硬连线控制器
硬连线控制器
硬连线控制器,也称作组合逻辑控制器,是一种通过基本逻辑电路构成的电子元件,其主要功能是对计算机指令中的操作码进行解码,并生成对应的时序控制信号。
结构原理
硬连线控制器包含多个组成部分,包括指令部件、地址部件、时序部件、操作控制部件以及中断控制部件。其中,操作控制部件负责产生并发送各种操作控制命令,这些命令会根据指令的要求和执行流程,以特定的顺序被触发。操作控制部件接收的输入信号主要包括指令译码器的输出信号、时序信号以及运算结果的状态标志信号。在设计过程中,可以根据指令流程和操作时间表确定各种操作控制命令的逻辑表达式,然后使用基本逻辑电路(如与门、或门、与非门等)构建逻辑网络来实现这些表达式。此外,也可以利用可编程逻辑器件(PLD)来完成这一过程。PLD的“与”阵列和“或”阵列能够对应于操作控制命令的“与-或”逻辑表达式,从而成为设计组合逻辑控制器的理想选择。20世纪80年代出现了通用阵列逻辑电路(GAL)和可编程阵列逻辑(PAL),它们不仅具备可编程性,还支持擦除重写,为设计工作带来了更高的灵活性。尽管硬连线控制器的速度优势显著,但由于其线路结构复杂且不规则,因此在调试、维护、修改以及模拟不同机器的指令集方面都存在困难。
特点与局限性
硬连线控制器的主要特点是速度较快,这是由于其内部的逻辑电路直接连接,减少了中间环节的信息传递延迟。然而,这种控制器的设计和维护较为繁琐,因为它的线路结构复杂而不规律,这使得调试、维护、修改以及仿真的难度增加。同时,硬连线控制器也不利于模拟不同机器的指令集,因为它无法灵活地适应新的指令集需求。
目录
概述
结构原理
特点与局限性
参考资料