课程设计组合逻辑控制器课件.ppt

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1、硬布线（组合逻辑）控制器硬布线控制器的基本原理1.硬布线控制器的输入信号1）来自指令译码器的输出IM2）来自时序发生器的输出MI和TK3）来自执行部件的反馈信息BJ启动停止时钟复位指令译码器组合逻辑线路N指令寄存器节拍电位/节拍脉冲信号发生器IRW1WIT1TK…………B1BJI1IRMC1…MCN组合逻辑控制器的结构框图2.组合逻辑控制器的输出信号组合逻辑控制器的最终输出信号就是微操作控制信号MCMC=f（IR，Wi，Ti，Bj）1）来自指令译码器的输出IR2）来自时序发生器的输出Wi和Ti3）来自执行部件的反馈信息Bj(进位

2、信号c）组合逻辑控制的设计步骤1)根据每条指令的功能，按给出的数据通路，编写每条指令的操作流程（用硬件描述执行语句编写）（绘制指令流程图，安排指令操作时间表）确定指令执行过程所需的基本步骤，根据每条指令的功能，编写每条指令的操作流程。（绘制指令流程图）指令流程图的进一步具体化。把每一条指令的微操作序列分配到各个机器周期的各个时序节拍信号上。要求尽量多地安排公共操作，避免出现互斥。名称助记符功能指令格式R7R6R5R4R3R2R1R0加法ADDRd,RsRd＋Rs→Rd0000RS1RS0RD1RD0减法SUBRd,RsRd－Rs

3、→Rd0001RS1RS0RD1RD0乘法MULRd,RsRd×Rs→Rd0010RS1RS0RD1RD0逻辑与ANDRd,RsRd&Rs→Rd0011RS1RS0RD1RD0存数STARd,[Rs]Rd→[Rs]0100RS1RS0RD1RD0取数LDARd,[Rs][Rs]→Rd0101RS1RS0RD1RD0无条件转移JMP[Rs][Rs]→PC1000RS1RS0××条件转移JCD若C＝1则PC＋D→PC1001D3D2D1D0停机STP暂停运行0110××××中断返回IRET返回断点1010××××开中断INTS允许中

4、断1011××××关中断INTC禁止中断1100××××机器指令的功能和格式微程序控制器的流程图指令流程图的进一步具体化。把每一条指令的微操作序列分配到各个机器周期的各个时序节拍信号上。要求尽量多地安排公共操作，避免出现互斥。W1W2W32）安排指令的微命令表以微命令为依据，表示在哪个机器周期的哪个节拍有哪些指令要求这些微命令。根据流程图写出的组合译码表状态STKRDPR指令IRADDSUB……LDDR1W2CEL#W13）进行微操作控制信号的逻辑综合根据微操作时间表，将执行某一微操作的所有条件（哪条指令、哪个机器周期、哪个节拍

5、和脉冲）都考虑在内，加以分类组合，列出各微操作产生的逻辑表达式，并加以化简。LDAR=M1·T4+M2(ADD+STA+JMP)·T4LDDR=M1·T3+M3(ADD+STA)·T3LDIR=M1·T44）实现电路用逻辑门电路的组合来实现。用ISP技术进行设计和调试。在时序电路中加入了一个控制信号SKIP的输入，该信号的作用是使节拍发生器在任意状态下直接跳到最后一拍（W4）W1W2W3启动KRD1(ST0=0)KRD2(STO=1)则用控制台标志ST0采用一条指令最多用4个节拍。对于控制台指令，不能用4拍完成，则用控制台标志S

6、T0加以区分，按复位按钮CLR#后，使ST0复位为0，当执行完一组W1，W2，W3，W4后，使ST0为1。按复位按钮CLR#后，实验系统的时序停止在T4，W4，ST0的值为0，W4CLR#W4W4W1ST0=1ST0=0ST0=0SKIPW4，T4CLR#W4W4W1，T1ST0=1CLR#=1ST0=0CLR#=1ST0=0ST0=0增加一个标志位RUN：按复位按钮CLR#后，使RUN复位为0。在T1的上升沿，使RUN=1。RUN=1使ST0=1使RUN=1：RUN在T1的上升沿，且CLR#=1与ST0=0或CLR#=1与RU

7、N=1RUN=1使ST0=1SST0=!ST0·RUN·W4ST0:=CLR·SST0+CLR·ST0(+表示或)RUN=0RUN=1RUN=1MF1=!CLR&MF#T1;RUN:=CLR&!ST0#CLR&RUN;RUN.CLK=MF1;SST0=!ST0&RUN&W4;ST0:=CLR&SST0#CLR&ST0;ST0.CLK=MF1;