本文主要介紹控制器的作用是什么？(控制器的含義和功能)，下面一起看看控制器的作用是什么？(控制器的含義和功能)相關(guān)資訊。
運算器只能完成運算，而控制器用來控制整個cpu。
圖1
1、指令控制器
指令控制器是控制器中非常重要的一部分。它需要取出并分析指令，然后交給執(zhí)行單元(alu或fpu)執(zhí)行。同時還需要形成下一條指令的地址。
為了說明這個問題，這里復(fù)制了一個指令執(zhí)行的示意圖。
圖2
從上圖可以看出，cs: ip組成的寄存器總是給出當(dāng)前要執(zhí)行的指令的地址，在當(dāng)前指令還沒有執(zhí)行完的情況下，給出下一條要執(zhí)行的指令的地址。cs: ip是圖1中的pc指針。這是控制器的主要功能。
2.定時器
時序控制器的作用是為時序中的每條指令提供控制信號。時序控制器包括時鐘發(fā)生器和倍頻定義單元，時鐘發(fā)生器通過應(yīng)時晶體振蕩器發(fā)出非常穩(wěn)定的脈沖信號，該脈沖信號是cpu的主頻；倍頻定義單元定義cpu的主頻是內(nèi)存主頻(總線頻率)的幾倍。
圖3
假設(shè)現(xiàn)在要執(zhí)行一條指令:mov a，數(shù)據(jù)1。這個指令的意思很簡單，就是通過cpu在內(nèi)存中找到某個數(shù)據(jù)data1，然后放到寄存器a中，這個指令的執(zhí)行要分以下幾個步驟:
第一步:找到這些數(shù)據(jù)在內(nèi)存中的位置(地址號)。
第二步:確保這些數(shù)據(jù)可以被cpu讀取(不鎖定)。
步驟3:讀取這些數(shù)據(jù)，并將其存儲在寄存器a中。
以上三個步驟的時序不能混亂，否則指令執(zhí)行肯定會出錯。從圖3可以看出，首先地址信號有效，然后讀信號有效，最后讀數(shù)據(jù)出現(xiàn)在數(shù)據(jù)線上。
這和我們現(xiàn)實生活中的這個例子很像。假設(shè)服務(wù)員要登記某酒店房間客人的身份信息，也分三步:
第一步:找到客人。;的位置(房間號)。
第二步:客人開門。
第三步:登記客人信息。
3.總線控制器
總線控制器主要用于控制cpu的內(nèi)部和外部總線，包括地址總線、數(shù)據(jù)總線、控制總線等。
圖4
圖5
計算機(jī)內(nèi)部的主要工作過程是信息傳遞和處理的過程。為了便于總線的管理，形成了總線結(jié)構(gòu)，使得來自不同源的信息可以分時在總線上傳輸。
從圖4和圖5可以看出，總線的使用也由時序控制單元控制。從圖3中也可以很好地理解總線控制:在從存儲單元讀取數(shù)據(jù)之前，地址信號必須保持有效。
從上圖可以看出，一條指令何時占用總線取決于一個特殊時鐘脈沖產(chǎn)生的時鐘信號。
計算機(jī)也有dma結(jié)構(gòu)。當(dāng)執(zhí)行dma操作時，cpu可以放棄對總線的控制。也就是說，總線上什么時候有信號，什么時候沒有信號，信號持續(xù)多長時間，甚至cpu的總線控制權(quán)都可以轉(zhuǎn)讓，這些都屬于總線控制的內(nèi)容。
中斷控制器用于控制各種中斷請求，并將中斷請求按優(yōu)先級排隊，交給cpu逐一處理。
上圖中有多個中斷源，可能同時產(chǎn)生中斷請求。為了管理這種情況，每個中斷源都有一個優(yōu)先級，以確保在某個時間只能響應(yīng)一個中斷。有的中斷控制器在cpu芯片外部，比如8259a中斷控制器，有的集成在cpu芯片內(nèi)部，比如arm。
了解更多控制器的作用是什么？(控制器的含義和功能)相關(guān)內(nèi)容請關(guān)注本站點。