硬布線控制器模型機設計與實現(xiàn).pdf

1、本課題用CPLD芯片編程來實現(xiàn)模型計算機中控制器的功能。它與給定實驗箱上的時序電路、主存、輸入輸出設備、運算單元、寄存器組等構成一臺完整的模型計算機。控制器采用硬布線控制器方式。
　　硬布線控制器又稱組合邏輯控制器，它是早期計算機唯一可用的方案，當前RISC類型計算機普遍選用硬布線控制器。
　　硬布線控制器的運行原理是用組合邏輯門線路，直接提供控制計算機各功能部件協(xié)同運行所需要的控制信號，其優(yōu)點是形成這些控制信號所必需的延遲

2、時間少，對提高運行速度有利，其缺點是設計用于控制計算機各功能部件運行所需要的時序控制信號的門線路的邏輯比較復雜，把邏輯設計的結果再用與、或、非等門電路實現(xiàn)出來相對困難，尤其是要變動一些設計更不方便，但隨著大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路的發(fā)展，特別是不同類型的現(xiàn)場可編程器件的出現(xiàn)，這一問題得到了解決。在不久的將來，人們?yōu)榱颂岣哂嬎銠C的工作速度和效率，組合邏輯控制器會得到越來越廣泛的應用。
　　本課題就是在人們對計算機的工作速度要求越來越高

3、的形勢下提出的，設計思想是：控制器根據(jù)計算機每條指令的要求，利用節(jié)拍電位和節(jié)拍脈沖有序的去控制機器的各部件，一個節(jié)拍、一個節(jié)拍地依次執(zhí)行各種基本操作，從而在一個指令周期里完成一條指令所承擔的全部任務。具體開展的工作如下：根據(jù)各條指令的功能要求，按給出的數(shù)據(jù)通路圖，畫出每條指令的操作流程圖，將各條微操作落實到指令周期的不同節(jié)拍里去——編排操作時間表；對全部指令的操作時間表進行綜合、分析，求出各相同的微操作產(chǎn)生條件的邏輯表達式，并利用硬件描