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美國AB羅克韋爾變頻控制器分組合邏輯控制器和微程序控制器
控制器(controller)是指按照預(yù)定順序改變主電路或控制電路的接線和改變電路中電阻值來控制電動機(jī)的啟動蓬勃發展、調(diào)速、制動和反向的主令裝置重要意義。由程序計(jì)數(shù)器落實落細、指令寄存器、指令譯碼器組成部分、時(shí)序產(chǎn)生器和操作AB控制器組成深入闡釋,它是發(fā)布命令的“決策機(jī)構(gòu)",即完成協(xié)調(diào)和指揮整個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的操作高效化。
控制器分組合邏輯AB控制器和微程序AB控制器大大提高,兩種AB控制器各有長處和短處。組合邏輯AB控制器設(shè)計(jì)麻煩完成的事情,結(jié)構(gòu)復(fù)雜調整推進,一旦設(shè)計(jì)完成,就不能再修改或擴(kuò)充應用前景,但它的速度快指導。微程序AB控制器設(shè)計(jì)方便,結(jié)構(gòu)簡單兩個角度入手,修改或擴(kuò)充都方便關註點,修改一條機(jī)器指令的功能,只需重編所對應(yīng)的微程序進入當下;要增加一條機(jī)器指令建強保護,只需在控制存儲器中增加一段微程序,但是首次,它是通過執(zhí)行一段微程流動性。具體對比如下:組合邏輯AB控制器又稱硬布線AB控制器,由邏輯電路構(gòu)成,靠硬件來實(shí)現(xiàn)指令的功能反應能力。
電磁吸盤AB控制器:交流電壓380V經(jīng)變壓器降壓后部署安排,經(jīng)過整流器整流變成110V直流后經(jīng)控制裝置進(jìn)入吸盤此時(shí)吸盤被充磁,退磁時(shí)通入反向電壓線路投入力度,AB控制器達(dá)到退磁功能效果。
門禁AB控制器:門禁AB控制器工作在兩種模式之下。一種是巡檢模式技術,另一種是識別模式改善。在巡檢模式下,AB控制器不斷向讀卡器發(fā)送查詢代碼結構重塑,并接收讀卡器的回復(fù)命令推廣開來。這種模式會一直保持下去,直至讀卡器感應(yīng)到卡片模樣。當(dāng)讀卡器感應(yīng)到卡片后取得顯著成效,讀卡器對AB控制器的巡檢命令產(chǎn)生不同的回復(fù),在這個(gè)回復(fù)命令中過程中,讀卡器將讀到的感應(yīng)卡內(nèi)碼數(shù)據(jù)傳送到門禁AB控制器振奮起來,使門禁AB控制器進(jìn)入到識別模式建立和完善。在門禁AB控制器的識別模式下特征更加明顯,門禁AB控制器分析感應(yīng)卡內(nèi)碼,同設(shè)備內(nèi)存儲的卡片數(shù)據(jù)進(jìn)行比對啟用,并實(shí)施后續(xù)動作。門禁AB控制器完成接收數(shù)據(jù)的動作后,會發(fā)送命令回復(fù)讀卡器活動上,使讀卡器恢復(fù)狀態(tài)達到,同時(shí),門禁AB控制器重新回到巡檢模式大型。
組合邏輯
組合邏輯AB控制器由時(shí)序電路的可能性、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)行的指令不可缺少,結(jié)合時(shí)序電路產(chǎn)生的節(jié)拍系列,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。組合邏輯AB控制器是由復(fù)雜組合邏輯門電路和觸發(fā)器構(gòu)成服務為一體,執(zhí)行速度快方案,因此在計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)比如RISC中得到廣泛應(yīng)用。
設(shè)計(jì)步驟:
相互配合、設(shè)計(jì)機(jī)器的指令系統(tǒng):規(guī)定指令的種類統籌發展、指令的條數(shù)以及每一條指令的格式和功能;
、初步的總體設(shè)計(jì):如寄存器設(shè)置慢體驗、總線安排深化涉外、運(yùn)算器設(shè)計(jì)、部件間的連接關(guān)系等左右;
向好態勢、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)行何種操作創新科技;
更默契了、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)行的微操作有很大提升空間;
要求、列出微操作信號表達(dá)式,化簡認為,電路實(shí)現(xiàn)運行好。
基本組成:
、指令寄存器用來存放正在執(zhí)行的指令紮實。指令分成兩部分:操作碼和地址碼同期。操作碼用來指示指令的操作性質(zhì),如加法可能性更大、減法等鍛造;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)移指令使命責任,它用來改變指令的正常執(zhí)行順序共謀發展,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。
持續創新、操作碼譯碼器:用來對指令的操作碼進(jìn)行譯碼創造,產(chǎn)生相應(yīng)的控制電平,完成分析指令的功能分析。
、時(shí)序電路:用來產(chǎn)生時(shí)間標(biāo)志信號。在微型計(jì)算機(jī)中合規意識,時(shí)間標(biāo)志信號一般為三級:指令周期聽得懂、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合理需求。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)全技術方案。該電路實(shí)際是各微操作控制信號表達(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AB控制器中最為復(fù)雜的部分先進水平。
重要的、指令計(jì)數(shù)器:用來形成下一條要執(zhí)行的指令的地址充分發揮。通常,指令是順序執(zhí)行的高端化,而指令在存儲器中是順序存放的全面展示。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形成充分發揮,微操作命令“1"就用于這個(gè)目的講理論。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)移到的地址智能設備。該地址就在本轉(zhuǎn)移指令的地址碼字段解決問題,將其直接送往指令計(jì)數(shù)器。
微程序AB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)不要畏懼、不靈活導向作用、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)生微操作命令作用,一條指令的功能通過執(zhí)行一系列基本操作來完成重要意義,這些基本操作稱為微操作,每個(gè)微操作在相應(yīng)控制信號的控制下執(zhí)行應用的選擇,這些控制信號在微程序設(shè)計(jì)中稱為微命令效率。微程序是一個(gè)微指令序列,對應(yīng)于一條機(jī)器指令的功能逐漸顯現,每條微指令是一個(gè)0/1序列十大行動,其中包含若干個(gè)微命令,它完成一個(gè)基本運(yùn)算或傳送功能高質量,有時(shí)也將微指令字構建,稱作控制字(controlword) [2] 。
微程序AB控制器的組成:
大幅增加、控制存儲器(Control Memory)用來存放各機(jī)器指令對應(yīng)的微程序。譯碼器用來形成機(jī)器指令對應(yīng)的微程序的入口地址重要組成部分。當(dāng)將一條機(jī)器指令對應(yīng)的微程序的各條微指令逐條取出服務延伸,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)出傳承,因而也就完成了一條機(jī)器指令的功能貢獻力量。對每一條機(jī)器指令都是如此。
具有重要意義、微指令的寬度直接決定了微程序AB控制器的寬度前景。為了簡化控制存儲器,可采取一些措施來縮短微指令的寬度勃勃生機。如采用字段譯碼法一級分段譯碼進一步。顯然,微指令的控制字段將大大縮短。部署安排,一些要同時(shí)產(chǎn)生的微操作命令不能安排在同一個(gè)字段中競爭激烈。為了進(jìn)一步縮短控制字段,還可以將字段譯碼設(shè)計(jì)成兩級或多級效果。
控制器是指揮計(jì)算機(jī)的各個(gè)部件按照指令的功能要求協(xié)調(diào)工作的部件學習,是計(jì)算機(jī)的神經(jīng)中樞和指揮中心,由指令寄存器IR(InstructionRegister)改善、程序計(jì)數(shù)器PC(ProgramCounter)和操作AB控制器OC(OperationController)三個(gè)部件組成,對協(xié)調(diào)整個(gè)電腦有序工作極為重要。
指令寄存器:用以保存當(dāng)前執(zhí)行或即將執(zhí)行的指令的一種寄存器推廣開來。指令內(nèi)包含有確定操作類型的操作碼和指出操作數(shù)來源或去向的地址參與能力。指令長度隨不同計(jì)算機(jī)而異,指令寄存器的長度也隨之而異長期間。計(jì)算機(jī)的所有操作都是通過分析存放在指令寄存器中的指令后再執(zhí)行的新的力量。指令寄存器的輸人端接收來自存儲器的指令,指令寄存器的輸出端分為兩部分是目前主流。操作碼部分送到譯碼電路進(jìn)行分析分享,指出本指令該執(zhí)行何種類型的操作;地址部分送到地址加法器生成有效地址后再送到存儲器,作為取數(shù)或存數(shù)的地址便利性。
存儲器可以指主存開展研究、高速緩存或寄存器棧等用來保存當(dāng)前正在執(zhí)行的一條指令。當(dāng)執(zhí)行一條指令時(shí)信息化,先把它從內(nèi)存取到數(shù)據(jù)寄存器(DR)中力量,然后再傳送至IR。指令劃分為操作碼和地址碼字段,由二進(jìn)制數(shù)字組成方式之一。為了執(zhí)行任何給定的指令,必須對操作碼進(jìn)行測試深刻認識,以便識別所要求的操作首要任務。指令譯碼器就是做這項(xiàng)工作的。指令寄存器中操作碼字段的輸出就是指令譯碼器的輸入新型儲能。操作碼一經(jīng)譯碼后深入實施,即可向操作AB控制器發(fā)出具體操作的特定信號。
程序計(jì)數(shù)器:指明程序中下一次要執(zhí)行的指令地址的一種計(jì)數(shù)器不同需求,又稱指令計(jì)數(shù)器業務指導。它兼有指令地址寄存器和計(jì)數(shù)器的功能。當(dāng)一條指令執(zhí)行完畢的時(shí)候品質,程序計(jì)數(shù)器作為指令地址寄存器積極回應,其內(nèi)容必須已經(jīng)改變成下一條指令的地址慢體驗,從而使程序得以持續(xù)運(yùn)行。
為此可采取以下兩種辦法:
第一種辦法是在指令中包含了下一條指令的地址要落實好。在指令執(zhí)行過程中將這個(gè)地址送人指令地址寄存器即可達(dá)到程序持續(xù)運(yùn)行的目的即將展開。這個(gè)方法適用于早期以磁鼓、延遲線等串行裝置作為主存儲器的計(jì)算機(jī)相對簡便。根據(jù)本條指令的執(zhí)行時(shí)間恰當(dāng)?shù)貨Q定下一條指令的地址就可以縮短讀取下一條指令的等待時(shí)間創新科技,從而收到提高程序運(yùn)行速度的效果。
第二種辦法是順序執(zhí)行指令特性。一個(gè)程序由若干個(gè)程序段組成服務機製,每個(gè)程序段的指令可以設(shè)計(jì)成順序地存放在存儲器之中,所以只要指令地址寄存器兼有計(jì)數(shù)功能共創輝煌,在執(zhí)行指令的過程中進(jìn)行計(jì)數(shù)培訓,自動加一個(gè)增量,就可以形成下一條指令的地址使用,從而達(dá)到順序執(zhí)行指令的目的。這個(gè)辦法適用于以隨機(jī)存儲器作為主存儲器的計(jì)算機(jī)。當(dāng)程序的運(yùn)行需要從一個(gè)程序段轉(zhuǎn)向另一個(gè)程序段時(shí)建言直達,可以利用轉(zhuǎn)移指令來實(shí)現(xiàn)大幅拓展。轉(zhuǎn)移指令中包含了即將轉(zhuǎn)去的程序段入口指令的地址。執(zhí)行轉(zhuǎn)移指令時(shí)將這個(gè)地址送人程序計(jì)數(shù)器(此時(shí)只作為指令地址寄存器大部分,不計(jì)數(shù))作為下一條指令的地址重要工具,從而達(dá)到轉(zhuǎn)移程序段的目的。子程序的調(diào)用更加堅強、中斷和陷阱的處理等都用類似的方法提供有力支撐。在隨機(jī)存取存儲器普及以后,第二種辦法的整體運(yùn)行效果大大地優(yōu)于第一種辦法配套設備,因而順序執(zhí)行指令已經(jīng)成為主流計(jì)算機(jī)普遍采用的辦法發展成就,程序計(jì)數(shù)器就成為中央處理的一個(gè)控制部件。
內(nèi)的每個(gè)功能部件都完成一定的特定功能引領作用。信息在各部件之間傳送及數(shù)據(jù)的流動控制部件的實(shí)現(xiàn)預期。通常把許多數(shù)字部件之間傳送信息的通路稱為“數(shù)據(jù)通路"。信息從什么地方開始,中間經(jīng)過哪個(gè)寄存器或多路開關(guān),最后傳到哪個(gè)寄存器全技術方案,都要加以控制基本情況。在各寄存器之間建立數(shù)據(jù)通路的任務(wù),是由稱為“操作AB控制器"的部件來完成的重要的。
操作AB控制器的功能就是根據(jù)指令操作碼和時(shí)序信號充分發揮,產(chǎn)生各種操作控制信號共享,以便正確地建立數(shù)據(jù)通路,從而完成取指令和執(zhí)行指令的控制全面展示。
有兩種由于設(shè)計(jì)方法不同因而結(jié)構(gòu)也不同的AB控制器姿勢。微操作是指不可再分解的操作,進(jìn)行微操作總是需要相應(yīng)的控制信號(稱為微操作控制信號或微操作命令)服務。一臺數(shù)字計(jì)算機(jī)基本上可以劃分為兩大部分---控制部件和執(zhí)行部件重要平臺。AB控制器就是控制部件,而運(yùn)算器選擇適用、存儲器生動、外圍設(shè)備相對AB控制器來說就是執(zhí)行部件『诵募夹g?刂撇考c執(zhí)行部件的一種聯(lián)系就是通過控制線綠色化。控制部件通過控制線向執(zhí)行部件發(fā)出各種控制命令創新能力,通常這種控制命令叫做微命令至關重要,而執(zhí)行部件接受微命令后所執(zhí)行的操作就叫做微操作“l展?刂撇考c執(zhí)行部件之間的另一種聯(lián)系就是反饋信息改進措施。執(zhí)行部件通過反饋線向控制部件反映操作情況,以便使得控制部件根據(jù)執(zhí)行部件的狀態(tài)來下達(dá)新的微命令研究進展,這也叫做“狀態(tài)測試"要素配置改革。微操作在執(zhí)行部件中是組基本的操作。由于數(shù)據(jù)通路的結(jié)構(gòu)關(guān)系溝通機製,微操作可分為
相容性和相斥性兩種無障礙。在機(jī)器的一個(gè)CPU周期中,一組實(shí)現(xiàn)一定操作功能的微命令的組合宣講活動,構(gòu)成一條微指令高產。一般的微指令格式由操作控制和順序控制兩部分構(gòu)成。操作控制部分用來發(fā)出管理和指揮全機(jī)工作的控制信號快速融入。其順序控制部分用來決定產(chǎn)生下一個(gè)微指令的地址傳承。事實(shí)上一條機(jī)器指令的功能是由許多條微指令組成的序列來實(shí)現(xiàn)的。這個(gè)微指令序列通常叫做微程序合作。既然微程序是有微指令組成的具有重要意義,那么當(dāng)執(zhí)行當(dāng)前的一條微指令的時(shí)候。必須指出后繼微指令的地址,以便當(dāng)前一條微指令執(zhí)行完畢以后勃勃生機,取下一條微指令執(zhí)行。