Устройство управления. Устройство управления
 Скачать 55.49 Kb.
|
|
Устройство управления (УУ) предназначено для выработки управляющих сигналов, под воздействием которых происходит преобразование информации в арифметико-логическом устройстве, а также операции по записи и чтению информации в/из запоминающего устройства. Упрощенная структурная схема устройства управления (УУ) показана на рис.24.  Рис. 24 Структурная схема УУ Основные функции УУ: 1. Формирование адреса инструкции. 2. Считывание инструкции из ОЗУ (ПЗУ) и ее хранение во время выполнения. 3. Дешифрация кода операции. 4. Формирование управляющих сигналов. 5. Считывание из регистра команд и регистров микропроцессорной памяти отдельных составляющих адресов операндов (чисел), участвующих в вычислениях, и формирование полных адресов операндов. 6. Выборка операндов (по сформированным адресам) и выполнение заданной операции обработки этих операндов. 7. Запись результатов операции в память. 8. Формирования адреса следующей команды программы. По принципу формирования и развертывания временной последовательности управляющих сигналов различают УУ: - аппаратного (схемного) типа, выполненным в виде управляющего автомата с жесткой логикой, в котором функции переходов и выходов реализуются набором логических элементов, а требуемое количество состояний автомата задается множеством запоминающих элементов; - микропрограммного типа, в которых блок управления реализован как блок микропрограммного управления. По способу построения рабочего цикла различают УУ: - с прямым циклом, На первом этапе производится выборка из памяти команды, а затем следуют этапы выполнения машинной операции. - с обращенным циклом, В первую очередь выдаются управляющие сигналы для выполнения машинной операции по коду команды, поступившей в ЦУУ на предыдущем цикле (предвыборка команд), а затем из памяти выбирается код команды, которая будет исполняться в следующем цикле. - с совмещением во времени циклов выполнения нескольких команд (конвейером команд). По способу синхронизации работы ЭВМ в зависимости от числа тактов в цикле выполнения команды различают УУ: - с постоянным числом тактов; - с переменным числом тактов. В микропрограмме рабочего цикла выделяют общую и специальную части. К общей части относятся микрокоманды, исполняемые в цикле любой команды: выборка команды, анализ запросов на прерывание, формирование адреса следующей команды, анализ состояния процессора. Эти микрокоманды выполняются за постоянное число тактов. К специальной части относятся микрокоманды, по которым вырабатываются управляющие сигналы в зависимости от содержания операционной части исполняемой команды. В этом случае количество тактов будет переменным для различных команд. В современных ЭВМ с различной структурой используемых команд, число тактов зависит от формата выбираемой команды, структуры ее адресной части и длины операндов. По общей организации управление может быть: - централизованным; - Блок управления УУ вырабатывает все УС (управляющие сигналы) микроопераций для всех команд, выполняемых процессором; - смешанным По принципу организации циклов различают УУ: -синхронного типа, в которых время цикла может быть постоянным или переменным; -асинхронного типа, в которых продолжительность цикла определяется фактическими затратами времени на выполнение каждой операции. В этом случае необходимо вырабатывать сигналы об окончании операции; -смешанного типа, где частично реализуются оба предыдущих принципа организации циклов. |