组合逻辑技术来实现的操作控制器;微程序控制器,它是采用存储逻辑来实现的操作控制器;门阵列控制器是吸收前两种设计思想,即逻辑技术和存储逻辑技术相结合的操作控制器。

本书重点介绍微程序控制器。

操作控制器产生的控制信号必须定时,还必须有时序产生器。

因为计算机高速地进行工作,每一个动作的时间是非常严格的,不能有任何差错。

时序产生器的作用,就是对各种操作实施时间上的控制。

CPU 中除了上述组成部分外,还有中断系统、总线接口等其他功能部件,这些内容将在以后各章中陆续展开。

综上所述,CPU 是由控制器组成的,控制器控制计算机运行,而运算器完成对操作数据的加工处理,一个典型的CPU具有:多个通用寄存器,用来保存CPU运行时所需的各类数据信息或运行状态信息;算术逻辑运算单元(ALU),对寄存器中的数据进行加工处理;操作控制器,产生各种操作控制信号,以便在各寄存器之间建立数据通路;时序产生器,对各种操作控制信号进行定时,以便进行时间上的约束。

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