组合逻辑控制器

组合逻辑控制器的设计步骤

　　①设计机器的指令系统：规定指令的种类、指令的条数以及每一条指令的格式和功能。

　　②初步的总体设计：如寄存器设置、总线安排、运算器设计、部件间的连接关系等。

　　③绘制指令流程图：标出每一条指令在什么时间、什么部件进行何种操作。

　　④编排操作时间表：即根据指令流程图分解各操作为微操作，按时间段列出机器应进行的微操作。

　　⑤列出微操作信号表达式，化简，电路实现。

组合逻辑控制器的基本组成

　　（1）指令寄存器用来存放正在执行的指令。指令分成两部分：操作码和地址码。操作码用来指示指令的操作性质，如加法、减法等；地址码给出本条指令的操作数地址或形成操作数地址的有关信息(这时通过地址形成电路来形成操作数地址)。有一种指令称为转移指令，它用来改变指令的正常执行顺序，这种指令的地址码部分给出的是要转去执行的指令的地址。

　　（2）操作码译码器用：来对指令的操作码进行译码，产生相应的控制电平，完成分析指令的功能。

　　（3）时序电路：用来产生时间标志信号。在微型计算机中，时间标志信号一般为三级：指令周期、总线周期和时钟周期。微操作令产生电路产生完成指令规定操作的各种微操作命令。这些命令产生的主要依据是时间标志和指 控制器令的操作性质。该电路实际是各微操作控制信号表达式(如上面的A→L表达式)的电路实现，它是组合逻辑控制器中最为复杂的部分。

　　（4）指令计数器：用来形成下一条要执行的指令的地址。通常，指令是顺序执行的，而指令在存储器中是顺序存放的。所以，一般情况下下一条要执行的指令的地址可通过将现行地址加1形成，微操作命令“ 1”就用于这个目的。如果执行的是转移指令，则下一条要执的指令的地址是要转移到的地址。该地址就在本转移指令的地址码字段，因此将其直接送往指令计数器。 微程序控制器的提出是因为组合逻辑设计存在不便于设计、不灵活、不易修改和扩充等缺点。

组合逻辑控制器和微程序控制器

　　组合逻辑控制器和微程序控制器，两种控制器各有长处和短处。组合逻辑控制器设计麻烦，结构复杂，一旦设计完成，就不能再修改或扩充，但它的速度快。微程序控制器设计方便，结构简单，修改或扩充都方便，修改一条机器指令的功能，只需重编所对应的微程序；要增加一条机器指令，只需在控制存储器中增加一段微程序，但是，它是通过执行一段微程。具体对比如下：组合逻辑控制器又称硬布线控制器，由逻辑电路构成，完全靠硬件来实现指令的功能。